
以高直链玉米淀粉(high-amylose corn starch,HACS)为研究对象,选取3 种不同尺度的多酚——2,7-二羟基萘(2,7-dihydroxynaphthalene,DHN)、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)及表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG),系统地研究其与淀粉的相互作用。核磁共振氢谱结果显示,DHN因被包合于螺旋空腔致使其羟基信号高场位移约δ 0.1,而EGC/EGCG则因氢键作用导致羟基信号向低场位移约δ 0.1。这可能是因为DHN分子进入直链淀粉空腔,通过疏水相互作用形成包合物所致。分子动力学模拟结果表明,从DHN到EGCG,多酚分子尺度的增大使其与淀粉的结合能绝对值由33.97 kJ/mol显著增加至129.87 kJ/mol,这是因为EGCG分子尺寸较大,只能通过氢键与淀粉链发生相互作用。同时,借助X射线衍射仪观察复合物晶型的变化规律,利用体外消化实验进一步对复合物的消化特性进行研究,发现抗性淀粉含量与多酚分子尺寸具有明显的相关性。结果显示,分子尺寸较小的DHN与HACS形成了V型晶体结构,因而具有较高的抗性淀粉相对含量(62%);而尺度更大的EGC/EGCG则受空间位阻限制通过氢键作用形成无定形复合物,因而抗性淀粉含量较低。以上结果表明,多酚的分子尺寸对淀粉-多酚相互作用影响显著,并进一步影响淀粉消化性能。
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