高直链淀粉玉米的研究进展鲁守平陈波张晗菡刘霞孟昭东张华穆春华摘要：高直链淀粉玉米是指籽粒直链淀粉占总淀粉含量55%～85%的特用玉米，它在抗性食品、包装材料、医疗保健和降解材料等多个产业中占有重要地位。本研究在介绍直链淀粉用途的基础上，综述了玉米直链淀粉合成关键基因、检测方法和高直链淀粉种质创制、选育及存在问题。关键词：直链淀粉;玉米;研究进展：S513-1文献标识号：A：1001-4942（2019）06-0169-06AbstractHighamylosecornreferstothespecialcornwith55%～85%amylosecontentofseedtotalstarch.Itplaysanimportantroleinmanyindustriessuchasresistantfood，packagingmaterials，healthcareanddegradablematerials.Basedontheintroductionofamyloseuse，wereviewedthekeygenesforamylosesynthesis，amylosetestmethods，highamylosecornmaterialcreationandbreedingandexistingquestions.KeywordsAmylose;Corn;Researchprogress籽粒淀粉含量（直链淀粉和支链淀粉的总量）超过74%时，该玉米品种被称为高淀粉玉米。普通玉米籽粒胚乳约含25%直链淀粉和75%支链淀粉。高支链淀粉玉米又称糯玉米或蜡质玉米，其支链淀粉含量占总淀粉的95%以上，甚至达到100%。在中国，高直链淀粉玉米是指直链淀粉含量占总淀粉含量55%～85%的玉米[1]，而美国则将它认定为直链淀粉含量占50%以上的玉米品种[2]。直链淀粉是由D-吡喃葡萄糖组成的线性聚合物，各葡萄糖单体以α-1，4-糖苷键连接。支链淀粉是具有树枝形分支结构的多糖，通过α-1，4-糖苷键将D-吡喃葡萄糖单位连接成一直链，又通过α-1，6-糖苷键形成侧链，在侧链上再出现另一个分支侧链[3]。直链淀粉的聚合度一般有500～6000个葡萄糖残基，支链淀粉则由A链、B链和C链构成。C链作为支链淀粉结构的主链，有一个还原末端，聚合度为60个左右的葡萄糖残基;B链为C链上的支链，聚合度一般为45～55个葡萄糖残基;A链是位于B链上的支链，聚合度为14～18个葡萄糖残基[4]。1玉米淀粉产业概况玉米现已是我国第一大粮食作物，2017年种植面积约为3544.52万公顷，总产量为2.16亿吨。除用作饲料外，玉米还被用于工业原料，约占玉米消费的25%。2017年，全国玉米深加工消耗量在7000万吨左右，深加工方式主要包括淀粉加工（占比为68%）、酒精加工（16%）及味精、柠檬酸和赖氨酸等加工[5]。预计2018—2022年玉米淀粉產能可从2017年的3680万吨上升到5000万吨左右，按照1吨玉米产0.67吨淀粉来算，仅淀粉加工消耗玉米将超过7000万吨。因此，玉米淀粉消费的国内市场潜力巨大。玉米直链淀粉因其独特理化性质，是一种高附加值的淀粉，目前已发展成为重要的工业原料，并用于开发30多个领域的5000多种工业产品。国内年均直链淀粉消费量约200万吨，因国内没有高直链淀粉玉米推广种植，所以玉米直链淀粉多由美国进口，每吨价格为14000～16000元，约是普通玉米淀粉价格的6倍左右。少量国产的玉米直链淀粉均以普通玉米淀粉为提取原料，提取效率约为30%～50%[6]，加工成本较高。因此，高直链淀粉玉米品种的缺乏影响了国内玉米直链淀粉的工业化进程[5]。2玉米直链淀粉的用途直链淀粉具有特殊的分子结构和理化性质，加之独特的营养功能、消化特性和加工性能，因此用途广泛，涉及食品、医疗保健、材料、纺织、造纸、包装、环保等多个领域。随着人们对直链淀粉理化性质研究的深入，它的应用前景也更加广阔[7]。2.1抗性淀粉将健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物综称为抗性淀粉。抗性淀粉是食品膳食纤维的功能成分，将它广泛应用于食品加工行业，不仅可提高纤维含量，还可提高食品品质，改善传统膳食纤维的某些缺点，使消费者能够在享受食品原有品质的前提下得到健康和营养。抗性淀粉的得率与原料中直链淀粉含量成正比[8]，随着直链淀粉与支链淀粉比例的提高，抗性淀粉的产率可由7.61%提高至36.45%，上升4倍之多[4]。2.2休闲食品膨化食品多以淀粉及淀粉衍生物为原料进行生产。直链淀粉和支链淀粉有显著不同的膨化效果，食品加工中通常通过调节两种淀粉的比例以获得不同的膨化效果。直链淀粉较支链淀粉具有更强抗拉伸力，能够增加产品的脆性和强力。直链淀粉含量高的面...