辛烯基琥珀酸改性淀粉与二棕榈酰甘油异构体复合物的V型晶体构建及构效关系研究

淀粉-脂质复合物因其潜在健康效益备受关注，但V型晶体二酰/三酰甘油复合物的制备仍是挑战。天津科技大学王金伟团队通过优化复合参数，利用1,2 DPG和1,3 DPG两种异构体与辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉(OSA-MS)成功构建V型晶体复合物。研究发现1,2 DPG因双烷基链协同包埋更易形成单螺旋复合物及晶体聚集体，分子动力学模拟揭示了构象差异的作用机制，为功能性淀粉-DAG复合物的设计提供了新思路。

　　

淀粉作为重要的食品基质，其与脂质形成的复合物不仅能改善食品质构，还具有延缓消化、包埋活性成分等健康效益。其中V型晶体淀粉-脂质复合物因高度有序的螺旋结构备受关注，但二酰基甘油(DAG)和三酰基甘油(TAG)这类重要脂质却难以形成典型V型复合物。这一技术瓶颈严重限制了功能性淀粉基材料的开发。天津科技大学王金伟团队在《Biomacromolecules》发表的研究，通过分子构象工程策略破解了这一难题。

研究采用优化后的复合工艺，以辛烯基琥珀酸酐改性玉米淀粉(OSA-MS)为基质，分别与1,2-二棕榈酰甘油(1,2 DPG)和1,3-二棕榈酰甘油(1,3 DPG)两种异构体复合。通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等技术表征晶体结构，结合分子动力学模拟揭示分子相互作用机制。

结构表征

X射线衍射证实OSA-MS与两种DPG异构体均能形成V₆型晶体，但1,2 DPG复合物的结晶度显著高于1,3 DPG。差示扫描量热分析显示1,2 DPG复合物的熔融焓值更高，表明其形成了更多热稳定的单螺旋结构。

分子机制

分子动力学模拟发现关键差异：1,2 DPG的两个棕榈酰链能协同嵌入淀粉螺旋空腔，形成"双链共包埋"构型；而1,3 DPG因空间位阻导致两条烷基链分别与不同螺旋片段作用。这种构象差异使得1,2 DPG更易诱导淀粉链规整排列，促进晶体域形成。

功能意义

该研究首次阐明DAG异构体构象对淀粉复合物自组装的影响规律，建立"分子构象-晶体组装-功能特性"的关联模型。所开发的OSA-MS/1,2 DPG复合体系具有更高的结晶度和热稳定性，为设计缓释载体、低GI食品等功能性淀粉材料提供了新策略。

研究团队采用的分子动力学模拟技术为理解淀粉-脂质相互作用提供了原子尺度视角，而结构表征技术组合(XRD、FTIR、DSC)则多维度验证了复合物的形成机制。这些方法学的创新应用，使得研究者能够突破传统经验式研究的局限，从分子构象层面指导淀粉基功能材料的设计。

这项研究不仅解决了V型淀粉-DAG复合物制备的技术难题，更开创性地提出"脂质构象工程"这一新思路。通过精准调控脂质分子的空间排列方式，可以实现对淀粉复合物超分子结构的程序化设计，这对开发新一代功能性食品材料具有重要指导意义。未来该技术可延伸至其他淀粉-脂质体系，为健康食品、药物递送等领域提供更多创新解决方案。