《Carbohydrate Polymers》：Hierarchical assembly and digestive resistance of starch-unsaturated fatty acid complexes regulated by ultrasound-assisted high-pressure microfluidization
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超聲波預(yù)處理協(xié)同動(dòng)態(tài)高壓微流體化調(diào)控小麥淀粉-不飽和脂肪酸復(fù)合物的分子組裝、層次結(jié)構(gòu)及體外抗性消化特性，發(fā)現(xiàn)單螺旋包埋結(jié)構(gòu)形成與淀粉-脂質(zhì)相互作用增強(qiáng)顯著提升抗性淀粉含量（最高21%），消化抗性主要取決于超分子域的層次組織而非原始顆粒保留。
作者：鄭波 | 文輝 | 向興偉 | 鄭斌
中國(guó)浙江省工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，杭州，310014
摘要
本研究闡明了動(dòng)態(tài)高壓微流化（DHPM）與超聲（US）預(yù)處理結(jié)合使用如何協(xié)同調(diào)節(jié)淀粉-不飽和脂肪酸（UFA）復(fù)合物的分子組裝、層次結(jié)構(gòu)及體外消化行為。完全糊化的小麥淀粉（WS）與反油酸（EA）/亞油酸（LA）復(fù)合后，經(jīng)過US輔助的DHPM處理。觀察到了不同的消化行為：WS-LA復(fù)合物的抗性淀粉（RS）含量高達(dá)21%，顯著高于EA復(fù)合物。結(jié)構(gòu)分析顯示，US預(yù)處理增強(qiáng)了直鏈淀粉（amylose）鏈的流動(dòng)性，并促進(jìn)了單螺旋包合物結(jié)構(gòu)的形成；隨后的DHPM處理增強(qiáng)了淀粉與脂質(zhì)的相互作用，推動(dòng)了緊湊的超分子結(jié)構(gòu)的自組裝。由于反油酸具有近乎線性的構(gòu)象，其更容易深入螺旋結(jié)構(gòu)并具有更高的V型結(jié)晶度，而亞油酸則形成較少但可能更密集的納米結(jié)構(gòu)。相關(guān)性分析表明，消化抗性和釋放速率不僅受包合物形成的程度影響，更受其層次組織結(jié)構(gòu)的影響。這些發(fā)現(xiàn)為結(jié)構(gòu)與消化性的關(guān)系提供了機(jī)制上的見解，并為設(shè)計(jì)具有定制消化特性的淀粉基系統(tǒng)提供了指導(dǎo)。
縮寫說明
DHPM：動(dòng)態(tài)高壓微流化
US：超聲
UFA：不飽和脂肪酸
WS：小麥淀粉
EA：反油酸
LA：亞油酸
RS：抗性淀粉
DHPM-WS：經(jīng)動(dòng)態(tài)高壓微流化處理的小麥淀粉
DHPM-EA：經(jīng)動(dòng)態(tài)高壓微流化處理的小麥淀粉-反油酸復(fù)合物
DHPM-LA：經(jīng)動(dòng)態(tài)高壓微流化處理的小麥淀粉-亞油酸復(fù)合物
US-DHPM-WS：經(jīng)過超聲預(yù)處理的DHPM-WS
US-DHPM-EA：經(jīng)過超聲預(yù)處理的DHPM-EA
US-DHPM-LA：經(jīng)過超聲預(yù)處理的DHPM-LA
WS-EA：小麥淀粉-反油酸復(fù)合物
材料
小麥淀粉（WS）購(gòu)自海寧豐源食品有限公司（中國(guó)）。其成分如下：脂質(zhì)0.45%（干基），蛋白質(zhì)0.86%（干基），灰分0.34%（干基）。總淀粉含量不低于98%（基于非淀粉成分計(jì)算，包括脂質(zhì)0.45%、蛋白質(zhì)0.86%和灰分0.34%）。直鏈淀粉含量通過碘比色法測(cè)定為23.61%（Li, Wu等人，2026年）。實(shí)驗(yàn)中使用的是豬胰α-淀粉酶（目錄號(hào)P7545，活性8 U/mg，美國(guó)）和淀粉葡萄糖苷酶。
體外消化性和不飽和脂肪酸的體外釋放行為
我們首先測(cè)定了WS-UFAs復(fù)合物的體外消化性，結(jié)果如圖1(A)所示。與DHPM-WS相比，DHPM-EA和DHPM-LA的RDS含量較低，SDS和RS含量較高，表明DHPM處理過程中WS與UFAs的復(fù)合有效降低了WS的體外消化性，這與先前報(bào)道的研究結(jié)果一致（Liu等人，2024年）。此外，對(duì)于相同的UFA，經(jīng)過US預(yù)處理的樣品表現(xiàn)出更穩(wěn)定的消化特性。
結(jié)論
本研究證明，US預(yù)處理與DHPM結(jié)合使用能有效調(diào)節(jié)WS-UFA復(fù)合物的分子組裝和層次結(jié)構(gòu)。抗性淀粉含量的增加與多個(gè)參數(shù)密切相關(guān)，包括Dm、ξ、ΔH、R1047/1022和V型結(jié)晶度，表明消化抗性來源于加工誘導(dǎo)的層次結(jié)構(gòu)重構(gòu)，而非天然淀粉顆粒的保留。從機(jī)制上講，US處理促進(jìn)了直鏈淀粉的活化。
作者貢獻(xiàn)聲明
鄭波：撰寫、審稿與編輯、項(xiàng)目監(jiān)督、資金申請(qǐng)、概念構(gòu)思。
文輝：撰寫初稿、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)分析。
向興偉：撰寫、審稿與編輯、軟件應(yīng)用、資源協(xié)調(diào)、方法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析。
鄭斌：數(shù)據(jù)可視化、結(jié)果驗(yàn)證、項(xiàng)目監(jiān)督。
利益沖突聲明
作者聲明本文的發(fā)表不存在利益沖突。
致謝
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（32472331）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2025A1515010906）以及浙江省省屬高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（RF-B2025006）的財(cái)政支持。
