《Food Chemistry》：Homologous vs. heterologous proteins in glutinous rice starch: hydrophobic interactions underpin the homologous advantage
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•糯米蛋白通过疏水相互作用充当“网络协作者”。•添加 3% 糯米蛋白可获得最佳抗消化效果。•揭示了蛋白质 - 糯米淀粉系统中的同源优势机制。•新设计原则：利用疏水整合用于功能食品。引言蛋白质与淀粉之间的相互作用对于确定食品体系的质地、稳定性和营养特性至关重要（Zhang 等人
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糯米蛋白通过疏水相互作用充当“网络协作者”。
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添加 3% 糯米蛋白可获得最佳抗消化效果。
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揭示了蛋白质 - 糯米淀粉系统中的同源优势机制。
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新设计原则：利用疏水整合用于功能食品。
引言
蛋白质与淀粉之间的相互作用对于确定食品体系的质地、稳定性和营养特性至关重要（Zhang 等人，2021）。为了调节这些特性，已采用各种策略，包括将蛋白质纳入淀粉基配方中。这些蛋白质可大致分为两类：异源和同源。目前，异源蛋白的纳入已被广泛探索以修饰淀粉基基质，而且对同源蛋白的独特潜力也日益受到关注（Wang 等人，2025；Zhang 等人，2023）。研究强调了所谓的“同源优势”，表明当蛋白质与来自同一作物品种或天然基质的淀粉结合时，可能会表现出卓越的兼容性和功能性（Hu 等人，2024；Li 等人，2021）。Lu 等人（2021）发现，不同类型的同源稻蛋白通过物理屏障效应和有序结构的增强延缓了稻淀粉的消化。相反，异源蛋白水解物与稻淀粉之间的相互作用主要由氢键驱动，这加强了淀粉的有序结构。Wu 等人（2023）发现，稻蛋白通过空间位阻阻碍淀粉分子间的交联，显著增加了持水能力并延缓了胶凝回生。然而，目前的研究主要集中在涉及稻淀粉、玉米淀粉（高直链淀粉含量）和类似淀粉的体系。
糯米淀粉（GRS）是全球众多菜肴中的关键成分，包括米糕、麻糬和汤圆（He, Han 等人，2024）。糯米淀粉中高比例的支链淀粉和几乎缺失的直链淀粉可能比其他易消化谷物淀粉具有更好的消化特性（He 等人，2025）。因此，其糊化、回生、质地特性以及与蛋白质的相互作用可能与其他淀粉显著不同。这导致了一个具体且关键的研究空白：尽管糯米淀粉被广泛使用，但对其与蛋白质相互作用的系统性研究却缺乏。具体而言，目前尚没有研究比较糯米淀粉中同源与异源蛋白的分子机制，也未确立该系统存在同源优势。
为解决这一空白，我们选择了糯米蛋白（GRP）和稻蛋白分离物（RPI）分别作为同源和异源蛋白质模型。GRP 提取自用于淀粉分离的同一糯米品种，确保了与 GRS 的真实同源关系。相比之下，RPI 是一种商用稻蛋白分离物，常用于淀粉基食品加工。我们之前的工作系统地表征了这两种蛋白质的分子构象特征（Yan 等人，2025）：GRP 表现出灵活的开放构象，具有较高的随机卷曲含量、较少的二硫键和较高的溶解度，而 RPI 采用刚性、二硫键锁定的构象，具有广泛的 β-折叠结构和低溶解度。然而，这些构象差异是否影响其与糯米淀粉基质的相互作用行为尚不清楚。
基于这些考虑，我们假设 GRP 和 RPI 不同的分子构象决定了它们在糯米淀粉基质中与淀粉的不同分子相互作用，最终导致不同的凝胶网络结构和功能性能。为了验证这一假设，本研究采用多尺度方法，将宏观功能、微观结构和分子相互作用力联系起来，最终通过体外消化分析将机制与营养结果联系起来。结果将丰富对蛋白质 - 淀粉相互作用的理解，并提出基于蛋白质特征的合理选择和配方——如构象柔性、疏水兼容性、品种同源性和最佳浓度——可以为开发更高质量或可定制的糯米淀粉产品提供有价值的见解。
章节摘要
化学品和材料
溴化钾（KBr，光谱级）购自 Sigma-Aldrich。氢氧化钠、乙醇、浓盐酸、尿素、氯化钠和醋酸钠（均为分析级）由西陇化学品有限公司提供。十二烷基硫酸钠（SLS）购自上海阿拉丁生化科技有限公司。α-淀粉酶（11 U/mg）和葡萄糖淀粉酶（100,000 U/g）购自上海源叶生物科技有限公司。源自籼稻的稻蛋白分离物
GRP 和 RPI 的固有理化性质
GRP 和 RPI 的蛋白质纯度相当，分别为 85.31% 和 84.70%。然而，正如我们之前工作中系统表征和报告的那样（Yan 等人，2025），它们表现出不同的构象状态。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示，与 RPI 相比，GRP 含有更高的随机卷曲含量和更低的 β-折叠含量，表明其构象更灵活（Wang 等人，2023）。此外，与 RPI 相比，GRP 含有较少的二硫键，表明分子内交联较少且
结论
总之，本研究首次为同源蛋白在糯米淀粉中的“同源优势”提供了基于机制的解释。我们证明这种优势并非抽象，而是植根于特定的分子原理：GRP 利用强大的疏水相互作用构建协同整合网络的能力。这种坚固的结构被认为是增强凝胶强度、硬度、抗剪切性和水的
CRediT 作者贡献声明
陈子琪：写作 – 初稿，可视化，软件，方法学，调查，正式分析，数据整理，概念化。黄芳：方法学，调查，正式分析，数据整理。舒伟通：验证，方法学，正式分析，概念化。严子航：验证，正式分析，概念化。王松宇：方法学，正式分析。黄志远：方法学，正式分析。曹庆庆：方法学，正式分析。赵强：写作
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的相互竞争的经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会被认为影响了本文中报告的工作。
致谢
本研究得到国家自然科学基金（32460588）和江西省自然科学基金（20232BAB205075）的经费支持。
陈子琪 | 黄芳 | 舒伟通 | 严子航 | 王松宇 | 黄志远 | 曹庆庆 | 赵强
