引言
随着代谢性疾病的日益增多，人们越来越关注能够调节餐后血糖反应的饮食策略（Barrett, Farhadi, & Smith, 2018; Chen et al., 2022）。作为膳食碳水化合物的主要来源，淀粉对每日葡萄糖摄入量有着重要影响，其消化速度与代谢健康密切相关（Wang et al., 2012）。易消化淀粉在胃肠道中会迅速被水解，从而导致葡萄糖快速释放，引发剧烈的餐后血糖反应；而难消化淀粉和抗性淀粉则被认为更有利于血糖控制及长期代谢调节（Englyst, Kingman, & Cummings, 1992; Reynolds et al., 2019; Seah, Koh, Yuan, & Van Dam, 2019）。因此，寻找天然方法降低淀粉的消化率已成为开发功能性碳水化合物食品的重要目标。
在现有的各种策略中，多酚作为一种天然的淀粉消化调节剂受到了广泛关注（Barrett et al., 2018; Sun & Miao, 2020）。先前的研究表明，多酚可通过至少两种主要途径来降低淀粉的水解速度（Camelo-Méndez, Agama-Acevedo, Sanchez-Rivera, & Bello-Pérez, 2016; Sun et al., 2016; Sun, Warren, & Gidley, 2019）。首先，多酚可能直接抑制负责淀粉消化的酶，尤其是α-淀粉酶，从而减缓酶促水解的初始速率（Lo PiparO et al., 2008; Sun et al., 2016）。其次，多酚可通过氢键和疏水作用等非共价相互作用与淀粉链发生作用，进而改变淀粉的分子结构、有序结构以及酶的接触能力（Chi et al., 2018; Sun & Miao, 2020）。不过，目前的研究仍存在两个主要局限。大多数研究都集中在特定的模型多酚或常规植物材料上，且往往仅针对单一淀粉体系进行研究。因此，目前尚不清楚多酚对不同植物来源、不同分子结构的淀粉的消化率调节作用是否具有普遍性。此外，尽管在淀粉与多酚的组合中经常观察到淀粉消化率下降的现象，但这些变化的多尺度结构基础往往尚未得到充分阐明（Xu et al., 2021）。
在豆类加工过程中产生的豆壳是大量的副产品，目前主要被用作动物饲料或富含纤维的原料，而近年来人们也越来越重视将其用于烘焙制品、功能饮料、植物基配方以及膳食纤维和多酚提取物的制备中（Krenz, Grebenteuch, Zocher, Rohn, & Pleissner, 2024; Nartea et al., 2023）。蚕豆壳因其富含细胞壁多糖和多酚类成分，如原花青素和儿茶素相关化合物，而显得尤为重要（Choudhary et al., 2020）。因此，将蚕豆壳作为食品来源来获取生物活性化合物，不仅能为蚕豆壳的增值利用提供新的途径，还能为通过多酚调节淀粉消化提供一种更贴近实际食品应用的替代方案。另有研究指出，可溶性的蚕豆壳提取物也能降低面包淀粉的体外消化率（Ni et al., 2020）。这些发现表明，蚕豆壳有望成为一种用于调节血糖的优质低价值生物质资源。然而，目前尚未系统比较过SBBH对不同植物来源的淀粉的消化率影响，而且消化率下降与淀粉结构重组之间的关系也尚未得到充分阐明。
基于此，我们推测SBBH会通过同时在多个长度尺度上诱导淀粉结构重组并抑制α-淀粉酶的活性，从而以依赖于淀粉种类的方式降低淀粉的水解程度。为了验证这一假设，我们研究了SBBH对玉米淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉和小麦淀粉的体外水解作用。我们利用体外水解模型分析了淀粉的水解行为和动力学参数，同时通过尺寸排阻色谱法、差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱法、X射线衍射法和扫描电子显微镜技术分析了淀粉的结构变化。此外，我们还在模拟肠道水解条件下测定了α-淀粉酶的活性，以确定直接的酶抑制作用是否也是导致淀粉消化率下降的原因之一。本研究为理解由副产品衍生的多酚富集组分如何调节淀粉消化提供了机制上的依据，同时也为设计消化率较低的淀粉基产品提供了指导。
