电催化TEMPO介导的纤维素纳米晶氧化机制解析与近红外光谱技术在单粒高粱淀粉含量无损检测中的应用研究

本研究首次建立了单粒高粱(SSK)中表观直链淀粉(AA)和总淀粉(TS)含量的近红外(NIR)无损检测模型，通过偏最小二乘(PLS)算法构建的预测模型R2pred达0.83（AA）和0.72（TS），为高粱育种和功能食品开发提供了突破性技术手段。

　　

Highlight

【核心发现】本研究突破性地将电催化TEMPO氧化机制研究与近红外(NIR)技术创新结合，为单粒高粱(SSK)淀粉组分分析开辟新途径。

Grain samples

【样本来源】实验采用2018-2021年间从美国德克萨斯州、内布拉斯加州和堪萨斯州采集的89个高粱杂交种和自交系籽粒。

Chemicals and reagents

【试剂清单】关键试剂包括Megazyme公司的玉米淀粉标准品（含85.0% TS和28.5% AA）、马铃薯直链淀粉参照物，以及Thermo Fisher公司的色谱级二甲基亚砜(DMSO)。

Wet chemistry quantification of TS and AA in SSK

【湿化学定量】单粒高粱(SSK)的干重(12.8-49.1mg)和水分(4.0%-18.3%)呈正态分布。通过优化后的Megazyme酶法检测体系，TS和AA测量误差分别控制在<1.0%和<1.5%，为NIR建模奠定数据基础。

Conclusion

【方法学意义】本研究首次实现单粒高粱淀粉组分的无损检测，所建立的NIR-PLS模型（AA预测RMSEP=2.58%，TS预测RMSEP=3.19%）可作为育种早期筛选的"分子眼睛"，为功能型高粱品种选育提供关键技术支撑。