稻米功能性淀粉---抗性淀粉.doc

第四章 稻米功能性淀粉抗性淀粉 随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们的生活方式与饮食习惯也正经历着前所未有的变革。我国居民传统上历来以谷物为主食，但现在谷类的消费量不断下降，肉和蛋等高脂肪和高蛋白类食物的摄入量不断上升。生活方式和饮食习惯的日益西化和人口的老龄化，已对国民的身体素质产生了严重影响，并导致人类疾病谱发生了重大转变。糖尿病、心血管病、肥胖症、高血脂症、高血压等慢性疾病比例不断上升，已成为全球性重大的公共卫生问题。有人预言，到2015年，生活方式疾病将成为人类的头号杀手。在这些疾病中，尤以糖尿病的发病率增长显著。据估计，目前我国约有3000万糖尿病患者，4000万糖耐量在人们的日常生活中发挥着不可替代的作用从抗性淀粉的名称来看，它属于淀粉中的一类。长期以来，淀粉一直被认为可被人体完全消化吸收，因为人体排泄物中未曾检测到淀粉成分的残留。198年，人员对膳食纤维进行定量分析时，在不溶性膳食纤维Insoluble dietary fiber, IDF)中发现淀粉成分被包埋在不溶性膳食纤维中Englyst等。淀粉是人类膳食中主要的碳水化合物，快速消化淀粉Rapid digested starch, RDS)、缓慢消化淀粉igested starch, SDS)和抗性淀粉。 图4-1淀粉快慢消化模式图 快速消化淀粉能迅速在小肠中消化吸收，血糖应答高缓慢消化淀粉在小肠中缓慢消化，血糖应答低不能被小肠中的淀粉酶水解，不引起血糖应答。消化葡萄糖。 图4-2淀粉消化成葡萄糖 图4-3淀粉酶解产物及转化为葡萄糖代谢的过程示意图 关于抗性淀粉的定义目前被普遍接受的是1992年FAO根据Englyst和欧洲抗性淀粉研究协(European Flair Concerted Action on Resistant Starch, EURESTA)研究得出的即在健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物。抗性淀粉引起了人们的极大兴趣，其理化性质如分子量、聚合度、空间结构等、体内外消化情况、生理效果、制备方法、测定方法、在食品中的应用等，成为研究热点 4.1.2抗性淀粉的分类 目前，尚无抗性淀粉化学上的精确分类，Englyst等(1992)、Niba(2002)、Thompson(2000)等学者根据淀粉的来源和抗酶解特性的不同，将抗性淀粉分成四类：RSl、RS2、RS3和RS4。 RS1：物理难接近淀粉(Physically inaccessible starch)，是淀粉颗粒因细胞壁的屏障作用蛋白质的隔离作用加工时的粉碎、碾磨及饮食时的咀嚼等物理动作可改变其含量，常见于轻度碾磨的谷类、豆类等中。RS1具有酶抗是由于酶分子很难与淀粉颗粒接近，并不是由于淀粉本身具有酶抗性天然具有抗消化性的淀粉它因其物质结构如结晶结构、密度大等而产生抗消化性。这类淀粉通常存在于Englyst等992)研究发现，RS2具有酶抗性是因为淀粉粒没有糊化时，颗粒的致密结构以及晶体结构不能被淀粉酶所作用此类淀粉包括RS3a和RS3b两种其中RS3a为凝沉的支链淀粉，RS3b为凝沉的直链淀粉。RS3b的抗性强，而RS3a经再加热后可被淀粉酶降解。目前对于RS3抗酶解的机理存在以下两种不同的解释：一种认为直链淀粉晶体的形成阻止淀粉酶靠近结晶区域的葡萄糖苷键，并阻淀粉酶活性基团中的结合部位与淀粉分子结合，因而使得RS3产生抗酶解性；另一种则认为RS3之所以能抵抗酶的水解，是形成直链淀粉晶体的双螺旋之间存在较强的氢键及范德华力，使得RS3的分子结构非常牢固，热稳定性强，因而在人体的胃肠道内不能被消化吸收。 RS4：化学修饰淀粉(Chemically modified starch)，是由基因改造或化学改性引起淀粉分子结构发生变化从而产生酶抗性的一类抗性淀粉，如乙酰基淀粉、羟丙基淀粉以及磷酸化淀粉等。不同的改性方法对淀粉分子结构有不同的影响，但实验显示，同时多种改性方法比单一改性更能提高抗性淀粉的产量。化学改性能够使取代的片段产生抗酶解性，而不被淀粉酶水解。最具市场应用前景Englyst等(1992)提出的，是先通过α-淀粉酶水解淀粉?rck等(1987)提出，是通过测定食物中的总淀粉和可消化淀粉，以二者之差表示。 尽管抗性淀粉的测定方法很多，但基本原理是一致的，都是利用抗性淀粉的抗酶解性和抗性淀粉能溶解于KOH或二甲亚砜溶液而能重新被淀粉酶作用的性质。但是，这些方法均存在明显的不足，因为抗性淀粉的定义是以活体为背景的，而现有方法只是在体外条件下模拟测定了抗酶解的部分。严格来说，现有方法只是测定了抗酶解的部分，所测结果只能被称为抗酶解淀粉的含量。因此，现有方法都未成为法定的抗性淀粉含量测定方法。与此同时，由于抗性淀粉的抗性一词是针对人体消化系统而言的，所以即便要在体外条件下准