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摘 要

【目的】探索马铃薯转基因株系支链淀粉的链长分布及其与淀粉理化特性的关系。【方法】以不同马铃薯转基因株系为材料，测定不同转基因株系支链淀粉的分布情况，对不同转基因株系淀粉糊化的回生值、峰值粘度、破损值、糊化温度、起始温度To、峰值温度Tp、焓变ΔH进行测定，并分析转基因的支链淀粉对淀粉理化特性的影响。【结果】支链淀粉的短链部分(FrⅠ Ⅱ)的比率与回生值、峰值粘度、破损值、糊化温度、起始温度To、峰值温度Tp、焓变ΔH呈极显著的负相关关系，而长链部分(Fr(Ⅲ))与回生值、峰值粘度、破损值、糊化温度、起始温度To、峰值温度Tp、焓变ΔH呈极显著的正相关关系

关键词：转基因马铃薯；支链淀粉；链长分布；糊化特征；热力学性质

Abstract: [Objective] The objective of this study is to explore the relationship between the chain length distribution of transgennic potato lines and the physicochemical properties of starch.[Method] Different transgenic lines potatoes were used as materials. The chain length distribution of amylopectins from transgenic potato lines and the physicochemical properties of starch were measured.Then analyzing the influence the chain length distribution of amylopectins 0n the physicochemical properties of starch.[Results]The ratio of short chain (FrI II) of amylopectins with the setback, peak viscosity, breakdown, pasting temperature, Tp, To, ΔH showed a significant negative correlation, But the ratio of long chain (FrⅢ) showed a significant positive correlation.

Keywords: transgenic potato; amylopectin; the chain length distribution; gelatinization characteristics; thermodynamic properties

目 录

1. 前言 4

2. 材料与方法 4

2.1 实验材料 4

2.2 试验方法 4

2.2.1马铃薯淀粉的提取 4

2.2.2 直、支链淀粉的分离 5

2.2.3 支链淀粉链长分布的测定 5

2.2.4 马铃薯淀粉糊化性质的测定 5

2.2.5马铃薯淀粉热力学性质的测定 6

3.结果与分析 6

3.1 不同马铃薯转基因株系支链淀粉的链长分布 6

3.2马铃薯淀粉的糊化特性 8

3.3马铃薯淀粉的热力学性质 8

4 不同马铃薯转基因株系支链淀粉链长分布与理化性质相关性分析 9

4.1 链长分布与淀粉糊化性质的相关性分析 9

4.2 链长分布与淀粉热力学性质的相关性分析 11

结论 12

参考文献 13

致 谢 14

1. 前言

我国是马铃薯生产大国，马铃薯淀粉因其优良性质广泛应用于纺织、石油开采、饲料及食品等行业，尤其国际国内食品市场的开拓，使高精马铃薯淀粉的需求猛增，加之马铃薯淀粉有其它淀粉不可替代的自然属性，使其成为国内外淀粉深加工行业的首选产品

淀粉是马铃薯的重要组成部分，淀粉由支链淀粉和直链淀粉组成。支链淀粉是由α-1,4-D-葡萄糖糖苷键和α-1,6-D-葡萄糖苷键(约5%)连接而成的高度分支化的大分子，其平均聚合度为10-10⁶个葡萄糖单元，分子量约为10⁷-10⁹ Da，支链淀粉中各分支点之间的平均距离为20-25个葡萄糖残基。支链淀粉中主要有三种类型链状结构：不能再分支的链称为A链，A链通过α-1, 6-D-糖苷键连接到B链或C链上；根据B链跨越的层状结构的数量将B链分为B1、B2、B3、B4等链；C链是支链淀粉分子的主链且整个支链淀粉只有一条C链。

淀粉的糊化是淀粉颗粒在加热过程中吸水膨胀，内部的氢键断裂，淀粉水合，即淀粉分子与水之间形成新的氢键，分子从颗粒内部游离出来，淀粉糊粘度上升的过程^[1]。淀粉在糊化过程中，淀粉粒在水中因受热吸水膨胀，分子间和分子内氢键断裂，在此过程中伴随的能量变化在DSC分析图谱上表现为吸热峰。测得的淀粉糊化温度是一个温度区间。可用热焓值的大小可以反映淀粉糊化的难易程度。

本文主要是对不同马铃薯转基因株系支链淀粉的链长分布与淀粉性质进行研究，分析转基因对马铃薯支链淀粉的结构和淀粉的糊化性质以及热力学性质（主要包括峰值黏度、糊化温度、回生值、破损值、起始温度、峰值温度、焓变等）的影响。

2. 材料与方法

2.1 实验材料

7个马铃薯转基因株系：glgB-2、glgB-4、glgB-6、glgB-9、glgB-12、glgB-21、glgB-24和对照Desiree。

2.2 试验方法

2.2.1马铃薯淀粉的提取

将每个转基因株系5株马铃薯植株的薯块混合后，取0.5kg马铃薯洗净后晾干，用钢丝球将皮搓去，切成2-3 cm小块，用1 L含0.1% Na₂SO₃的蒸馏水匀浆，4层纱布过滤。再用2 L含0.1% Na₂SO₃的蒸馏水冲洗滤渣，边冲洗边摇动滤布。滤液于4℃静止12h后倾去上清，将淀粉沉淀用蒸馏水洗三次。将淀粉平铺在滤纸上，自然晾干。将干燥的淀粉在研钵中研磨成粉，过100目筛，即得到马铃薯淀粉。

2.2.2 直、支链淀粉的分离

直、支链淀粉的分离纯化参照Takeda等^[2]的方法。具体步骤如下：称取0.5 g马铃薯淀粉，加少量无水乙醇，使样品湿润，再加入15 mL 0.5M NaOH，在沸水浴中搅拌30 min，冷却，于4000×g 离心10 min，去掉未分散物。用2MHCl 中和离心液，并加10ml 体积比为1∶1丁醇-异戊醇，在沸水浴中加热搅拌 10 min，冷却至室温。移入冰箱内（2-4℃）静置24 h，于4 000×g 离心20 min，沉淀物为粗直链淀粉，离心上清液为粗支链淀粉溶液。

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