近日,我所热带木本粮食作物研究团队在本所自主培育面包果淀粉领域取得重要进展。
面包果是桑科菠萝蜜属多年生热带木本粮食作物,有“树上的天然面包”之美称。原产于南太平洋的玻利尼西亚和西印度群岛,是当地的主要粮食作物。广泛种植于萨摩亚、斐济、牙买加、印度尼西亚、越南和科摩罗等国家。1992年前后,中国热带农业科学院香料饮料研究所首次引种无核型面包果,并陆续开展种质资源保护利用研究,建立国家热带植物种质资源库木本粮食种质资源分库。无核面包果年产量可达每公顷6吨,与其他常见的主要粮食作物相比,每公顷年产值毫不逊色,并已被认为是最有潜力解决世界热带地区饥荒的木本粮食作物之一。
近年来,无核面包果作为未充分利用的淀粉资源,其理化特性以及超分子结构特征的研究受到越来越多科研人员的关注。团队前期研究发现,香料饮料研究所选育的“香饮所1号面包果(SBS)”和“香饮所2号无核面包果(XBS)”的优良品系,农艺性状存在较大差异,其中SBS具有果实较大,单果重量较重等特点,XBS具有单果重量较轻,果实较小的特点。以此推测两个品系之间的淀粉特征可能存在显著差异。因此,研究团队进一步开展了两个品系面包果淀粉的组分分析、功能特性、理化特性和分子结构特征的研究。研究结果表明XBS和SBS均呈现出B型晶体结构。两种淀粉的化学成分、孔隙度、吸水性、糊化特性、热力学特性、咬合动力学特征、结晶特性、直链淀粉含量、支链淀粉链长分布、分子量分布、微观结构、短程有序性以及粒径分布均存在显著差异。相关性分析结果显示,相比于XBS,SBS展现了较高的直链淀粉含量和较强的分子间作用力,导致了SBS拥有更小的粒径,更光滑的颗粒形貌,更高的凝胶强度以及更高的凝胶化温度。本研究结果可为我国无核面包果资源的开发利用提供理论基础和科学依据。
我所联合广西大学培养李博博士,联合东北林业大学培养王艺瞳硕士,联合黑龙江八一农垦大学培养朱立斌硕士为该论文并列第一作者,我所加工团队牵头专家张彦军、谭乐和研究员、吴刚副研究员为该论文并列通讯作者。该项工作得到了国家自然科学基金项目、海南省重点研发计划项目、院本级基本科研业务等项目资助。
该成果《Starch characterizations of two kinds of seedless Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg originated from China》(源自中国的两种无籽面包果淀粉特征)发表在中科院JCR一区TOP期刊《Food hydrocolloids》(影响因子9.147)。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.107145