《Food Research International》：Insight into the structural and physicochemical properties of enzymatic debranched starch-EGCG complexes derived from three indica rice cultivars
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•淀粉脱支促进了其与表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）的络合。•这些相互作用影响了淀粉-EGCG 复合物的链长分布（CLD）。•DBS-EGCG 形成了结晶度更高的更强 V 型晶体结构。•DBS-EGCG 表现出更优的有序结构，具有增强的抗消化性。引言淀粉是水稻中主要的碳水
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淀粉脱支促进了其与表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）的络合。
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这些相互作用影响了淀粉-EGCG 复合物的链长分布（CLD）。
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DBS-EGCG 形成了结晶度更高的更强 V 型晶体结构。
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DBS-EGCG 表现出更优的有序结构，具有增强的抗消化性。
引言
淀粉是水稻中主要的碳水化合物储存形式，由两种主要类型组成：直链淀粉和支链淀粉（Chen 等人，2025）。直链淀粉是一种线性聚合物，由重复的 α-d-葡萄糖单元通过 α-1,4 糖苷键连接，而支链淀粉含有高度分支的聚合物，通过 α-1,6 糖苷键结合（Lee 等人，2021）。淀粉的精细结构，特别是支链淀粉的链长分布（CLD），强烈影响其理化性质和消化性（Gebre 等人，2024）。淀粉的消化性与肥胖、糖尿病和心血管疾病密切相关（Englyst 等人，1992）。快速消化淀粉（RDS）会导致餐后血糖水平急剧上升，诱发与饮食相关的代谢慢性疾病，如 II 型糖尿病（Chi 等人，2021）。相反，抗性淀粉（RS）在小肠中不被消化，而是在结肠中发酵，有益于结肠健康，改善血糖控制并增强饱腹感（Zhang 等人，2012）。目前，研究人员对开发调节淀粉消化性和增加 RS 含量的策略表现出越来越大的兴趣。在各种改性方法中，通过普鲁兰酶对淀粉进行酶法脱支处理，特异性水解支链淀粉中的 α-1,6 糖苷键，已被证明是生产 3 型抗性淀粉（RS3）的有效方法（González-Soto 等人，2007；Hu 等人，2025）。在随后的回生过程中，释放出大量线性短淀粉分子并重结晶为有序的双螺旋结构，形成抵抗酶作用的 B 型晶体结构（Liang, Yang 等人，2025）。Hu 等人（2025）证明 B1 链（DP 13–24）对于重结晶尤为重要，更有利于促进稳定双螺旋的形成，而 A 链（DP 6–12）倾向于形成不太稳定的晶体结构。然而，一些研究表明，高比例的 B2（DP 25–36）和 B3 链（DP ≥ 37）会导致重结晶速率和酶抵抗性增加（Yang 等人，2025）。这些不一致的发现表明，关于哪种链组分主要调节淀粉重结晶和 RS 含量仍无定论。由于负责脱支淀粉（DBS）结构和功能特性的主要支链类型仍不明确，有必要深入研究支链淀粉侧链如何影响籼稻 DBS 的重结晶和消化性的机制。
多酚类化合物可以通过非共价相互作用与淀粉链相互作用，包括氢键、疏水相互作用和静电相互作用（Chen 等人，2024；Yu 等人，2022）。我们之前的研究表明，淀粉与茶多酚的络合作为进一步生成 RS 的一种有效策略（Du 等人，2026）。这些相互作用可以诱导两种类型的淀粉 - 多酚复合物，被视为 V 型包合物和非包合物（Cortés-Ferré 等人，2025）。包合物主要由疏水相互作用和氢键促进，其中多酚被封装在淀粉链的疏水螺旋空腔内，被认为是 5 型抗性淀粉（RS5）（Romero Hernández 等人，2022）。这种致密的 V 型晶体结构可以进一步阻碍酶对糖苷键的可及性，从而降低淀粉消化性。相比之下，非包合物中多酚直接结合在淀粉链外部，与包合物相互作用较弱，形成松散且多孔的结构（Wu 等人，2024）。Li, Niu 等人（2023）证明，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）在形成 V 型包合物方面优于传统茶多酚、抹茶和绿茶提取物。其众多的没食子酰基赋予 EGCG 强氢键和疏水相互作用，使其具有与淀粉更高的结合和包埋能力。而在其他一些情况下，淀粉-EGCG 复合物通过非共价相互作用形成了 A 型和 V 型晶体，导致热稳定性降低和 RS 含量增加（Li 等人，2025；Zhou 等人，2026）。正如之前的研究所报道（Wang 等人，2024；Xie 等人，2021），EGCG 还具有多种有利的生物活性，包括抗氧化、抗肿瘤活性、心血管保护、降血糖作用和改善免疫，使其成为开发淀粉基功能食品的理想添加剂候选者。
关于淀粉-EGCG 复合物的 previous studies 主要使用天然淀粉，对用于 EGCG 包埋的 DBS 关注有限。与天然淀粉不同，DBS 具有短直链淀粉链和丰富的暴露分子结合位点，这对形成稳定的包合物有很大贡献。然而，支链淀粉链对淀粉重结晶和抗消化特性的影响仍不清楚。淀粉脱支方法对其与不同籼稻品种 EGCG 络合行为的影响尚未被系统探索。我们假设在脱支处理后，支链淀粉侧链将被广泛释放并在系统内重新排列。游离的线性短链将促进淀粉-EGCG 相互作用并调节复合物的有序结构，最终增强热稳定性和抗消化性。这些品种淀粉的结构和理化性质差异之前已被系统分析（Du 等人，2025），这将有助于特定淀粉与 EGCG 相互作用的比较分析。在本研究中，选择了三个籼稻品种——Hly16、Ly6176 和 Zz83，它们是主要的地方品种且被广泛使用。制备了糊化淀粉-EGCG 复合物（GS-EGCG）、DBS 和脱支淀粉-EGCG 复合物（DBS-EGCG），并全面调查了三个品种之间的形态、有序结构和理化性质。本研究旨在通过阐明淀粉-EGCG 复合物的关键结构参数来建立结构 - 性能关系，并阐明 DBS 与 EGCG 之间的络合机制，以更好地了解抗性淀粉（RS3 和 RS5）的特性。结果有望为筛选合适的稻种开发具有 high 消化阻力的淀粉基功能食品提供理论依据。
章节摘要
材料
本研究中使用的三个品种验证的水稻品种——Hly16、Ly6176 和 Zz83 收集自安徽万垦种业有限公司（中国合肥）。稻米和提取淀粉的基本化学组成列于表 S1 和 S2。EGCG（货号 MB1672，纯度≥95%）购自大连美仑生物技术有限公司（中国大连）。普鲁兰酶（≥ 1000 NPUN/g）、缓冲溶液和寡糖试剂盒购自西格玛奥德里奇贸易有限公司（Sigma-Aldrich Trading Co., Ltd.）。
CLD 分析
支链淀粉的链长分布分为四组：A 链（DP 6–12）、B1 链（DP 13–24）、B2 链（DP 25–36）和 B3 链（DP ≥ 37）（Wang, Wang 等人，2022）。三个籼稻品种的 GS-EGCG 复合物、DBS 和 DBS-EGCG 复合物的 CLD 图谱如图 1 和表 1 所示。对于 GS-EGCG 复合物，其 CLD 与相应的天然淀粉分子相似（Du 等人，2025），这表明 CLD 几乎没有
结论
本研究系统调查了三个籼稻淀粉的脱支处理对淀粉-EGCG 络合行为的影响。结果表明，所有样品的 CLD 由脱支处理和 EGCG 诱导的相互作用共同调节。与 DBS 和 DBS-EGCG 相比，GS-EGCG 有限的 V 型结晶度和弱有序结构导致其消化抗性显著降低。DBLy6176 表现出最高的相对
CRediT 作者贡献声明
杜凯：写作 – 原稿、可视化、软件、方法、调查、形式分析、数据整理。陈龙：写作 – 原稿、可视化、软件、方法、形式分析、数据整理。何昭贤：方法、形式分析。杨雪飞：监督、概念化。李诗谊：写作 – 审阅与编辑、监督、资源、项目管理、资金获取、概念化。郑智：写作 – 审阅与编辑、监督，
竞争性利益声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或可能影响本文报告工作的个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（No. 32302113）和安徽省重点科技项目（2023n06020021）的资金支持。
杜凯 | 陈龙 | 何昭贤 | 杨雪飞 | 李诗谊 | 郑智
