薯蕷屬淀粉的研究進(jìn)展

康昱倢 宋洪波 伍魁元

摘要 薯蕷是重要的藥食兩用植物，而淀粉是其根莖中最豐富的碳水化合物。綜述了近年來(lái)薯蕷淀粉的研究進(jìn)展，介紹了薯蕷淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)，概述了薯蕷淀粉尤其是薯蕷抗性淀粉的應(yīng)用，并探討了不同的物理和化學(xué)改性方法對(duì)薯蕷淀粉結(jié)構(gòu)及應(yīng)用帶來(lái)的影響。

關(guān)鍵詞 薯蕷；淀粉顆粒結(jié)構(gòu)；晶體特性；改性

中圖分類號(hào) S567 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）28-0129-06

Abstract Dioscorea L. is a kind of critical dualpurpose resource for food and drug， starch is the most abundant carbohydrate in their rhizomes. In this paper， the research progress of starch of Dioscorea L. was introduced， and the starch granule structure of Dioscorea L. was introduced. The application of Dioscorea L. starch， especially resistant starch of Dioscorea L.， was summarized. The effects of different physical and chemical modification methods on the structure and application of Dioscorea L. starch were introduced.

Key words Dioscorea L.；Starch granule structure；Crystal properties； Modification

薯蕷是我國(guó)少數(shù)幾個(gè)年產(chǎn)需量超過10萬(wàn)t的大宗中藥材，也是重要的藥食兩用植物，《神農(nóng)本草經(jīng)》記載其為滋補(bǔ)保健佳品，在我國(guó)已有2 000多年的食用歷史。薯蕷塊莖的主要成分是淀粉[1]，其總量最高可達(dá)塊莖總干重的85%[2]。淀粉是薯蕷中最豐富的碳水化合物，由淀粉和支鏈淀粉2個(gè)主要成分組成。然而，關(guān)于藥用植物淀粉分離的信息很少。

一般而言，傳統(tǒng)中醫(yī)藥的藥理學(xué)活性成分多為小分子物質(zhì)，研究人員通常較少關(guān)注中藥中的大分子組分。然而在傳統(tǒng)的中藥炮制過程中，整體入藥并熱處理常導(dǎo)致原材料中多種組分發(fā)生反應(yīng)，甚至可以認(rèn)為中醫(yī)藥的作用機(jī)制是多種成分之間的相互作用的結(jié)果[3-4]。研究表明，淀粉還是一種有效的分子載體，其對(duì)小分子活性成分的包埋保護(hù)作用很大程度上影響了中草藥的有效性[5]。此外，淀粉是高等植物的主要代謝產(chǎn)物，其對(duì)于植物分類和中藥鑒別具有重要意義。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)山藥的生物活性成分，如糖蛋白、膽堿等的加工利用研究較為深入[6]，而對(duì)占山藥干物質(zhì)總量 20%～60%[7]的淀粉加工利用卻知之甚少，制約了薯蕷加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，薯蕷中淀粉的研究迫在眉睫。筆者綜述了近年來(lái)薯蕷屬淀粉的研究進(jìn)展。

1 薯蕷淀粉顆粒結(jié)構(gòu)

1.1 淀粉顆粒

通過各種技術(shù)，包括光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡等，觀察到各種山藥種類和相同種類的淀粉顆粒大小和形狀的多樣性。測(cè)量方法決定了顆粒尺寸數(shù)值的準(zhǔn)確程度[8]，尺寸的定義隨顆粒形狀的變化而變化，單個(gè)山藥淀粉顆粒的大小范圍為1 μm（甘薯，D.Esculenta）[9]～90 μm（參薯，D.esculenta）[10]。薯蕷淀粉是簡(jiǎn)單的顆粒（與復(fù)合顆粒相反），在表面上具有小的裂縫，并且大多數(shù)具有單模尺寸分布。甘薯傾向于具有比其他物種更小的顆粒[11]，參薯也傾向于具有比其他物種更低的直鏈淀粉含量。 因此，當(dāng)顆粒在山藥中增長(zhǎng)較大時(shí)，主要形成直鏈淀粉組分，而直鏈淀粉主要集中在顆粒的周邊，較大的顆粒往往比較小的直鏈淀粉含量高[12]。薯蕷淀粉顆粒含有（44.47±1.86）%的直鏈淀粉，（4.84±0.29）%的水分、（0.88±0.21）%的灰分、（1.34±0.11）%的蛋白質(zhì)和（92.73±0.48）%的碳水化合物。X射線衍射分析顯示C型淀粉的相對(duì)結(jié)晶度為（23.31±2.41）%。淀粉顆粒為多面體，直徑為2.8～5.6 μm，平均粒徑為（3.93±1.47）μm，具有良好的熱穩(wěn)定性，適用于食品工業(yè)[13]。

薯蕷淀粉顯示高直鏈淀粉含量（44.47%±1.86%）、結(jié)晶度低（23.31%±2.41%），通常為C型晶體[13]。掃描電子顯微鏡顯微照片顯示，從薯蕷塊莖分離的淀粉顆粒的形狀多樣化，主要有橢圓形、球形、多邊形、中空和不規(guī)則形狀（表1），表面光滑或粗糙。淀粉顆粒大小和形狀，結(jié)晶形式和相對(duì)結(jié)晶度的差異源于生物來(lái)源和環(huán)境因素的差異[14]，差異也取決于淀粉的生化、生理和物理化學(xué)性質(zhì)[13]。

1.2 淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)

通過淀粉的酸水解分析薯蕷淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。在水解的2～8 d，淀粉顆粒的形狀和尺寸沒有明顯變化； 水解16 d后，淀粉顆粒變小，淀粉顆粒的三維空間變小，導(dǎo)致平均粒徑的變?。?當(dāng)?shù)矸垲w粒經(jīng)受32 d的酸水解時(shí)，它們變得更小和更緊密，淀粉顆粒的表面仍然保持平滑和完整，除了少數(shù)被破壞的顆粒；經(jīng)過40 d的水解，淀粉顆粒由于酸侵蝕而完全破碎。上述結(jié)果表明，淀粉顆粒的核心部分更容易被氫離子水解，淀粉顆粒的無(wú)定形區(qū)域在酸水解過程中優(yōu)先被降解。這表明無(wú)定形區(qū)主要定位C型薯蕷淀粉顆粒的核心部分，而結(jié)晶區(qū)域主要存在淀粉顆粒的周邊區(qū)域。顆粒形態(tài)的主要變化是消化32～40 d。由圖1可知，存在于C型淀粉的核心部分中的無(wú)定形區(qū)域在32 d的水解過程中可能完全降解，由于結(jié)晶區(qū)域的緩慢降解，酸改性淀粉的重量變化很小[28]。部分無(wú)定形或較少結(jié)晶的區(qū)域淀粉主要位于被無(wú)定形和半結(jié)晶生長(zhǎng)環(huán)包圍的淀粉顆粒的核心部分（圖2），即無(wú)定形區(qū)域主要位于淀粉顆粒的中心，而結(jié)晶區(qū)域主要存在于淀粉顆粒外[30] 。

通常認(rèn)為淀粉顆粒由同心的殼體組成，稱為交替的無(wú)定形和半結(jié)晶生長(zhǎng)環(huán)[31]。淀粉顆粒的無(wú)定形區(qū)域由半結(jié)晶生長(zhǎng)環(huán)中存在的無(wú)定形生長(zhǎng)環(huán)和無(wú)定形薄片組成。在這些晶粒中，外部部分基本上由僅具有少量B型變異體的A型同位素組成，顆粒的中心部分主要由B型變異體組成。

薯蕷淀粉晶體有2種類型的排列，稱為A型或B型多晶型。A型多晶型物比B型晶體更緊密。C型多晶型通常被認(rèn)為是A型和B型的混合物[32]。淀粉的多晶型可以受到作物遺傳學(xué)、環(huán)境和生長(zhǎng)條件等各種因素的影響[33]。結(jié)晶度由衍射峰面積與總衍射面積的比值計(jì)算[32]，薯蕷淀粉結(jié)晶度的差異可歸因于晶體尺寸的不同[33]。

B型多晶型部分較易于酸解，主要位于顆粒的中心區(qū)域，而A型多晶型部分位于顆粒的周邊部分[34]。這種現(xiàn)象表明非晶區(qū)主要位于淀粉顆粒的中心，而結(jié)晶區(qū)主要存在于淀粉顆粒的外層[35]。

顆粒中的結(jié)晶性質(zhì)可以通過其他儀器進(jìn)一步表征，如固態(tài)核磁共振和小角度X射線散射[36]。淀粉結(jié)晶度不歸因于直鏈淀粉含量[37]，但它與晶體尺寸、結(jié)晶區(qū)域數(shù)量、結(jié)晶域內(nèi)雙螺旋的取向和雙螺旋的相互作用有關(guān)[38]。相對(duì)結(jié)晶度以及低凝膠化焓強(qiáng)烈表明淀粉具有低結(jié)晶和高無(wú)定形含量。

2 薯蕷淀粉的應(yīng)用

2.1 直鏈淀粉和支鏈淀粉在薯蕷淀粉應(yīng)用中的作用

直鏈淀粉是淀粉的主要成分，在整個(gè)塊莖中均勻分布，在淀粉的性質(zhì)和用途中起重要作用。研究表明，相同物種和不同物種的不同基因型的直鏈淀粉含量差異巨大。來(lái)自各種山藥種類的基因型的直鏈淀粉含量為1.4%～50.0%[39-40]。 薯蕷淀粉屬于高直鏈淀粉，高直鏈淀粉通常容易形成凝膠，其在生產(chǎn)面食、面包、糖果和涂料方面更有效[41]。直鏈淀粉對(duì)淀粉的化學(xué)性質(zhì)有顯著影響，決定了其應(yīng)用。高直鏈淀粉可用于各種行業(yè)，例如生物膜、涂料和添加劑工業(yè)，其具有低滲透性和良好的阻氧性[42]。直鏈淀粉在健康產(chǎn)品中也具有很高的應(yīng)用潛力，因?yàn)橐呀?jīng)證明可以減少胰島素和血糖反應(yīng)、肥胖風(fēng)險(xiǎn)、心血管疾病和II型糖尿病的發(fā)展[43]。環(huán)境因素和農(nóng)藝實(shí)踐可以大大影響薯蕷淀粉的直鏈淀粉含量[44]。干旱降低薯蕷淀粉的直鏈淀粉含量[45]。豐收年份的直鏈淀粉含量也會(huì)有所變化[39]。

薯蕷淀粉的支鏈淀粉含量為（55.53±1.86）%，支鏈淀粉中的分支是以系統(tǒng)的方式聚集的。支鏈淀粉鏈可分為A、B和C鏈。C鏈在每個(gè)支鏈分子中僅有一條，且含有支鏈分子中唯一的還原型末端[16]。支鏈淀粉的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)和支鏈淀粉的外部部分（從非還原末端到最近的分支）可以通過β-支鏈淀粉的內(nèi)部單元鏈組成，支鏈淀粉單位鏈長(zhǎng)度分布和淀粉多晶型之間存在明顯的相關(guān)性，外鏈與水相互作用形成雙重螺旋，主要包裹在顆粒的結(jié)晶基質(zhì)中[46]。

2.2 薯蕷淀粉中抗性淀粉的功能特性

抗性淀粉作為一種新型的膳食纖維類功能性食品成分，以其各種優(yōu)良特性在食品添加劑、保健食品開發(fā)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景?？剐缘矸郏≧S）由淀粉和淀粉消化產(chǎn)物組成，其在小腸難以吸收[47]，但在結(jié)腸中能夠完全或部分發(fā)酵[48]。不同抗性淀粉的顆粒大小和形貌有很大差異；在100 ℃以下皆不糊化，能夠耐受大多數(shù)食品加工處理過程。通過紫外-可見光譜和紅外光譜分析得出，抗性淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的混合物，屬于物理改性淀粉[49]，具有類似于可溶性膳食纖維的生理益處，包括預(yù)防胃腸道疾病和心血管疾病；降低血糖水平、胰島素反應(yīng)以及血清膽固醇水平；降低潰瘍性結(jié)腸炎和結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)；可以刺激大腸中有益細(xì)菌的生長(zhǎng)并促進(jìn)礦物吸收[50]，改變?nèi)祟愇改c道環(huán)境[51]。

薯蕷塊莖中的主要成分對(duì)薯蕷抗性淀粉的形成都具有一定影響，薯蕷抗性淀粉的含量與直鏈淀粉的含量呈顯著正相關(guān)（r=0.492），與直鏈淀粉/支鏈淀粉呈顯著正相關(guān)（r=0.485），與可溶性糖含量呈負(fù)相關(guān)（r=-0.522）[52]。宋洪波等[53]通過壓熱溫度、壓熱時(shí)間、淀粉乳含量和淀粉乳的pH等單因素對(duì)抗性淀粉得率影響的研究，明確了淀粉乳含量、pH、 壓熱時(shí)間是影響抗性淀粉得率的主要因素。高鑫[52]通過正交試驗(yàn)分析，確定制備山藥抗性淀粉的最佳工藝參數(shù)為：淀粉乳濃度15%，pH為5.5，熱處理溫度125 ℃，熱處理時(shí)間2.5 h，可獲得含量為28.49%的抗性淀粉產(chǎn)品。薯蕷抗性淀粉較薯蕷淀粉相比，具有較高的耐酸性和強(qiáng)吸水性?？剐缘矸鄣目姑附庑栽囼?yàn)表明，薯蕷抗性淀粉的抗酶解性較強(qiáng)，而且強(qiáng)于馬鈴薯抗性淀粉[54]。

薯蕷屬的抗性淀粉顆粒為不規(guī)則形、多角形，尺寸較原淀粉有所減小。與原淀粉相比，抗性淀粉沒有生成新的基團(tuán)，化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，但變得很不光滑。抗性淀粉的溶解度、膨潤(rùn)度、透明度均低于原淀粉，而持水性、乳化性優(yōu)于原淀粉；糊化溫度較原淀粉高，熱穩(wěn)定性和冷穩(wěn)定性更好，抗酶解能力大大增強(qiáng)，反映出抗性淀粉分子結(jié)構(gòu)更緊密，更難以被破壞。原淀粉糊和抗性淀粉糊均為屈服-假塑性流體，原淀粉糊易剪切稀化，抗性淀粉糊耐機(jī)械力的性能好[55]。

近年來(lái)，因消費(fèi)者的需求，抗性淀粉開始作為人類營(yíng)養(yǎng)的重要食品成分[56]?？剐缘矸郏≧S）現(xiàn)在分為5種類型：RS1，由于其結(jié)構(gòu)剛度難以消化；RS2，由耐消化的生食中的淀粉顆粒組成；RS3，由糊化淀粉冷卻過程中形成的退化淀粉組成，在食品開發(fā)方面前景尤為廣闊；RS4，化學(xué)改性淀粉；RS5，淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物?？剐缘矸鄯肿颖砻娼Y(jié)構(gòu)為巖石一樣的風(fēng)蝕層狀結(jié)構(gòu)，聚合度都比原淀粉的聚合度小，屬于物理改性淀粉，在轉(zhuǎn)變過程中沒有形成新的基團(tuán)，其晶型由A型轉(zhuǎn)變?yōu)锽型、V型晶體[57]。

3 改性對(duì)淀粉顆粒結(jié)構(gòu)及應(yīng)用產(chǎn)生的影響

天然淀粉具有有限的功能性質(zhì)，在化學(xué)、物理和酶促方面進(jìn)行改性，從而為食品和非食品應(yīng)用產(chǎn)生一系列功能[37]。

3.1 化學(xué)改性的影響

淀粉改性的不同技術(shù)中，化學(xué)方法是最常見的技術(shù)。交聯(lián)淀粉是化學(xué)改性淀粉（RS4）的實(shí)例，實(shí)施交聯(lián)淀粉可以穩(wěn)定顆粒結(jié)構(gòu)并限制溶脹。來(lái)自參薯淀粉的交聯(lián)增加了淀粉在冷水（22 ℃）中的溶脹力和溶解度，并且降低了凝膠化參數(shù)[58]，這歸因于改性期間的堿性環(huán)境破壞了淀粉結(jié)構(gòu)[59]。與天然淀粉相比，交聯(lián)改變淀粉分子的構(gòu)象，使它們更緊湊。交聯(lián)淀粉中無(wú)定形淀粉的有序淀粉含量較大，相對(duì)結(jié)晶度增加，黏度顯著降低[60]。

酸水解是一種重要的化學(xué)改性方法，可以在不破壞淀粉顆粒形態(tài)的前提下，顯著改變淀粉的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)[14]。在水性環(huán)境中酸解， 酸水解溶解淀粉，降低粒度，提高結(jié)晶度，并將多晶型物從C型轉(zhuǎn)變?yōu)锳型[61]。 在C型淀粉的酸水解的結(jié)構(gòu)變化之后，B型多晶型部分位于中心，A型在顆粒的周邊部分，前者的結(jié)晶性較差，而后者更有組織[62]。在酒精環(huán)境中酸解， 類似于水溶液中淀粉酸解的結(jié)果，在乙醇溶劑中的酸水解能夠降低水結(jié)合能力、顆粒大小、直鏈淀粉含量和溫度。 淀粉多晶型物從C型變?yōu)锳型，表明該區(qū)域優(yōu)先水解具有松散結(jié)構(gòu)的B型多晶型物[62]。 與水環(huán)境相比，乙醇作為溶劑產(chǎn)生高淀粉收率（> 92%）。

薯蕷堿處理的應(yīng)用日益廣泛[63]。不同晶種類型的淀粉堿處理的難易程度、物理化學(xué)性質(zhì)和處理后的體外消化率，對(duì)食用營(yíng)養(yǎng)和食品應(yīng)用的提高具有重要價(jià)值。

氫氧化鈉處理導(dǎo)致薯蕷淀粉的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)發(fā)生了一些變化，堿性處理首先降低直鏈淀粉含量，然后再次增加； 水解增加了水溶性，同時(shí)降低了淀粉的溶脹力。 根據(jù)反應(yīng)條件和淀粉類型，堿處理可以提高或降低抗性淀粉含量。顆粒邊緣出現(xiàn)微小的相互滲透或空洞，顆粒形態(tài)喪失，樣品呈凝膠狀[64]，結(jié)晶度降低，淀粉結(jié)晶和無(wú)定形薄片之間的電子密度降低，B型含量降低，A型含量保持不變，A/B比增加，半結(jié)晶生長(zhǎng)環(huán)壓縮，直鏈淀粉含量先降低后增加[65]。

取代反應(yīng)也是化學(xué)改性的重要方法。淀粉的羥基是反應(yīng)性的，可以被一系列用于修飾的官能團(tuán)所取代，增加了淀粉的親水性能[37]。羧甲基化改善了淀粉的熱穩(wěn)定性，同時(shí)降低了結(jié)晶度并損害了顆粒[66]。羧甲基淀粉由于羧甲基所賦予的pH響應(yīng)性而被廣泛地用作崩解劑。在中性的pH下，羧甲基淀粉對(duì)基質(zhì)中的聚合物具有積極的溶脹作用。來(lái)自參薯（D.alata）的淀粉的羥丙基化增加了地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶的溶脹度、水溶性和易感性，并且降低了糊狀濁度、凝膠化等參數(shù)[67] 。增加的酶易感性歸因于破碎的顆粒和結(jié)晶部分[68]。與天然淀粉相比，羥丙基化衍生物更穩(wěn)定，適用于預(yù)先形成的藥物遞送系統(tǒng)。 薯蕷淀粉的乙酰化增加了淀粉的熱穩(wěn)定性，降低了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶度，破壞了顆粒[69]。薯蕷淀粉的琥珀?；黾恿巳苊浂?、糊劑透明度[70]。

3.2 物理改性的影響

物理改性方法包括熱濕處理、退火和壓熱法。薯蕷淀粉的熱濕處理（HMT）是指將水分含量低于35%的樣品處理一段時(shí)間（長(zhǎng)達(dá)16 h）的物理改性方法。 HMT的溫度（84～120 ℃）高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并低于糊化溫度[71]。參薯淀粉的熱濕處理降低了溶脹性、溶解度和直鏈淀粉浸出程度，同時(shí)將顆粒中的B型多晶型物誘導(dǎo)成A型[62]。根據(jù)試驗(yàn)條件（如溫度、水分含量和持續(xù)時(shí)間），HMT可以增加或減少粘貼和凝膠化的參數(shù)，通過使用合適的試驗(yàn)條件可以增強(qiáng)緩慢消化的淀粉部分[72]；最佳試驗(yàn)條件有助于鏈的遷移和相互作用形成新的雙螺旋，以及更完美的晶體結(jié)構(gòu)和緊湊的顆粒，而過于苛刻的條件會(huì)破壞顆粒。

薯蕷淀粉的退火是指處理水分高于40%的樣品，溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并低于糊化溫度的物理改性方法，其通過改善結(jié)晶完整性和通過促進(jìn)淀粉鏈之間的相互作用來(lái)改變淀粉的物理化學(xué)性質(zhì)[73]。退火降低了凝膠化溫度范圍、直鏈淀粉浸出、顆粒膨脹、退化時(shí)的ΔH、酸水解的敏感性和升高的溫度和凝膠化的ΔH[74]。退火增加葡聚糖鏈的移動(dòng)性，導(dǎo)致形成近晶型結(jié)構(gòu)。 隨著退火的進(jìn)行，最初不完全的微晶逐漸消失，而其余的微晶由于熔融和重結(jié)晶而變得更加完美。淀粉顆粒的平均粒徑略有增加，在顆粒表面上形成裂紋和顆粒聚集體。從A型到B型的多晶型轉(zhuǎn)變，使相對(duì)結(jié)晶度輕微增加，完善晶體穩(wěn)定性和均勻性。退火還可增加薯蕷淀粉的酶易感性[75]，增加體外消化率，產(chǎn)生更多的抗性淀粉，其細(xì)顆粒和溫和的味道使得許多食品可能比使用傳統(tǒng)纖維制備的食品具有更好的可接受性和適口性[40]。

壓熱法是制備退化淀粉（RS3）較為常用的方法，通過高溫高壓作用使一定濃度的淀粉乳充分糊化，再利用淀粉的老化特性，在低溫下靜置一定時(shí)間，使淀粉糊慢速冷卻形成老化淀粉，即抗性淀粉[67]。高壓均質(zhì)處理能降低淀粉內(nèi)部的結(jié)晶度，使得抗酶解能力降低，淀粉消化性提高，且壓力越高，這種趨勢(shì)越明顯。因此，淮山藥抗性淀粉較淮山藥原淀粉更難消化，且抗性淀粉含量越大，越難以消化。原淀粉X-衍射圖譜主要表現(xiàn)為B型，在壓熱處理過程中遭到破壞而形成的抗性淀粉結(jié)晶體與其有差異，但也主要表現(xiàn)B型。淀粉顆粒的大小和形狀發(fā)生了明顯變化，原淀粉的圓形、卵圓形顆粒被完全破壞，形成不規(guī)則形或多角形，光滑的表面變成粗糙的褶皺，尺寸有所減小。抗性淀粉中的晶體是原淀粉的分子結(jié)構(gòu)被打亂破壞后重新產(chǎn)生的，結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，表現(xiàn)為部分特征峰的消失與新特征峰的形成?？傮w而言，壓熱處理前后淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，沒有生成新的基團(tuán)，說(shuō)明壓熱法制備淮山藥抗性淀粉主要發(fā)生物理變化[76]。

4 展望

薯蕷屬中許多種類具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，如熱帶和亞熱帶地區(qū)廣為栽培的甘薯、參薯和溫帶地區(qū)普遍栽培的薯蕷常供食用和藥用。近年來(lái)，薯蕷還作為主藥組成藥物廣泛應(yīng)用于心腦血管疾病治療、免疫調(diào)節(jié)和腫瘤治療及糖尿病等方面。

淀粉以其獨(dú)特的屬性與結(jié)構(gòu)在薯蕷屬的成分中占有重要地位，對(duì)于薯蕷屬中淀粉的研究極大地服務(wù)了對(duì)于薯蕷屬在營(yíng)養(yǎng)、藥用和抗病等價(jià)值的研究與利用。目前，關(guān)于薯蕷屬中大分子物質(zhì)的研究剛剛起步，作為中藥對(duì)疾病起作用的具體成分的研究也不夠充分。隨著對(duì)山藥及其主要有效成分，特別是淀粉等大分子的深入研究，薯蕷屬在食藥方面的應(yīng)用前景必然更加光明。

參考文獻(xiàn)

[1] NI S Y，SONG X H.Nutritional components analysis of Chinese yam[J].Jiangsu pharmaceutical and clinical research，2002，10（2）：26-27.

[2] HUANG C C，LIN M C，WANG C C R.Changes in morphological，thermal and pasting properties of yam（Dioscorea alata）starch during growth[J].Carbohydrate polymers，2006，64（4）：524-531.

[3] SODHI N S，SINGH N.Morphological，thermal and rheological properties of starches separated from rice cultivars grown in India[J].Food chemistry，2003，80（1）：99-108.

[4] ZHU F.Interactions between starch and phenolic compound[J].Trends in food science & technology，2015，43（2）：129-143.

[5] PUTSEYS J A，LAMBERTS L，DELCOUR J A.Amyloseinclusion complexes：Formation，identity and physicochemical properties[J].Journal of cereal science，2010，51（3）：238-247.

[6] 王震宙，黃紹華.山藥中的功能保健成分及其在食品加工中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)，2004，25（4）：51-52.

[7] 向洋，凌靜.山藥淀粉的研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2009，30（1）：147-150.

[8] LINDEBOOM N，CHANG P R，TYLER R T.Analytical，biochemical and physicochemical aspects of starch granule size，with emphasis on small granule starches：A review[J].StarchStrke，2004，56（3/4）：89-99.

[9] RAPER V，COURSEY D G.Properties of starches of some West African yams[J].Journal of the science of food and agriculture，1967，18（6）：240-244.

[10] DAIUTO E，CEREDA M，SARMENTO S，et al.Effects of extraction methods on yam（Dioscorea alata）starch characteristics[J].StarchStrke，2005，57（3/4）：153-160.

[11] NKALA D，SIBANDA S，TOMASIK P，et al.Isolation and properties of starch from wild yam from Zimbabwe[J].StarchStrke，1994，46（3）：85-88.

[12] JANE J，AO Z，DUVICK S A，et al.Structures of amylopectin and starch granules：How are they synthesized？[J].Journal of applied glycoscience，2003，50（2）：167-172.

[13] SHARLINA M S E，YAACOB W A，LAZIM A M，et al.Physicochemical Properties of Starch from Dioscorea pyrifolia tubers[J].Food chemistry，2017，220：225-232.

[14] ZHU F.Isolation，composition，structure，properties，modifications，and uses of yam starch[J].Comprehensive reviews in food science and food safety，2015，14（4）：357-386.

[15] JIANG Q Q，GAO W Y，LI X，et al.Characterizations of starches isolated from five different Dioscorea L.species[J].Food hydrocolloids，2012，29（1）：35-41.

[16] OTEGBAYO B，OGUNIYAN D，AKINWUMI O.Physicochemical and functional characterization of yam starch for potential industrial applications[J].StarchStrke，2014，66（3/4）：235-250.

[17] FREITAS R A，PAULA R C，F(xiàn)EITOSA J P A，et al.Amylose contents，rheological properties and gelatinization kinetics of yam（Dioscorea alata）and cassava（Manihot utilissima）starches[J].Carbohydrate polymers，2004，55（1）：3-8.

[18] JIANG Q Q，GAO W Y，LI X，et al.Comparison of starches separated from different Dioscorea bulbifera Linn.cultivars[J].StarchStrke，2012，64（7）：531-537.

[19] SONI P L，SHARMA H W，DOBHAL N P，et al.The starches of Dioscorea ballophylla and Amorphophallus campanulatus.Comparison with tapioca starch[J].StarchStrke，1985，37（1）：6-9.

[20] RILEY C K，WHEATLEY A O，HASSAN I，et al.In vitro digestibility of raw starches extracted from five yam（Dioscorea spp.）species grown in Jamaica[J].StarchStrke，2004，56（2）：69-73.

[21] AMANI N G，BULON A，KAMENAN A，et al.Variability in starch physicochemical and functional properties of yam（Dioscorea sp.）cultivated in Ivory Coast[J].Journal of the science of food and agriculture，2004，84（15）：2085-2096.

[22] JAYAKODY L，HOOVER R，LIU Q，et al.Studies on tuber starches：II.Molecular structure，composition and physicochemical properties of yam（Dioscorea sp.）starches grown in Sri Lanka[J].Carbohydrate polymers，2007，69（1）：148-163.

[23] JIANG Q Q，GAO W Y，SHI Y P，et al.Untraditional source of starchesrhizome of Dioscorea nipponica Makino.from different geographical origins[J].StarchStrke，2013，65（5/6）：410-416.

[24] TATTIYAKUL J，NAKSRIARPORN T，PRADIPASENA P，et al.Effect of moisture on hydrothermal modification of yam Dioscorea hispida Dennst starch[J].StarchStrke，2006，58（3/4）：170-176.

[25] ZHOU H Y，WANG J H，F(xiàn)ANG X S，et al.Physicochemical properties of new starches isolated from Dioscorea opposita Thunb.bulbils[J].StarchStrke，2012，64（4）：290-296.

[26] MOORTHY S N，NAIR S G.Studies on Dioscorea rotundata starch properties[J].StarchStrke，1989，41（3）：81-83.

[27] WANG S J，YU J L，YU J G，et al.Structure characterization of Ctype starch granule by acid hydrolysis[J].Food hydrocolloids，2008，22（7）：1283-1290.

[28] YU J L，WANG S J，JIN F M，et al.The structure of Ctype Rhizoma Dioscorea starch granule revealed by acid hydrolysis method[J].Food chemistry，2009，113（2）：585-591.

[29] WANG S J，YU J L，YU J G.Conformation and location of amorphous and semicrystalline regions in Ctype starch granules revealed by SEM，NMR and XRD[J].Food chemistry，2008，110（1）：39-46.

[30] APARICIOSAGUILN A，GUTIRREZMERAZ F，GARCASUREZ F J，et al.Physicochemical and functional properties of crosslinked banana resistant starch.Effect of pressure cooking[J].StarchStrke，2008，60（6）：286-291.

[31] ZHANG Y，WANG Y，ZHENG B D，et al.The in vitro effects of retrograded starch（resistant starch type 3）from lotus seed starch on the proliferation of Bifidobacterium adolescentis[J].Food & function，2013，4（11）：1609-1616.

[32] WANG S J，YU J L，GAO W Y，et al.Granule structural changes in native Chinese Yam（Dioscorea opposita Thunb var.Anguo）starch during acid hydrolysis[J].Carbohydrate polymers，2007，69（2）：286-292.

[33] WANG S J，YU J L，YU J G，et al.The effect of acid hydrolysis on morphological and crystalline properties of Rhizoma Dioscorea starch[J].Food Hydrocolloids，2007，21（7）：1217-1222.

[34] PREZ S，BERTOFT E.The molecular structures of starch components and their contribution to the architecture of starch granules：A comprehensive review[J].StarchStrke，2010，62（8）：389-420.

[35] NIKUNI Z.Studies on starch granules[J].StarchStrke，1978，30（4）：105-111.

[36] SONTHANASAMY R S A，AHMAD W Y W，F(xiàn)AZRY S，et al.Transformation of crystalline starch nanoparticles into highly luminescent carbon nanodots：Toxicity studies and their applications[J].Carbohydrate polymers，2016，137：488-496.

[37] WANG S J，YU J L，ZHU Q H，et al.Granular structure and allomorph position in Ctype Chinese yam starch granule revealed by SEM，13C CP/MAS NMR and XRD[J].Food hydrocolloids，2009，23（2）：426-433.

[38] PANG J P，WANG S J，YU J L，et al.Comparative studies on morphological and crystalline properties of Btype and Ctype starches by acid hydrolysis[J].Food chemistry，2007，105（3）：989-995.

[39] PREZ E，GIBERT O，ROLLANDSABATE A，et al.Physicochemical，functional，and macromolecular properties of waxy yam starches discovered from “Mapuey”（Dioscorea trifida）genotypes in the Venezuelan Amazon[J].Journal of agricultural and food chemistry，2010，59（1）：263-273.

[40] ROLLANDSABAT A，AMANI G，DUFOUR D，et al.Macromolecular characteristics of ten yam（Dioscorea spp）starches[J].Journal of the science of food and agriculture，2003，83（9）：927-936.

[41] SHI Y C，CAPITANI T，TRZASKO P，et al.Molecular structure of a lowamylopectin starch and other highamylose maize starches[J].Journal of cereal science，1998，27（3）：289-299.

[42] VIGNAUX N，DOEHLERT D C，ELIAS E M，et al.Quality of spaghetti made from full and partial waxy durum wheat[J].Cereal chemistry，2005，82（1）：93-100.

[43] JOSHI M，ALDRED P，MCKNIGHT S，et al.Physicochemical and functional characteristics of lentil starch[J].Carbohydrate polymers，2013，92（2）：1484-1496.

[44] MAN J M，CAI J W，CAI C H，et al.Physicochemical properties of rhizome starch from a traditional Chinese medicinal plant of Anemone altaica[J].Carbohydrate polymers，2012，89（2）：571-577.

[45] AKINOSO R，ABIODUN O A.Effect of harvesting periods on the morphology and physico‐chemical properties of trifoliate yam starches[J].StarchStrke，2013，65（9/10）：753-761.

[46] DOBLADOMALDONADO A F，GOMAND S V，GODERIS B，et al.Methodologies for producing amylose：A review[J].Critical reviews in food science and nutrition，2017，57（2）：407-417.

[47] 樊鎮(zhèn)棣.高含量抗性淀粉的制備及其生理功能的研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2007.

[48] ESCARPA A，GONZALEZ M C，MORALES M D，et al.An approach to the influence of nutrients and other food constituents on resistant starch formation[J].Food chemistry，1997，60（4）：527-532.

[49] 付蕾，田紀(jì)春，汪浩.抗性淀粉理化特性研究[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2009（5）：58-62.

[50] WANG J，JIN Z Y，YUAN X P.Preparation of resistant starch from starchguar gum extrudates and their properties[J].Food chemistry，2007，101（1）：20-25.

[51] BROUNS F，KETTLITZ B，ARRIGONI E.Resistant starch and "the butyrate revolution"[J].Trends in food science & technology，2002，13（8）：251-261.

[52] 高鑫.山藥塊莖抗性淀粉形成的影響因素及理化特性的研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[53] 宋洪波，張麗芳，安鳳平，等.壓熱法制備淮山藥抗性淀粉及其消化性[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2014，14（7）：59-65.

[54] 聶凌鴻，王志芳.馬鈴薯抗性淀粉的制備及其性質(zhì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（16）：4928-4929.

[55] 張麗芳，宋洪波，安鳳平，等.淮山藥淀粉及其抗性淀粉理化性質(zhì)的比較[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2014，29（3）：24-29.

[56] ZHANG Y，ZENG H L，WANG Y，et al.Structural characteristics and crystalline properties of lotus seed resistant starch and its prebiotic effects[J].Food chemistry，2014，155：311-318.

[57] 曾紅華.抗性淀粉的理化性質(zhì)及其益生效應(yīng)[D].長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2013.

[58] TRINH K S，LEE C J，CHOI S J，et al.Hydrothermal treatment of water yam starch in a non/granular state：Slowly digestible starch content and structural characteristics[J].Journal of food science，2012，77（6）：574-582.

[59] WANG S J，LIU H Y，GAO W Y，et al.Characterization of new starches separated from different Chinese yam（Dioscorea opposita Thunb.）cultivars[J].Food Chemistry，2006，99（1）：30-37.

[60] HOOVER R，RATNAYAKE W S.Starch characteristics of black bean，chick pea，lentil，navy bean and pinto bean cultivars grown in Canada[J].Food chemistry，2002，78（4）：489-498.

[61] MAJZOOBI M，RADI M，F(xiàn)ARAHNAKY A，et al.Physicochemical properties of phosphoryl chloride crosslinked wheat starch[J].Iran Polym J，2009，18（6）：491-499.

[62] ODEKU O A，PICKERFREYER K M.Evaluation of the material and tablet formation properties of modified forms of Dioscorea starches[J].Drug development and industrial pharmacy，2009，35（11）：1389-1406.

[63] SHI M，GU F，WU J，et al.Preparation，physicochemical properties，and in vitro digestibility of crosslinked resistant starch from pea starch[J].StarchStrke，2013，65（11/12）：947-953.

[64] WANG S J，COPELAND L.Effect of acid hydrolysis on starch structure and functionality：A review[J].Critical reviews in food science and nutrition，2015，55（8）：1081-1097.

[65] HOOVER R.Acidtreated starches[J].Food reviews international，2000，16（3）：369-392.

[66] JIANG Q Q，GAO W，LI X，et al.Effect of acidethanol on the physicochemical properties of Dioscorea opposita Thunb.and Pueraria thomsonii Benth.starches[J].StarchStrke，2011，63（5）：302-310.

[67] JIANG Q Q，GAO W Y，LI X，et al.Comparative susceptibilities to alkalitreatment of A，Band Ctype starches of Dioscorea zingiberensis，Dioscorea persimilis and Dioscorea opposite[J].Food hydrocolloids，2014，39：286-294.

[68] LAWAL O S，LECHNER M D，KULICKE W M.Single and multistep carboxymethylation of water yam（Dioscorea alata）starch：Synthesis and characterization[J].International journal of biological macromolecules，2008，42（5）：429-435.

[69] NATTAPULWAT N，PURKKAO N，SUWITHAYAPAN O.Preparation and application of carboxymethyl yam（Dioscorea esculenta）starch[J].AAPS PharmSciTech，2009，10（1）：193-198.

[70] WANG Y L，GAO W Y，LI X.Carboxymethyl chinese yam starch：Synthesis，characterization，and influence of reaction parameters[J].Carbohydrate research，2009，344（13）：1764-1769.

[71] LAWAL O S，OGUNDIRAN O O，ADESOGAN E K，et al.Effect of hydroxypropylation on the properties of white yam（Dioscorea rotundata）starch[J].StarchStrke，2008，60（7）：340-348.

[72] HOOVER R.The impact of heatmoisture treatment on molecular structures and properties of starches isolated from different botanical sources[J].Critical 4eviews in food science and nutrition，2010，50（9）：835-847.

[73] GUNARATNE A，HOOVER R.Effect of heatmoisture treatment on the structure and physicochemical properties of tuber and root starches[J].Carbohydrate polymers，2002，49（4）：425-437.

[74] TATTIYAKUL J，NAKSRIARPORN T，PRADIPASENA P.Xray diffraction pattern and functional properties of Dioscorea hispida Dennst starch hydrothermally modified at different temperatures[J].Food and bioprocess technology，2012，5（3）：964-971.

[75] TRINH K S，LEE C J，CHOI S J，et al.Hydrothermal treatment of water yam starch in a nongranular state：Slowly digestible starch content and structural characteristics[J].Journal of food science，2012，77（6）：574-582.

[76] 賀永朝，吳梟锜，宋洪波，等.高壓均質(zhì)改性淮山藥淀粉及其消化性的研究[J].現(xiàn)代食品科技，2016（5）：227-233.