《Journal of Functional Foods》：Synergistic effect of amyloglucosidase and resveratrol on reducing
in vitro starch digestibility
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本研究针对面包中淀粉快速消化导致高血糖指数的问题，创新性地将植物多酚白藜芦醇（RSV）与淀粉水解酶淀粉葡糖苷酶（AMG）联用，通过调控淀粉链长和基质结构，显著降低体外淀粉消化速率，同时改善面包质构。结果表明，RSV-AMG组合可协同降低水解速率常数k至0.56 min?1，并将快速消化淀粉（RDS）转化为慢消化淀粉（SDS），为低血糖指数面包设计提供了新策略。
在全球范围内，糖尿病已成为严重的公共卫生挑战。据统计，2025年全球约有5.89亿成年人罹患糖尿病，且这一数字预计到2050年将攀升至8.53亿。不健康的饮食结构，尤其是高血糖指数（Glycemic Index, GI）食物的频繁摄入，是推动糖尿病流行的重要因素之一。面包作为全球广泛消费的主食，虽富含维生素和矿物质，但其淀粉在摄入后会被快速消化吸收，导致餐后血糖急剧升高，进而增加代谢性疾病风险。因此，如何有效降低面包的血糖反应，成为食品科学与公共健康领域亟待解决的关键问题。
当前已有多种策略被用于降低面包的血糖指数，例如添加富含膳食纤维的谷物或纯化膳食纤维、利用乳酸菌进行酸面团发酵、引入抗性淀粉（Resistant Starch, RS）或使用高直链淀粉小麦粉等。近年来，植物多酚因其能够通过抑制α-淀粉酶（α-amylase）活性调控淀粉消化性而受到关注。其中，白藜芦醇（Resveratrol, RSV）作为一种具有强氢键结合能力的三羟基二苯乙烯类多酚，不仅具备抗氧化、抗炎和抗糖尿病等多种生物活性，还能与淀粉聚合物形成非共价复合物，有望在食品基质中发挥调控作用。然而，RSV对热不稳定，在烘焙过程中易发生降解，限制其实际应用。另一方面，淀粉水解酶如淀粉葡糖苷酶（Amyloglucosidase, AMG）能作用于淀粉链的非还原末端，生成葡萄糖和糊精，这些产物可能与RSV发生相互作用，增强其在面包基质中的稳定性。尽管两者在理论上有协同潜力，但它们在面包系统中的联合应用尚未被系统研究。
为此，研究人员在《Journal of Functional Foods》上发表论文，旨在探讨AMG促进的淀粉水解是否能够产生可与RSV结合的葡萄糖和糊精，从而在提高RSV回收率的同时降低面包中淀粉的消化性。研究通过快速粘度分析（Rapid Visco Analyzer, RVA）、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）、体外淀粉消化模拟及主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）等多种技术手段，系统评估了RSV和AMG单独及联合使用对白小麦和全麦面粉糊化特性、面包质构、颜色、RSV回收率及淀粉消化性的影响。
关键技术方法包括：利用RVA分析面粉糊化特性及淀粉水解动力学，采用Box-Lucas模型拟合水解曲线；通过SEM观察淀粉凝胶的微观结构；制作添加0.5% RSV和16.5 AGU/100 g面粉AMG的面包，并测定其质构、颜色和RSV回收率；分别通过酶解葡萄糖测定法和RVA粘度衰减法评估体外淀粉消化性，并计算快速消化淀粉（Rapidly Digestible Starch, RDS）、慢消化淀粉（Slowly Digestible Starch, SDS）、消化淀粉（Digestible Starch, DS）和抗性淀粉（Resistant Starch, RS）等参数。
3.1 白小麦和全麦面粉的糊化特性及淀粉水解动力学
研究显示，RSV和AMG的添加显著改变了面粉的糊化行为。在白小麦面粉中，AMG单独使用可降低峰值粘度，而RSV能缓解这一效应，并增加回生值（setback），表明白藜芦醇促进了淀粉的重结晶。RSV-AMG组合处理使水解速率常数k降至最低（0.56 min?1），表明两者协同形成了更致密的淀粉-多酚网络，限制了酶的可及性。全麦面粉因麸皮和纤维的存在呈现不同响应，RSV在冷却阶段增强了淀粉回生，而AMG则进一步降低了体系粘度。
3.2 水解小麦凝胶的扫描电子显微镜图像
SEM显微结构分析表明，RSV使白小麦凝胶呈现更疏松的多孔结构，而AMG处理导致凝胶结构致密且破碎。在全麦凝胶中，RSV与纤维组分相互作用形成了更有序的微观结构，RSV-AMG组合则呈现部分降解但更紧密的聚集形态，从结构层面解释了其消化性调控机制。
3.3 白藜芦醇强化面包的特性
面包品质分析显示，RSV和AMG的添加未对面包整体品质产生负面影响。RSV-AMG组合显著提高了白面包的孔隙度和 cohesiveness（内聚性），同时降低了硬度。在全麦面包中，RSV单独添加会增加硬度，但联合使用AMG可逆转这一效应。RSV回收率在白面包中达50.68%，全麦面包中为41.25%，表明AMG水解产物有助于RSV在烘焙过程中的稳定。
3.4 面包的体外消化性
体外消化实验表明，RSV能将淀粉消化组分从RDS转向SDS，延缓消化速率。RSV-AMG组合进一步强化了这一效果，但未显著改变总消化淀粉量。RVA粘度衰减法则显示，RSV显著抑制了白面包淀粉的水解速率，而全麦面包中因纤维对RSV的吸附作用，其抑制效果较弱。
3.5 主成分分析
PCA结果表明白面包与全麦面包在淀粉消化性和质构特性上差异显著，RSV和AMG处理在不同面包基质中呈现梯度效应，其中RSV-AMG组合与高SDS含量、高RSV回收率及优异物性密切关联。
综上所述，本研究首次揭示了RSV与AMG在面包体系中的协同作用机制：RSV通过氢键和疏水相互作用与淀粉链结合，抑制酶解过程；AMG则通过调控淀粉链长分布促进回生，两者共同作用延缓淀粉消化并改善面包质构。该策略为开发低血糖指数烘焙食品提供了理论依据和实践路径，未来研究可进一步探索不同面粉类型、RSV/AMG配比优化及其在体血糖应答验证，以推动该技术向实际应用转化。
