Food ChemistryVolume 164, 1 Decembe

Food Chemistry
Volume 164, 1 December 2014, Pages 89–97

Cover image
Effects of grain development on formation of resistant starch in rice

Xiaoli Shu, Jian Sun, Dianxing Wu,
Show more
doi:10.1016/j.foodchem.2014.05.014
Get rights and content
Highlights
•
RS content was increased rapidly during maturation of mutant grains.
•
Grain weight and AAC played positive effects on RS contents.
•
Small, round and irregular starch granules is characteristics of high RS rice grains.
•
Mn and Mw had negative correlations to RS.
•
Activities of ADP, BE, SS, and SDB all contributed to the RS formation.
Abstract
Three rice mutants with different contents of resistant starch (RS) were selected to investigate the effects of grain filling process on the formation of resistant starch. During grain development, the content of RS was increased with grain maturation and showed negative correlations with the grain weight and the starch molecular weight (Mn, Mw) and a positive correlation with the distribution of molecular mass (polydispersity, Pd). The morphologies of starch granules in high-RS rice were almost uniform in single starch granules and exhibited different proliferation modes from common rice. The lower activities of ADP-glucose pyrophosphorylase and starch branching enzyme and the higher activity of starch synthase and starch de-branching enzyme observed in high-RS rice might be responsible for the formation of small irregular starch granules with large spaces between them. In addition, the lower molecular weight and the broad distribution of molecular weights lead to differences in the physiochemical properties of starch.

Keywords
Rice development; Resistant starch; Starch synthesis; Starch granules
1. Introduction
Rice is the staple food for 60% of the world’s population, and 76–78% of the endosperm is composed of starch. Based on its digestibility, starch is classified into readily digestible starch (RDS), slowly digestible starch (SDS), and resistant starch (RS) (Englyst & Hudson, 1996). Resistant starch (RS) is the portion of starch that passes undigested through the small intestine of healthy individuals and is fermented in the large intestine. In addition, RS is subsequently classified into four groups: RS1, RS2, RS3, and RS4 (Perera, Meda, & Tyler, 2010). RS1 represents the starch in unprocessed food with a physically inaccessible form. RS2 is the starch with a natural status and a granular form, and RS3 is formed when foods containing starch are cooked and cooled, during which process the starch granules undergo gelatinisation and retrogradation; RS4 included those starch modified by various types of chemical treatments (Brown, 2004). RS has been proven to be favourable for improving glycaemic and insulinaemic responses, exhibits special functions in the management of metabolic disorders, such as diabetes and hyperlipidemia, and the prevention of cardiovascular and colonic diseases (Perera et al., 2010). Screening of a large set of barley varieties (Shu, Backes, & Rasmussen, 2012) show a wide range of RS content, many high-amylose cultivars in rice, maize, and barley that were developed via mutation breeding or biotechnology breeding (Bird et al., 2007, Hallstrom et al., 2011 and Jiang et al., 2010) have been proven to contain a high RS content and exhibit a low starch in vitro enzymatic hydrolysis, which leads to slower glucose release and can provide functional control of the glycemic index (GI).

The starch granule structure, the ratio of amylose to amylopectin, and the fine structure of amylopectin markedly influence the amounts of RS (Perera et al., 2010), which exert great impacts on the digestion of high-RS rice mutants (Yang et al., 2006). Both high-amylose and high-RS rice mutants show apparently different morphologies and physiochemical properties compared with normal rice (Wei et al., 2010 and Yang et al., 2006). The starch granule of high-amylose rice TRS (Wei, Qin, & Zhu et al., 2010) is semi-compounded and contains many subgranules, whereas the high-RS mutant contains smaller, round, and irregular starch granules and shorter amylopectin (Shu et al., 2007). Starch granules containing amylose and amylopectin are formed in the amyloplast during grain filling (Jeon, Ryoo, Hahn, Walia, & Nakamura, 2010) under interactions among ADP-glucose pyrophosphorylase (AGP), starch synthase (SS), starch branching enzymes (BE) and starch de-branching enzymes (DBE), and the different morphologies and changes in the physiochemical properties of starch isolated from different cultivars during grain filling might reflect diversities in the grain quality (Cai, Liu, Wang, & Cai, 2011) and significantly affect the final properties of the rice and the digestibility of the starch. The loss or the partial reduction of the activities of one or several of these enzymes might result in a marked difference in the morphology and physiochemical properties of the starch granules (Jeon et al., 2010). Both starch branching enzymes and starch synthases potentially influence the resistant starch content in rice (Butardo et al., 2011 and Zhang et al., 2011). However, there were elusive studies on the interactions among RS, starch granules formation and key enzymes participating in starch synthesis during kernel formation. Jiang et al. (2010) found that the RS content increases with kernel maturation and an increase in the amylose/intermediate component content in high-amylose maize.

In this study, we investigated the physiochemical properties, starch granule morphology, starch molecule mass weight and distribution, activities of the key enzymes involved in starch biosynthesis, and their interactions during the development of grain kernels in three rice mutants exhibiting different RS contents. This approach can provide new insights into the mechanism of RS formation and accumulation during grain development and will highlight possibilities for the breeding of rice with high RS through starch modifications.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เคมีอาหารปริมาณ 164, 1 2557 ธันวาคม หน้า 89-97 ภาพปกผลของการพัฒนาก่อตัวของแป้งทนข้าวเมล็ดข้าวเซียวลี้ปวยชู เจียนซัน วู Dianxing ดูเพิ่มเติมdoi:10.1016/j.foodchem.2014.05.014ได้รับสิทธิและเนื้อหาไฮไลท์•RS เนื้อหาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างพ่อแม่ของธัญพืชที่กลายพันธุ์•น้ำหนักเมล็ดและ AAC เล่น RS เนื้อหาผลบวก•เล็ก กลม และไม่สม่ำเสมอเม็ดแป้งได้ลักษณะของ RS สูงข้าวธัญพืช•Mn และ Mw มีความสัมพันธ์เชิงลบกับ RS•กิจกรรม ของ ADP จะ SS, SDB ทั้งหมดส่วนจะก่อ RSบทคัดย่อข้าวสายพันธุ์ที่ 3 ด้วยเนื้อหาที่แตกต่างของแป้งทน (RS) เลือกการตรวจสอบผลของเมล็ดบรรจุกระบวนการก่อตัวของแป้งทน ในระหว่างการพัฒนาข้าว เนื้อหาของ RS ถูกเพิ่มขึ้น ด้วยข้าวสุกแก่ และแสดงให้เห็นความสัมพันธ์เชิงลบกับน้ำหนักเมล็ด และน้ำหนักโมเลกุลแป้ง (Mn, Mw) และความสัมพันธ์ในเชิงบวกกับการกระจายของมวลโมเลกุล (polydispersity, Pd) Morphologies ของเม็ดแป้งในข้าวสูง RS ได้เกือบสม่ำเสมอในเม็ดแป้งเดียว และจัดแสดงวิธีการขยายตัวแตกต่างจากข้าวทั่วไป กิจกรรมด้านล่าง pyrophosphorylase ADP กลูโคส และเอนไซม์โยงหัวข้อแป้งและกิจกรรมสูง synthase แป้งและเอนไซม์โยงหัวข้อยกเลิกแป้งในข้าวสูง RS อาจรับผิดชอบการก่อตัวของเม็ดแป้งขนาดเล็กผิดปกติมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างพวกเขา นอกจากนี้ น้ำหนักโมเลกุลต่ำและการกระจายของน้ำหนักโมเลกุลกว้างนำไปสู่ความแตกต่างในคุณสมบัติ physiochemical ของแป้งคำสำคัญการพัฒนาข้าว แป้งทน การสังเคราะห์แป้ง เม็ดแป้ง1. บทนำข้าวเป็นอาหารหลักสำหรับ 60% ของประชากรโลก และ 76-78% ของเอนโดสเปิร์มประกอบด้วยแป้ง ตามของ digestibility แป้งจะแบ่งแป้งพร้อม digestible (RDS), แป้งช้า digestible (SDS), และแป้งทน (RS) (Englyst และฮัดสัน 1996) แป้งทน (RS) เป็นส่วนของแป้งที่ผ่าน undigested ผ่านลำไส้เล็กของบุคคลที่มีสุขภาพดี และหมักในลำไส้ใหญ่ แห่ง RS จะมาแบ่ง 4 กลุ่ม: RS1, RS2, RS3 และ RS4 (Perera, Meda และ ไทเลอร์ 2010) RS1 แทนแป้งในอาหารยังไม่มีแบบไม่จริง RS2 เป็นแป้ง มีสถานะตามธรรมชาติและแบบ granular, RS3 จะเกิดขึ้นเมื่อรับประทานอาหารที่ประกอบด้วยแป้ง และระบายความร้อนด้วย ในระหว่างที่ประมวลผลแป้ง เม็ดรับ gelatinisation และ retrogradation RS4 รวมแป้งที่ปรับเปลี่ยนตามชนิดต่าง ๆ ของเคมีบำบัด (สีน้ำตาล 2004) RS ได้รับการพิสูจน์จะดีสำหรับการปรับปรุง glycaemic และ insulinaemic การตอบสนอง การจัดแสดงฟังก์ชันพิเศษในการจัดการการเผาผลาญผิดปกติ โรคเบาหวาน และไขมันในเลือดสูง และการป้องกันโรคหัวใจและหลอดเลือด และ colonic (Perera et al., 2010) ตรวจชุดใหญ่พันธุ์ข้าวบาร์เลย์ (ชู Backes, & Rasmussen, 2012) แสดงเนื้อหาช่วงกว้างของ RS พันธุ์และสูงมาก ในข้าว ข้าวโพด ข้าวบาร์เลย์ที่ได้รับการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์การกลายพันธุ์หรือผสมพันธุ์เทคโนโลยีชีวภาพ (นกร้อยเอ็ด al., 2007, Hallstrom et al., 2011 และ Jiang et al., 2010) พิสูจน์แล้วว่าประกอบด้วยเนื้อหา RS สูง และแสดงแป้งต่ำในหลอดไฮโตรไลซ์เอนไซม์ในระบบ ซึ่งนำไปสู่การปล่อยกลูโคสช้าลง และสามารถให้ควบคุมการทำงานของดัชนี glycemic (GI)โครงสร้างเม็ดแป้ง อัตราส่วนของการปรับการ amylopectin และปรับโครงสร้างของ amylopectin อย่างเด่นชัดมีผลกระทบต่อจำนวนของ RS (Perera et al., 2010), ซึ่งแรงมากส่งผลกระทบต่อการย่อยอาหารของ RS สูง ข้าวสายพันธุ์ (Yang et al., 2006) ทั้งสองสายพันธุ์ข้าวที่มีปริมาณแอมิ โลสสูง และสูง RS แสดงแตกต่างกันเห็นได้ชัด morphologies และ physiochemical คุณสมบัติเมื่อเทียบกับข้าวปกติ (Wei et al., 2010 และยางและ al., 2006) เม็ดแป้งของข้าวสูงและ TRS (เว่ย ฉิน & ซู et al., 2010) เป็นกึ่งทบ และประกอบด้วย subgranules มาก ขณะ mutant สูง RS ประกอบด้วยขนาดเล็ก กลม และผิดปกติแป้งเม็ดและ amylopectin สั้น (ชู et al., 2007) เม็ดแป้งประกอบด้วยปริมาณแอมิโลสและ amylopectin จะเกิดขึ้นใน amyloplast ระหว่างเมล็ดข้าวบรรจุ (เจิน Ryoo ฮาห์น Walia และมุ ระ 2010) ภายใต้ระหว่างน้ำตาลใน ADP pyrophosphorylase (AGP), starch synthase (SS), แป้งเอนไซม์โยงหัวข้อ (จะ) และแป้งเอนไซม์โยงหัวข้อยกเลิก (DBE), และ morphologies ต่าง ๆ และการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติ physiochemical ของแป้งที่แยกต่างหากจากพันธุ์ต่าง ๆ ระหว่างบรรจุเมล็ดข้าวอาจสะท้อนความหลากหลายในคุณภาพข้าว (ไก หลิว วัง และ ไก 2011) และมีผลต่อสมบัติสุดท้ายของข้าวและ digestibility ของแป้งมากขึ้น การสูญเสียหรือลดบางส่วนของกิจกรรมของหนึ่งหรือหลายของเอนไซม์เหล่านี้อาจส่งผลในความแตกต่างที่ทำเครื่องหมายในคุณสมบัติ physiochemical และสัณฐานวิทยาของเม็ดแป้ง (เจิน et al., 2010) ทั้งแป้งเอนไซม์โยงหัวข้อ และ synthases แป้งอาจมีอิทธิพลต่อเนื้อหาทนแป้งข้าว (Butardo et al., 2011 และเตียว et al., 2011) อย่างไรก็ตาม มีศึกษาเปรียวในการโต้ตอบระหว่าง RS การก่อตัวของเม็ดแป้งและเอนไซม์สำคัญที่มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์แป้งในช่วงก่อตัวเคอร์เนล Jiang et al. (2010) พบว่า เนื้อหา RS เพิ่มแก่เมล็ดและเพิ่มในเนื้อหาคอมโพเนนต์และ/ปานกลางในข้าวโพดปริมาณแอมิโลสสูงในการศึกษานี้ เราตรวจสอบคุณสมบัติ physiochemical สัณฐานวิทยาของเม็ดแป้ง แป้งโมเลกุลมวลน้ำหนัก และกระจาย กิจกรรมของเอนไซม์สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์แป้ง การโต้ตอบในระหว่างการพัฒนาของเมล็ดเมล็ดพืชในสายพันธุ์ข้าวสามเนื้อหา RS แตกต่างอย่างมีระดับ วิธีการนี้สามารถให้ลึกกลไกของ RS กำเนิดและสะสมในระหว่างการพัฒนาข้าวใหม่ และจะเน้นไปการผสมพันธุ์ของข้าวสูง RS ผ่านแป้งแก้ไข

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เคมีอาหารปริมาณ 164, 1 ธันวาคม 2014, หน้า 89-97 ปกภาพผลกระทบของการพัฒนาข้าวในการก่อตัวของแป้งทนข้าวXiaoli เอสเจียนอาทิตย์ Dianxing วูแสดงเพิ่มเติมดอย: 10.1016 / j.foodchem.2014.05.014 รับสิทธิ และเนื้อหาที่ไฮไลต์•เนื้อหาอาร์เอสได้รับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงการเจริญเติบโตของเมล็ดกลายพันธุ์. •น้ำหนักข้าวและ AAC เล่นผลในเชิงบวกกับเนื้อหาอาร์เอส. •ขนาดเล็กกลมและเม็ดแป้งที่ผิดปกติเป็นลักษณะของอาร์เอสสูงเมล็ดข้าว. •แมงกานีสและ Mw มีความสัมพันธ์เชิงลบ เพื่ออาร์เอส. •กิจกรรมของ ADP พ.ศ. , SS และ SDB ทุกส่วนร่วมในการก่ออาร์เอส. บทคัดย่อสามกลายพันธุ์ข้าวที่มีเนื้อหาที่แตกต่างกันของแป้งทน (อาร์เอส) ได้รับการคัดเลือกเพื่อศึกษาผลของกระบวนการบรรจุข้าวในการก่อตัวของแป้งทน . ในระหว่างการพัฒนาข้าวเนื้อหาของอาร์เอสเพิ่มขึ้นกับการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวและแสดงให้เห็นความสัมพันธ์เชิงลบที่มีน้ำหนักเมล็ดข้าวและแป้งน้ำหนักโมเลกุลที่ (Mn, Mw) และความสัมพันธ์เชิงบวกกับการกระจายมวลโมเลกุล (polydispersity, Pd) สัณฐานของเม็ดแป้งในข้าวสูงอาร์เอสได้เกือบเหมือนกันในเม็ดแป้งเดียวและแสดงโหมดการงอกแตกต่างจากข้าวที่พบบ่อย กิจกรรมล่างของ pyrophosphorylase ADP-กลูโคสและเอนไซม์แยกแป้งและกิจกรรมที่สูงขึ้นของเทสแป้งมันและแป้งเอนไซม์ de-แยกสังเกตในข้าวสูงอาร์เอสจะเป็นผู้รับผิดชอบในการก่อตัวของเม็ดแป้งที่ผิดปกติเล็ก ๆ ที่มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างพวกเขา นอกจากนี้ยังมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและมีการกระจายในวงกว้างของน้ำหนักโมเลกุลนำไปสู่ความแตกต่างในคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของแป้ง. คำสำคัญในการพัฒนาข้าว; แป้งทน; การสังเคราะห์แป้ง; เม็ดแป้ง1 บทนำข้าวเป็นอาหารหลักเป็น 60% ของประชากรโลกและ 76-78% ของ endosperm ที่ประกอบด้วยแป้ง ขึ้นอยู่กับการย่อยของแป้งแบ่งเป็นแป้งที่ย่อยได้อย่างง่ายดาย (RDS) ช้าแป้งที่ย่อย (SDS) และแป้งทน (RS) (Englyst และฮัดสัน, 1996) แป้งทน (RS) เป็นส่วนหนึ่งของแป้งที่ผ่านไม่ได้แยกแยะผ่านลำไส้เล็กของบุคคลที่มีสุขภาพดีและหมักในลำไส้ใหญ่ นอกจากนี้อาร์เอสได้รับการจัดต่อมาเป็นสี่กลุ่ม: RS1, RS2, RS3 และ RS4 (เพียร์ราเมดาและไทเลอร์, 2010) แสดงให้เห็นถึง RS1 แป้งในอาหารที่ยังไม่ได้มีรูปแบบที่ไม่สามารถเข้าถึงร่างกาย RS2 เป็นแป้งที่มีสถานะทางธรรมชาติและรูปแบบเม็ดและ RS3 จะเกิดขึ้นเมื่ออาหารที่มีแป้งสุกและระบายความร้อนในระหว่างการดำเนินการที่เม็ดแป้งรับ gelatinisation และ retrogradation; RS4 รวมแป้งเหล่านั้นแก้ไขโดยหลายประเภทของสารเคมี (บราวน์, 2004) อาร์เอสได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นที่ดีสำหรับการปรับปรุงการตอบสนองของระดับน้ำตาลในเลือดและ insulinaemic, การจัดแสดงนิทรรศการพิเศษฟังก์ชั่นในการจัดการความผิดปกติของการเผาผลาญอาหารเช่นโรคเบาหวานและไขมันในเลือดและการป้องกันโรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคลำไส้ใหญ่ (เพียร์รา et al., 2010) คัดเลือกชุดใหญ่ของพันธุ์ข้าวบาร์เลย์ (เอส Backes และรัสมุส 2012) แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของเนื้อหาอาร์เอสสายพันธุ์สูงอะไมโลสจำนวนมากในข้าวข้าวโพดและข้าวบาร์เลย์ที่ถูกพัฒนาขึ้นผ่านการปรับปรุงพันธุ์กลายพันธุ์หรือพันธุ์เทคโนโลยีชีวภาพ (นกและ al., 2007 Hallstrom et al., 2011 และเจียง et al., 2010) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีเนื้อหาที่อาร์เอสสูงและแสดงแป้งในระดับต่ำในการย่อยของเอนไซม์หลอดทดลองซึ่งนำไปสู่การปล่อยกลูโคสช้าลงและสามารถให้การควบคุมการทำงานของ ดัชนีน้ำตาล (GI). แป้งโครงสร้างเม็ดอัตราส่วนของอะไมโลสที่จะ amylopectin และปรับโครงสร้างของ amylopectin อย่างเห็นได้ชัดมีอิทธิพลต่อปริมาณของอาร์เอส (เพียร์รา et al., 2010) ซึ่งออกแรงผลกระทบที่ดีในการย่อยสูง อาร์เอสกลายพันธุ์ข้าว (Yang et al., 2006) ทั้งอะไมโลสสูงและการกลายพันธุ์ข้าวสูงอาร์เอสแสดงให้เห็นรูปร่างลักษณะที่แตกต่างกันเห็นได้ชัดและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพเมื่อเทียบกับข้าวปกติ (Wei et al., 2010 และหยาง et al., 2006) เม็ดแป้งสูงอะไมโลสข้าว TRS (เหว่ยฉินและจู้ et al., 2010) เป็นกึ่งประกอบและมี subgranules จำนวนมากในขณะที่กลายพันธุ์สูงอาร์เอสมีขนาดเล็กกลมและเม็ดแป้งที่ผิดปกติและ amylopectin สั้น ( Shu et al., 2007) เม็ดแป้งที่มีส่วนผสมของอะมิโลสและ amylopectin จะเกิดขึ้นใน amyloplast ในระหว่างการเติมเม็ด (Jeon, Ryoo, ฮาห์น Walia และนากามูระ, 2010) ภายใต้การโต้ตอบกัน pyrophosphorylase ADP กลูโคส (AGP), เทสตาร์ช (เอสเอส) เอนไซม์แยกแป้ง (พ.ศ. ) และแป้งเอนไซม์ de-แยก (DBE) และรูปร่างลักษณะที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของแป้งที่แยกได้จากสายพันธุ์ที่แตกต่างกันในช่วงการบรรจุข้าวอาจจะสะท้อนให้เห็นถึงความหลากหลายในด้านคุณภาพข้าว (Cai หลิววังและ Cai 2011) และ ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติสุดท้ายของข้าวและการย่อยแป้งที่ การสูญเสียหรือการลดลงบางส่วนของกิจกรรมของหนึ่งหรือหลายเอนไซม์เหล่านี้อาจส่งผลให้เกิดความแตกต่างในลักษณะทางสัณฐานวิทยาและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของเม็ดแป้ง (Jeon et al., 2010) เอนไซม์ทั้งสองแยกแป้งและ synthases แป้งที่อาจมีผลต่อปริมาณแป้งทนข้าว (Butardo et al., 2011 และ Zhang et al., 2011) แต่มีการศึกษาที่เข้าใจยากในการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอาร์เอส, การสร้างเม็ดแป้งและเอนไซม์ที่สำคัญการมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์แป้งในระหว่างการก่อเคอร์เนล เจียง et al, (2010) พบว่าการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาที่อาร์เอสที่มีการเจริญเติบโตเคอร์เนลและการเพิ่มขึ้นของอะไมโลส / การเนื้อหาองค์ประกอบสื่อกลางในการปลูกข้าวโพดสูงอะไมโลส. ในการศึกษาครั้งนี้เราตรวจสอบคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ, แป้งสัณฐานเม็ดโมเลกุลแป้งน้ำหนักมวลและการกระจายกิจกรรม ของเอนไซม์ที่สำคัญที่เกี่ยวข้องในการสังเคราะห์แป้งและปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาในระหว่างการพัฒนาของเมล็ดข้าวในสามกลายพันธุ์ข้าวจัดแสดงเนื้อหาที่แตกต่างกันอาร์เอส วิธีการนี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เข้าสู่กลไกของการก่ออาร์เอสและการสะสมในระหว่างการพัฒนาเมล็ดพืชและจะเน้นความเป็นไปได้สำหรับการเพาะพันธุ์ข้าวกับอาร์เอสสูงผ่านการปรับเปลี่ยนแป้ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อาหารเคมีปริมาณ 164 , 1 ธันวาคม 2014 , หน้า 89 – 97

ภาพปก
ผลของการพัฒนารูปแบบของเม็ดแป้งในข้าวทน

xiaoli Shu Jian Sun , dianxing Wu

ดอย : แสดงเพิ่มเติม 10.1016 / j.foodchem . 2014.05.014
ได้รับสิทธิและเนื้อหา
ไฮไลท์
-
อาร์เอส ) มีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงการเจริญเติบโตของเมล็ดพันธ์ .
-
เม็ดน้ำหนักและ AAC เล่นผลในเชิงบวกเกี่ยวกับอาร์เอส
-
เนื้อหาแป้งเม็ดเล็กกลม และผิดปกติ ลักษณะของ Rs สูงข้าวธัญพืช .
-
สำหรับ MW ได้ลบ 6 .
-
กิจกรรมของ ADP เป็น SS และซอดันบิทั้งหมดเพื่อสนับสนุนการสร้างนามธรรม อาร์เอส .

ข้าว 3 สายพันธุ์ ที่มีเนื้อหาต่าง ๆ ของแป้ง ( RS ) ถูกเลือกเพื่อป้องกัน ศึกษาผลของกระบวนการบรรจุในรูปของเม็ดแป้งป้องกันในระหว่างการพัฒนาเม็ด , เนื้อหาของอาร์เอสจะเพิ่มขึ้นตามอายุ และพบความสัมพันธ์เชิงลบ กับ เม็ด เม็ด น้ำหนักและแป้งน้ำหนักโมเลกุล ( Mn , MW ) และมีความสัมพันธ์ทางบวกกับการกระจายของมวลโมเลกุล ( polydispersity , PD )ลักษณะของเม็ดแป้งในข้าวสูงอาร์เอสเกือบเครื่องแบบในเม็ดแป้งเดี่ยวและการจัดแสดงที่แตกต่างกันโหมดสามัญข้าวลดกิจกรรมของ pyrophosphorylase กลูโคส ADP และแป้งแยกเอนไซม์และสูงกว่าและกิจกรรมของแป้งและแป้งเดอแยกเอนไซม์ที่พบในข้าวสูง RS อาจต้องรับผิดชอบ การก่อตัวของเม็ดแป้งเล็กผิดปกติ มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างพวกเขา นอกจากนี้ลดน้ำหนัก โมเลกุลและการกระจายกว้างของน้ำหนัก โมเลกุลนำไปสู่ความแตกต่างในคุณสมบัติ physiochemical แป้ง

คำสำคัญ
พัฒนาข้าว ; แป้งป้องกัน การสังเคราะห์แป้ง ; เม็ดแป้งมันสำปะหลัง
1 บทนำ
ข้าวเป็นอาหารหลัก 60% ของประชากรโลก และ 76 - 78 % ของเอนโดสเปิร์มจะประกอบด้วยแป้ง ยึดของการย่อยได้ ,แป้งแบ่งแป้งพร้อมย่อย ( RDS ) ค่อยๆ ย่อยแป้ง ( SDS ) และแป้งที่ต้านทาน ( R ) ( englyst &ฮัดสัน , 1996 ) แป้งป้องกัน ( RS ) เป็นส่วนของแป้งที่ผ่านที่ไม่ถูกย่อยผ่านลำไส้เล็กของบุคคลที่มีสุขภาพดี และหมักในลำไส้ใหญ่ นอกจากนี้ อาร์เอส โดยแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มคือ rs1 rs2 rs3 , , , และ rs4 ( เปเรร่า ,เข้ามา : & , ไทเลอร์ , 2010 ) rs1 แทนแป้งในอาหารที่ไม่ผ่านกับรูปแบบทางกายภาพ ไม่สามารถเข้าถึงได้ rs2 เป็นแป้งที่มีสภาพตามธรรมชาติ และรูปแบบเม็ด และ rs3 จะเกิดขึ้นเมื่ออาหารที่มีแป้งสุกและเย็นในระหว่างที่กระบวนการแป้งเม็ดผ่าน gelatinisation และรี ;rs4 รวมบรรดาแป้งดัดแปรโดยประเภทต่างๆของการรักษาด้วยสารเคมี ( สีน้ำตาล , 2004 ) อาร์เอส ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นดีเพื่อปรับปรุงการตอบสนองและไกลซีมิก insulinaemic นิทรรศการพิเศษ หน้าที่ในการจัดการของการเผาผลาญผิดปกติ เช่น โรคเบาหวาน และไขมันในเลือดสูง และโรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคลำไส้ใหญ่โคลอน ( เปเรร่า et al . , 2010 )การคัดเลือกชุดใหญ่ของสายพันธุ์ข้าวบาร์เลย์ ( ซู่ backes & , ด้าน , 2012 ) แสดงที่หลากหลายของอาร์เอส เนื้อหา พันธุ์อะมิโลสสูงมากในข้าว ข้าวโพด และข้าวที่ถูกพัฒนาผ่านการกลายพันธุ์ หรือผสมพันธุ์นกเทคโนโลยีชีวภาพ ( et al . , 2007 , แฮลสเตริม et al . , et al ) และเจียง .2010 ) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีเนื้อหา RS สูงและแสดงแป้งต่ำในหลอดทดลองเอนไซม์ซึ่งนำไปสู่ช้ากว่ากลูโคสออกและยังสามารถควบคุมการทำงานของ Glycemic Index ( GI )

เม็ดแป้งโครงสร้างสัดส่วนของอะไมโลสจะอะไมโลเพคตินและโครงสร้างละเอียดของอะไมโลเพคตินมากอิทธิพลจำนวน ของ RS ( เปเรร่า et al . , 2010 )ที่ออกแรงผลกระทบที่ดีในการย่อยสูง Rs ข้าวกลายพันธุ์ ( หยาง et al . , 2006 ) ทั้งปริมาณอะไมโลสสูง ข้าวสายพันธุ์ต่าง ๆแสดงให้เห็นได้ชัดว่าอาร์เอส โครงสร้าง และคุณสมบัติ physiochemical เมื่อเทียบกับข้าวปกติ ( Wei et al . , 2010 และหยาง et al . , 2006 ) เม็ดแป้งของข้าวอมิโลสสูง ( TRS เว่ย ฉิน & Zhu et al . , 2010 ) เป็นกึ่งประกอบและมี subgranules มากมาย ,ส่วนสูง Rs กลายพันธุ์มีรอบเล็ก และเม็ดแป้งผิดปกติและอะไมโลเพคติน สั้น ( ซู่ et al . , 2007 ) เม็ดสตาร์ชโลสและอะมิโลเพกทินที่มีรูปแบบในไมโลพลาสต์ระหว่างเม็ดบรรจุ ( จอน ริว ฮานห์ walia & , , นากามูระ , 2010 ) ภายใต้การปฏิสัมพันธ์ระหว่าง pyrophosphorylase กลูโคส ADP ( AGP ) และแป้ง ( SS )แป้งแยกเอนไซม์ ( ถูก ) และแป้งเดอแยกเอนไซม์ ( สิงโต ) และลักษณะที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติ physiochemical ของแป้งที่แยกได้จากเมล็ดพันธุ์ที่แตกต่างกันระหว่างการเติมน้ำมัน อาจจะสะท้อนให้เห็นถึงความหลากหลายในคุณภาพเมล็ด ( ไช่ หลิว หวัง & Cai , 2011 ) และมีผลต่อสมบัติสุดท้ายของข้าวและ การย่อยแป้งการสูญเสียหรือลดบางส่วนของกิจกรรมหนึ่งหรือหลายของเอนไซม์เหล่านี้อาจส่งผลให้ความแตกต่างในโครงสร้างและสมบัติ physiochemical ของเม็ดสตาร์ช ( จอน et al . , 2010 ) ทั้งแป้งและแป้งแต่ไม่แยกเอนไซม์อาจมีผลต่อปริมาณแป้งในข้าวทน butardo et al . , 2011 และ Zhang et al . , 2011 ) อย่างไรก็ตามได้มีการศึกษาข้อมูลที่เข้าใจยากในการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง RS เม็ดสตาร์ชและสร้างเอนไซม์คีย์ร่วมในการสังเคราะห์แป้งในการสร้างเคอร์เนล เจียง et al . ( 2553 ) พบว่า ปริมาณเพิ่มขึ้นกับอายุของอาร์เอสและเพิ่มขึ้นในโลส / กลางส่วนประกอบในข้าวโพดอะไมโลสสูง

การศึกษาคุณสมบัติ physiochemical ,สัณฐานของเม็ดแป้ง แป้งโมเลกุล มวล น้ำหนัก และ กระจาย กิจกรรมของเอนไซม์ที่สำคัญในวิถีการสังเคราะห์แป้ง และปฏิสัมพันธ์ระหว่างการพัฒนาของเมล็ด เมล็ดในข้าว 3 สายพันธุ์ จัดแสดงเนื้อหา RS ที่แตกต่างกันวิธีการนี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ในกลไกการเกิดการสะสมของอาร์เอสและในระหว่างการพัฒนาของเมล็ดข้าวและจะเน้นความเป็นไปได้ในการปรับปรุงพันธุ์ของข้าวกับ RS สูงผ่านการปรับเปลี่ยนแป้ง