《【科学私享】IF=12.5!江南大学缪铭: 4,3-α-葡聚糖转移酶改性提升淀粉抗消化性的结构基础》

  • 来源专题:食品安全与健康
  • 编译者: 杨娇
  • 发布时间:2025-09-08
  • 内容概述 探究了4,3-α-葡聚糖转移酶(4,3-α-GTase)对玉米淀粉的改性机制及其对消化性的影响;酶首先水解淀粉链生成寡糖,再通过α-1,3糖苷键重新组装形成可溶性改性淀粉(SMS),同时不溶性改性淀粉(IMS)链长缩短、分支结构改变,两者均表现出显著降低的体外消化率。 2 科学问题 4,3-α-GTase如何通过结构改性提升淀粉的消化抗性? 3 政策/市场契合 迎合了健康中国战略中对低GI食品和功能性膳食纤维的需求,符合当前市场对清洁标签和血糖管理功能食品的发展趋势。 4 亮点内容 1. 明晰淀粉组分:分离并分别表征了4,3-α-GTase改性后的不溶性与可溶性淀粉组分,明确其结构与功能差异。 2. 酶催化机制:先水解淀粉链生成寡糖,再以寡糖为受体进行转糖基反应,形成α-1,3糖苷键。 3. 抗消化原理:α-1,3键的引入和短链比例增加是消化抗性提升的关键结构因素。 5 “淀粉”角色 1. 作用底物:淀粉作为酶的底物,通过4,3-α-GTase的催化作用发生结构重组,生成具有不同溶解性和消化性的新型多糖。 2. 消化转型:原淀粉经改性后,从快消化型转变为慢消化或抗消化型,具备作为功能性食品配料的潜力。 6 灵感启发 1. 结合物理化学,挖掘多领域特点:结构的改变往往带来多种胶体性质的改变(如糊化、崩解、黏弹等),结合物理化学原理和研究手段,探索4,3-α-GTase修饰淀粉在控释、包埋、增稠等多方面的潜在特点。
  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5Mzc4MTA4MQ==&mid=2247576660&idx=3&sn=8daa658e7143e87efbc0601acfec38f8
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    • 2025年6月14日,江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室金征宇院士团队在国际食品权威期刊《Food Hydrocolloids》(Q1,中国科学院1区Top,IF: 11)发表题为“Investigation into the effects of laccase and ferulic acid on the rheological and baking properties of arabinoxylan-rich doughs”的研究性论文。该文通讯作者为江南大学焦爱权副教授。 研究背景 全谷物食品因富含膳食纤维,具有调节血糖、预防慢性疾病等健康益处,受到越来越多关注。然而消费者接受度仍低,实际摄入量远低于推荐标准。麸皮中的主要膳食纤维——阿拉伯木聚糖(AX),是一种非淀粉多糖,结构复杂,其酯化的阿魏酸(FA)在面团混合与发酵过程中可释放,进而影响AX分子性质和面团流变性能。外源FA作为酚类化合物被添加至面制品中,但其对面团品质的影响尚存争议。有研究指出其可促进蛋白聚集,也有研究认为其削弱面筋网络。漆酶(LAC)是一种多铜氧化酶,能催化酚类氧化反应,促进AX间交联,被视为绿色加工技术,已应用于无麸质面团的改性中。LAC可增强蛋白聚集、改善冷冻面团品质,但也可能导致FA含量下降。本研究旨在探讨水溶性AX(WSAX)在LAC催化及外源FA共同作用下对面团加工特性(包括流变性、热稳定性、水分分布及烘焙性能)的影响,为深入理解LAC作用机制提供数据支持。 成果介绍 水溶性阿拉伯木聚糖(WSAX)是谷物中的关键非淀粉多糖,能够影响面团的多种加工特性,如流变行为、热稳定性及烘焙性能,但其作用机制尚不完全明确。本研究系统评估了预水化协同漆酶(LAC)催化的WSAX与阿魏酸(FA)对面团加工与烘焙品质的影响,并与直接混合制备的面团进行了比较。结果表明,预水化处理显著提高了储能模量(G′)、损耗模量(G″)和最大柔顺性(Jmax),增强了面团的黏弹性、可塑性和热稳定性。在预水化条件下,LAC与外源FA显著提升了面团的延展性,并使T21(2.32–1.30 ms)、T22(12.67–8.36 ms)和T23(109.77–67.55 ms)值降低。LAC的预水化处理显著提升了面团的最大G′、最大G″、最大复合模量(G)、起始温度(To)、峰值温度(Tp)和终止温度(Tc)。LAC催化WSAX与FA的预水化处理对面团的流变与热特性产生显著影响。热重分析(TGA)结果显示,面团的质量损失减少(由76.55%降至70.01%),热稳定性增强。最后,由于FA的加入,LAC显著改善了面包的弹性和咀嚼性等烘焙特性。本研究为进一步探索LAC和FA在富含WSAX面团中的加工特性提供了数据支持。 图文赏析 图形摘要 原文链接 https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111637
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