《Food Chemistry》：Resistant starch nanoparticles: Navigating the trade-offs between fabrication, structure, and function
编辑推荐：
•RSNP 与传统淀粉纳米颗粒不同。•制造过程中的权衡因素将颗粒大小、RS 含量和可扩展性联系在一起。•多尺度结构决定消化、递送和界面性能。•安全性、监管和放大生产的证据仍然有限。引言淀粉是植物中主要的碳水化合物储存库，是人类饮食的主要成分，在营养生理学中起着关键作用（Zho
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RSNP 与传统淀粉纳米颗粒不同。
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制造过程中的权衡因素将颗粒大小、RS 含量和可扩展性联系在一起。
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多尺度结构决定消化、递送和界面性能。
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安全性、监管和放大生产的证据仍然有限。
引言
淀粉是植物中主要的碳水化合物储存库，是人类饮食的主要成分，在营养生理学中起着关键作用（Zhou 等，2025）。根据其在胃肠道中的消化行为，淀粉通常被分为快速消化淀粉（RDS）、慢速消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）——即在小肠中逃避酶水解并在结肠中被肠道菌群发酵的部分（Dhital 等，2017；Englyst 等，1992；Go?i 等，1997）。产生的短链脂肪酸，特别是乙酸、丙酸和丁酸，与代谢调节、肠道屏障稳态和免疫调节有关，尽管这些影响的程度取决于 RS 类型、剂量、食品基质和宿主菌群（Bojarczuk 等，2022；Guo 等，2024；Xiong 等，2026）。
抗性淀粉包含结构不同的形式，包括物理不可及淀粉（RS1）、具有内在抗性的天然颗粒淀粉（RS2）、回生淀粉（RS3）、化学改性淀粉（RS4）和直链淀粉 - 脂质复合物（RS5）（Englyst 等，1992；Gutiérrez & Tovar, 2021）。RS1 和 RS2 是天然抗性淀粉，主要存在于未加工的全谷物或部分破碎的谷物（小麦、小米、玉米）（Sch?nhofen 等，2017）、豆类（豌豆、大豆、绿豆）（Morales-Medina 等，2014）、马铃薯块茎（Zhao 等，2018）和青香蕉（Das 等，2022）中。在食品配方中应用高直链淀粉或面粉（RS2）（Li, Deng, 等，2024；Li, Zhang, 等，2024）或完整细胞（Cai 等，2025；Dhital 等，2016）是该领域的近期创新，而一些物理改性（热湿处理或退火 RS2）或回生 RS3 已商业化。RS4 的应用因消费者趋向于清洁标签淀粉和其他食品来源而呈下降趋势（Li, Zhang, 等，2024）。包合物 RS5（通常由淀粉和脂质形成）可能为化学改性 RS4 提供替代方案，但其商业可行性和具体应用尚未确定。传统的 RS 成分可以增加膳食纤维含量并提供可发酵碳水化合物，但它们作为胶体载体的使用通常受到微米级尺寸、有限的水分散性和弱界面活性的限制。这些限制激发了人们对纳米级抗性淀粉体系的兴趣。
近年来，抗性淀粉纳米颗粒（RSNPs）的出现开辟了超越这些限制的新途径。通过将 RS 缩小至纳米尺度，RSNPs 结合了 RS 固有的酶消化抗性以及纳米材料的独特物理化学属性——即高比表面积、可调节的表面化学性质和增强的胶体分散性（Wang, Chen, 等，2022；Zhang, Tang, 等，2024）。需要注意的是，抗性淀粉纳米颗粒已使用异构术语和证据标准进行描述。一些研究直接量化颗粒尺寸和对酶消化的抗性，而另一些研究使用该术语指代仅显示水解相对减少或假定保留其前驱体抗性的传统淀粉纳米颗粒。这种不一致性限制了跨研究比较，并模糊了报告的递送、界面或营养功能是否特定于 RSNPs 还是反映了淀粉纳米颗粒的一般特性。在本综述中，直接的 RSNP 证据要求颗粒表征加上使用明确描述的方法（根据 Englyst、AACC 或 AOAC 方法）进行定量消化抗性评估（图 1）。抗性证据不完整的颗粒被描述为抗消化或富含 RS 的 SNP，而传统 SNP 研究仅用作机制或应用背景。不强制通用的颗粒大小或 RS 含量阈值，因为报告的值取决于淀粉来源、样品预处理、尺寸测量基础、消化协议和计算方法（Adra 等，2022；Miao 等，2020；Yan 等，2022）。
尽管已经开发了许多物理（Chutia & Mahanta, 2021）、化学（El-Sheikh & Hamad, 2025）、酶促（Sarmah 等，2025）和组合方法（Sun 等，2014）用于淀粉纳米颗粒，但报告最终产品配对颗粒大小和定量消化抗性数据的研究仍然有限。这种证据差距很重要，因为纳米化产生了一个基本的权衡：较小的颗粒可能改善分散、负载和界面吸附，但可能增加对淀粉酶的可达性。因此，RSNP 制造必须在保留有用颗粒特性的同时保留或重建消化的分子屏障。现有的综述已分别讨论了抗性淀粉或传统淀粉纳米颗粒（Kumari 等，2022；Tappiban 等，2024；Thompson 等，2022），但将 RSNP 制造、多尺度结构、消化抗性、功能性能、放大和安全性联系起来的关键框架仍未充分开发。特别是，比较受到材料定义不一致、颗粒大小和 RS 测定不等价以及配对颗粒大小和消化抗性数据稀缺的阻碍。因此，本综述有三个目标：（1）比较主要制造路线及其在颗粒大小控制、结构保存和 RS 含量方面的权衡；（2）建立消化抗性、生物活性递送、皮克林稳定和结肠发酵的多尺度结构 - 功能框架；（3）识别动态表征、食品基质性能、体内效力、安全性、监管和工业转化方面的证据差距。
章节摘要
RSNP 制备中前驱体选择的理性考量
前驱体组成的影响取决于制造机制。在选择性水解路线中，高直链淀粉可能提供预先存在的有序结构域和相对较高的酶抗性，但其致密结构可能会阻碍均匀崩解（Tian 等，2025）。在解支 - 重结晶路线中，初始直链淀粉百分比的信息量较小，因为支链淀粉被转化为随后形成双螺旋和富含 RS3 的颗粒的短线性葡聚糖（
RSNPs 的制备技术
RSNP 制备涉及颗粒大小控制、消化抗性、加工效率、化学或能量投入以及放大可行性之间的权衡。自上而下的路线通过酸或机械方法碎裂抗消化淀粉结构，而自下而上的路线则通过成核和生长组装淀粉来源的葡聚糖链形成颗粒（Marta 等，2023）。自上而下的方法通常更容易实施，但可能产生宽颗粒大小分布或损伤
RSNPs 的表征
与 SNP 相比，RSNPs 的特征是其对酶降解的抗性。根据现有报告文献，RSNP 通常在以下四个方面就结构和酶学特性进行表征：（i）颗粒尺寸和分散状态，分别解释 DLS 和显微镜结果；（ii）分子架构，包括相关的分子量和链长分布；（iii）结晶和短程有序
RSNPs 的功能应用
潜在的 RSNP 应用源于两个可分离的属性：颗粒特性，如表面积和界面吸附，以及定量证明的消化抗性。前者也可能发生在传统 SNP 中，而延迟消化和结肠发酵需要直接的抗性证据。因此，以下章节区分了 RSNP 特异性证据与传统 SNP 或抗性淀粉的背景研究。结构与...之间的关系
RSNPs 的安全性考量
RSNPs 的功能前景必须与尚未充分表征的潜在安全担忧进行权衡。当前的安全数据库太有限且异构，无法支持将 RSNPs 二元分类为一般安全或固有有毒。安全结果可能取决于多种材料和暴露变量，包括淀粉来源、消化抗性、颗粒大小和大小分布、聚集状态、表面性质、给药剂量，
总结与展望
RSNP 研究受到术语不一致和报告配对颗粒大小和消化抗性数据的研究数量有限制的制约。因此，在制造、表征和应用分析中，应始终将有证据支持的 RSNPs 与富含 RS 的 SNPs 和传统淀粉纳米颗粒区分开来。制备路线选择涉及颗粒大小控制、消化抗性、加工效率和可扩展性之间的权衡。在此，四种
CRediT 作者贡献声明
丁超：写作 – 回顾与编辑，写作 – 初稿，可视化，调查，概念化。刘丽娜：写作 – 回顾与编辑，监督，资金获取。杨莎：写作 – 回顾与编辑，监督，资金获取，概念化。
未引用的参考文献
Ahmad, Lim, Navaranjan, Hsu and Uyama, 2020
Ahmad, Gani, Masoodi and Rizvi, 2020
Jia et al., 2025
Jiang et al., 2023
U.S. Food and Drug Administration, 2014a
U.S. Food and Drug Administration, 2014b
Zhang et al., 2024
Zhang et al., 2024
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文中报告的工作。
致谢
这项工作得到了 山东省重大研发计划 (2024CXGC010917)、国家自然科学基金 (No. 32402159) 和 山东省农业科学院农业科技创新项目 (CXGC2025F21-1-13) 的支持。
丁超 | 刘丽娜 | 杨莎
