课题基金 / 基金详情

内源性ALC对贮藏马铃薯低温糖化的影响机制

批准号:
32072282
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
童川
依托单位:
学科分类:
食品贮藏与保鲜
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
童川

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
马铃薯贮藏过程中易发生低温糖化(CIS)现象,涉及多种生理生化过程,机理尚未完全阐明。内源性淀粉-脂质复合物(ALC)主要由磷脂和直链淀粉结合而成,影响马铃薯品质形成与维持。本项目拟在前期研究基础上,从马铃薯ALC参与CIS的角度,研究ALC与CIS及品质间的关系。通过分析不同温度贮藏马铃薯磷脂组分与含量的差异,探索低温对马铃薯磷脂含量与分布的影响机制。研究不同低温贮藏过程中马铃薯ALC的晶型与三维空间等微观结构特性、淀粉聚集态与精细结构特征等的变化规律,解析低温贮藏对马铃薯淀粉结构的影响机制。分析不同低温贮藏马铃薯还原糖组分的变化规律和淀粉糊化、热学等品质相关理化特性,阐明低温贮藏对马铃薯品质的影响机制。结合磷脂、ALC与糖代谢变化特征,解释马铃薯内源性ALC与CIS间的潜在关系,进一步探讨脂类与淀粉互作对马铃薯CIS的作用机理,为马铃薯的仓储保鲜、加工利用与品质评价提供良好理论依据。
英文摘要
Potato cold-induced sweetening (CIS) which involves many physiological and biochemical processes, often occurs during low temperature storage, whereas its mechanism is still unclear. Amylose-lipid complex (ALC) is mainly combined between phospholipids and amylose, playing significant roles in formation and maintenance of potato quality. On the basis of previous findings of potato lipid and starch chemistry, this project focuses on the relations between potato ALC, CIS and storage qualities in terms of ALC participating in potato CIS. The phospholipids composition and content of potatoes stored in different low temperature will be analysed, to explore the effects of low temperature storage on potato phospholipids content and distribution. The crystalline and three-dimensional structure of ALC, starch granular and fine structure of different low temperature stored potatoes will be analysed, to elucidate the effects of low temperature storage on potato starch structure. Moreover, the changes in reducing sugars and starch qualities such as gelatinization and thermal properties of different low temperature stored potatoes will also be analysed, to dissect the effects of low temperature storage on potato qualities. How endogenous ALC responsible for potato CIS, and the mechanism of starch and lipid interaction on potato CIS will be further discussed, depending on the available changes of phospholipids, ALC and reducing sugars. The knowledge of special roles of potato endogenous ALC on CIS will provide insights into potato storage, preservation, processing control and quality assessment.
低温贮藏马铃薯易发生低温糖化(CIS)现象,其过程涉及淀粉降解等多种生理生化过程,机理尚未完全阐明。内源性磷脂(PLs)通常结合直链淀粉形成淀粉-脂质复合物(ALC),影响马铃薯淀粉结构与品质。本项目从马铃薯ALC参与CIS的角度研究ALC对CIS及马铃薯淀粉品质间的影响机制。研究内容主要包括1)分析马铃薯磷脂谱多样性与ALC的分布特征。2)研究马铃薯在低温贮藏过程中葡萄糖等组分变化,探索低温贮藏对马铃薯糖代谢的影响。3)研究低温贮藏马铃薯淀粉晶型、精细结构与淀粉品质特性的内在联系,及其对糖代谢的影响。分析淀粉-磷脂互作的方式、位点等空间结构特征变化,以此揭示ALC对马铃薯CIS的影响机理。研究结果表明,马铃薯中主要存在8种非淀粉LPLs和6种淀粉LPLs组分,总含量分别为0.33-125.32 μg/g和3.65-22.54 μg/g。LPC16:0和LPC18:2是非淀粉和淀粉LPL的两种主要成分,含量分别为39.34 μg/g和37.6 μg/g,以及0.43-3.97 μg/g和1.70-8.96 μg/g。非淀粉LPL组分均与淀粉LPL组分分别显著相关(P < 0.05)。马铃薯ALC主要存在于淀粉颗粒表面,且LPL分子的存在会减少淀粉颗粒中晶体区域,将淀粉晶型由C型转变为B型;显著提升淀粉的热特性和流变特性。低温贮藏(2℃)导致马铃薯半乳糖(25.22-30.87 mg/g)和葡萄糖含量(307.68-346.22 mg/g)均显著低于8℃和16℃贮藏马铃薯,但还原糖含量则显著升高,增幅高达12.8-30.7倍,表明产生CIS现象。低温贮藏对fb1、fb3、fa/fb1、平均分支度等淀粉结构特征影响不显著,但fa和fb2变化显著;同时导致马铃薯全粉和淀粉的糊化、热学和质构等品质特性参数发生显著变化,尤其是2℃条件下影响最大。fa、fb1、fb2、fa/fb1等主要与马铃薯全粉理化性质变化显著相关,而fb3和部分淀粉品质特性存在显著相关性。分子模拟表明直链淀粉-LPL互作过程中,LPL分子主要与直链淀粉的中心疏水空腔结合形成ALC,每个螺旋包含6-8个葡萄糖单元。其中LPL极性基团主要位于直链淀粉外部,而烃基基团则位于直链淀粉空腔中。本项目的实施阐明了ALC对马铃薯CIS的影响机制,为马铃薯的仓储保鲜、加工利用与品质评价提供良好理论依据。
淀粉-蛋白质互作对储藏莲藕淀粉糊化的影响 机制
  • 批准号:
    R24C200025
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    童川
  • 依托单位:
国内基金
海外基金