高直链淀粉(玉米)的研究与应用

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1、高直链淀粉（玉米）的研究与应用直链淀粉的概念淀粉是一种天然高分子化合物，存在于植物的根、茎或种子中，淀粉组成可以分为两类，直链淀粉与支链淀粉。自然淀粉中直链，支链淀粉之比一般约为15-28%比72-85%，视植物种类、品种、生长时期的不同而异。直链淀粉是D-葡萄糖基以a-(1,4)糖苷键连接的多糖链，分子中有200个左右葡萄糖基，分子量1～2×105，聚合度990，空间构象卷曲成螺旋形，每一回转为6个葡萄糖基。支链淀粉分子中除有a-（1，4）糖苷键的糖链外，还有a-（1，6）糖苷键连接的分支，分子中含300～400

2、个葡萄糖基，分子量>2×107，聚合度7200，各分支也都是卷曲成螺旋形。淀粉与碘呈颜色反应，直链淀粉为蓝色，支链淀粉为紫色。直链淀粉特性直链淀粉具有抗润胀性，水溶性较差，不溶于脂肪；直链淀粉不产生胰岛素抗性；直链淀粉糊化温度较高，糯淀粉为73℃，而直链淀粉为81.35℃；直链淀粉的成膜性和强度很好，粘附性和稳定性较支链淀粉差；直链淀粉具有近似纤维的性能，用直链淀粉制成的薄膜，具有好的透明度、柔韧性、抗张强度和水不溶性，可应用于密封材料、包装材料和耐水耐压材料的生产。高直链淀粉玉米玉米按用途分为饲料用玉米、淀粉发酵

3、工业用玉米、口粮玉米、鲜食玉米、青贮玉米、爆粒玉米及其它类型?。特用玉米是指普通玉米以外的各种玉米籽粒类型，种类很多，其中包括：甜玉米、糯玉米、爆裂玉米、高油玉米、优质蛋白玉米（高赖氨酸玉米）、高淀粉玉米、高直玉米等。玉米是淀粉的主要产出物，不同玉米的品种其淀粉含量不同。根据轻工部颁布的淀粉玉米分级标准:一级为玉米籽粒中粗淀粉含量为75%以上,二级为72%以上,三级为69%以上。普通玉米淀粉是直链淀粉和支链淀粉的混合体,两者所占的比重分别大约为28%和72%。高淀粉玉米根据其籽粒中所含淀粉的比例和结构分为：a混合高

4、淀粉玉米指玉米籽粒中粗淀粉含量在75%以上的玉米；b高支链淀粉玉米玉米籽粒中几乎含有100%的支链淀粉的类型叫高支链淀粉玉米(糯玉米或蜡质玉米)；c高直链淀粉玉米（HighAmyloseCorn）玉米籽粒中直链淀粉含量在50%以上的玉米类型叫高直链淀粉玉米。直链淀粉玉米受隐性ae基因（直链淀粉扩充者）的控制，可将籽粒中直链淀粉的含量提高到55%～60%。研究现状1946年，R.L.惠斯特勒和一位遗传学家H.H.克莱默（Kramer）着手给玉米改性，成功地把直链淀粉的含量提高到65%。美国自1970年开始研究高直链淀

5、粉的玉米的实用种植与加工，用于商品生产的高直链淀粉玉米只有两个类型，一种是5级，直链淀粉含量为50%～60%；另一种是7级，直链淀粉含量为70%～80%。1995年美国4个高直链淀粉玉米样品测试结果显示：直链淀粉占68.9%，蛋白质占9.5%，油占5.7%。美国高直链淀粉玉米的种植面积在1.2万～1.6万公顷左右，大部分集中在伊利诺斯和印第安那州中部。高直链淀粉玉米杂交种的产量在不同地区的表现还不稳定，平均产量只相当于常规马齿型玉米的75%～80%。至今，虽已有40年的研究历史，但由于与al基因联系的某些农艺性状使

6、加工方面出现缺陷导致减产，种植者得不到适当的补贴，故播种面积还很有限。美国的特殊用途玉米属保密资源，不许传入国外，西欧的玉米原料均以高价从美国进口，国际市场价格2000-2500美元/吨。我国与美国之间也曾发生过所谓玉米特用型遗传基因的知识产权纠纷。目前我国的特用玉米资源中，高油、高lys、高淀粉玉米都已育成新品种并初步应用于种植与生产加工，只有高直链淀粉玉米，尚无育成的高直链淀粉玉米品种在生产上推广，国内只有极少数人从事高直链淀粉玉米育种，工业上需要的直链淀粉大部分从美国进口，价格为普通淀粉的10倍，少部分由普通

7、玉米淀粉加工提取而成。我国直链淀粉的应用开发与国际上也有很大差距，该领域几乎是一个空白。据了解：A．2000年3月24日新疆农科院粮作所研究员李维鼎、副研究员李进两位同志赴美国、墨西哥考察，引进高直链淀粉玉米种质资源200份。B．甘肃农业大学农学院植物育种研究所成立于1992年，现有人员14人，其中教授、研究员3人，副教授、高级农艺师4人，讲师、农艺师4人，助教1人，工人2人，目前正在研究直链淀粉玉米的选育技术。C．贵州大学生化中试基地由何兆范主持，研究出直链、支链淀粉纯品生产技术，已经过中试，现正寻求技术转让。高

8、直链淀粉玉米育种遇到的主要问题是淀粉总含量减少、水分含量高和产量低。我国极需开发出高直链淀粉玉米杂交种，从而促进高直链淀粉玉米的发展。应用价值高直链玉米淀粉相对于一般淀粉具有独特的应用价值，但在国内，其应用价值迄今为止，尚未得到研究者及开发者的重视，高直链玉米淀粉主要在如下几个领域取得较显著的进展。食品工业不同直/支比淀粉做食品原料具有不同的加工性能。淀粉的