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马铃薯淀粉及蛋白质质量控制机制的研究马铃薯是一种广泛应用的食物，它是世界上最重要的食品作物之一。
马铃薯淀粉和蛋白质是其中最重要的成分，质量的稳定和提高对于食品加工和生产具有极为关键的作用。
因此，马铃薯淀粉及蛋白质质量控制的研究变得极为重要。
马铃薯淀粉是由1,4-α-D-葡萄糖聚合而成的高分子化合物，每个聚合物之间均通过1,6-α-D-葡萄糖键链接。
在马铃薯的细胞内，淀粉主要存在于叶片、茎、块茎中。
马铃薯淀粉主要由两种聚合物组成：支链和线性的。
它们的相对含量决定了马铃薯淀粉的形态和功能。
其中，支链淀粉是由α-1,4-葡萄糖侧链，与α-1,4-葡萄糖主链相连构成，其支链比例影响到淀粉的颗粒形态、纹理和硬度等品质因素。
与此同时，马铃薯蛋白质是一种复杂的混合物，包括酪蛋白、球蛋白、甘氨酸、天冬氨酸等多种氨基酸。
不同种类的马铃薯蛋白质在马铃薯营养价值的形成中发挥着不同的作用。
蛋白质的含量和组成也是影响马铃薯质量的重要因素之一。
当前马铃薯淀粉及蛋白质质量控制机制的研究主要有以下几个方面：1、马铃薯淀粉的合成和转化机制马铃薯淀粉的合成是由多个酶系统参与的复杂过程，包括ADP葡萄糖聚合酶、ADP葡萄糖转移酶、磷酸化酶、淀粉合成酶等多个酶的协同作用。
其中，淀粉合成酶对淀粉细胞内的颗粒形态、大小和颗粒的聚合状态起决定性作用，进一步影响马铃薯淀粉的品质。
2、马铃薯淀粉的质量控制马铃薯淀粉的质量控制主要包括颗粒大小、颗粒形态、颗粒结构等多个方面。
对不同的淀粉质量指标的控制，需要对淀粉合成的酶系统和淀粉合成的调控机制进行深入的研究。
其中，在淀粉合成酶的调控中，以转录后调控和蛋白质后翻译调控为主要方式。
研究发现，在淀粉合成酶的调控过程中，微RNA和转录因子等调控基因起到非常重要的作用。
3、马铃薯蛋白质的转录调控机制鉴定、筛选和检测调控马铃薯蛋白质合成的关键因素，有助于提高马铃薯蛋白质的生产和质量，并且其对于马铃薯蛋白质产量、质量调控提供了新的思路。
用于提高马铃薯淀粉含量的glgC基因克隆、突变及表达载体构建用于提高马铃薯淀粉含量的glgC基因克隆、突变及表达载体构建摘要：马铃薯是全球重要的粮食作物之一，其淀粉含量直接影响其经济价值和食品加工性能。
为了提高马铃薯淀粉含量，本研究通过克隆、突变和表达载体构建的方法，研究了glgC基因对马铃薯淀粉含量的影响。
引言：淀粉是由α-D-葡萄糖分子聚合而成的多聚体，在食品加工和工业生产中具有广泛应用。
马铃薯淀粉含量的提高不仅可以提高马铃薯的经济价值，还可以改善其食品加工性能。
因此，研究马铃薯淀粉含量的调控机制具有重要意义。
方法：本研究选择了glgC基因作为目标基因，通过PCR技术从马铃薯基因组中克隆得到该基因的全长序列。
然后，在探究glgC 基因功能的基础上，利用CRISPR/Cas9系统对其进行点突变。
最后，将glgC基因和突变体基因克隆到马铃薯特异表达载体上，构建了马铃薯高表达glgC基因的表达载体。
结果与讨论：通过PCR技术成功克隆了glgC基因的全长序列，并进行了序列分析。
结果表明，glgC基因在马铃薯中高度保守，在其他作物中也广泛存在。
通过对其功能的研究发现，glgC基因参与了马铃薯淀粉的合成和代谢过程，并且基因的高表达与淀粉含量呈正相关。
通过CRISPR/Cas9系统对glgC基因进行突变后，发现突变体的淀粉含量显著降低。
通过构建表达载体并转化到马铃薯中，成功实现了glgC基因的高效表达并显著提高了马铃薯的淀粉含量。
结论：本研究通过克隆、突变和表达载体构建的方法，成功研究了glgC基因对马铃薯淀粉含量的调控作用。
研究结果表明，glgC基因的高表达可以显著提高马铃薯的淀粉含量，为进一步优化马铃薯品种以提高淀粉产量提供了理论依据。
展望：虽然本研究初步探究了glgC基因对马铃薯淀粉含量的调控，但仍需要进一步研究其调控机制以及在不同马铃薯品种中的作用。
此外，还可以通过转基因技术将glgC基因转化到其他作物中，以提高其淀粉含量，进一步探究glgC基因的功能及其应用潜力。
双酶法水解制备马铃薯微孔淀粉的工艺研究近年来，随着环境保护意识的提高，淀粉和淀粉衍生物作为重要的天然材料成为许多科学研究的焦点，尤其是马铃薯淀粉的应用研究。
马铃薯淀粉是一种高分子量的多糖，主要由葡萄糖和半乳糖组成。
它是一种普通的粘稠物质，广泛应用于食品、酿造、制药、制纸等行业，是制备更高结构性淀粉产品、营养类食品和功能性食品的重要原料。
水解技术是制备高级淀粉衍生物的重要工艺，也是马铃薯淀粉高级利用的关键技术之一。
双酶法是水解技术的一个重要分支，包括利用酶催化马铃薯淀粉的分解和反应。
本文的研究重点是介绍双酶法水解制备马铃薯微孔淀粉的工艺。
双酶法水解马铃薯淀粉，一般采用具有相同活性中心的一酶催化一种特定反应和另一种酶催化另一种反应的酶联反应，以改变淀粉分子结构和分布。
在马铃薯淀粉水解双酶法中，可使用α-半乳糖基糖苷酶(α-galactosidase,α-GAL)和α-葡萄糖基糖苷酶(α-glucosidase,α-GLU)，α-GAL将α-1,4-半乳糖基糖苷类淀粉分解为糖原细小的分子，而α-GLU则可将α-1,4-葡萄糖基糖苷类淀粉分解为各类糖原。
由于α-GLU和α-GAL的合作作用，可使得淀粉分子结构的改变，形成更多的糖链残余物，从而形成熔融可溶性糖蔗糖和糖原，进一步改变淀粉形态，形成微孔淀粉。
微孔淀粉具有较大的比表面积和较大的比容积，适合用作添加剂。
马铃薯淀粉水解双酶法的工艺参数主要是温度、pH、催化剂投放量、反应时间等。
温度一般为30～50℃，最佳温度为37℃；pH一般为3～6，最佳pH为4.5；催化剂投放量可按淀粉原料的投放量来确定，一般是投入量的4～5倍；反应时间则取决于原料浓度和温度，通常为1～3小时。
马铃薯淀粉水解双酶法不仅能够有效改变淀粉结构，还可以改善淀粉的物理化学性质，形成熔融可溶性糖蔗糖和糖原，形成微孔淀粉。
微孔淀粉具有较大的比表面积和较大的比容积，为制备更高结构性淀粉衍生物提供可能，具有较高的应用价值。
一、实验目的1. 了解马铃薯淀粉的提取原理和过程。
2. 掌握马铃薯淀粉的提取方法。
3. 分析马铃薯淀粉的理化性质。
二、实验原理马铃薯淀粉是一种天然高分子碳水化合物，主要由直链淀粉和支链淀粉组成。
马铃薯块茎中含有大量的淀粉粒，通过一系列物理和化学方法可以将淀粉从马铃薯中提取出来。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜马铃薯、蒸馏水、碘液、氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、氯化钠、硫酸铵等。
2. 实验仪器：打浆机、离心机、烘箱、电子天平、显微镜、电热板、烧杯、漏斗、滤纸等。
四、实验步骤1. 马铃薯预处理：将新鲜马铃薯去皮、去芽，切成小块，放入打浆机中打浆。
2. 粉碎：将打浆后的马铃薯浆液通过滤网过滤，得到马铃薯淀粉浆液。
3. 离心分离：将马铃薯淀粉浆液放入离心机中，以4000 r/min的速度离心10分钟，得到沉淀物（马铃薯淀粉）和上清液。
4. 洗涤：用蒸馏水洗涤沉淀物，去除杂质，再用无水乙醇洗涤，得到纯净的马铃薯淀粉。
5. 干燥：将纯净的马铃薯淀粉放入烘箱中，以50℃的温度干燥至恒重。
6. 检测：用显微镜观察马铃薯淀粉的形态，并用碘液检测其性质。
五、实验结果与分析1. 马铃薯淀粉的形态：通过显微镜观察，发现马铃薯淀粉呈大椭圆形球形颗粒，大小在5到100μm之间。
2. 马铃薯淀粉的理化性质：（1）碘液检测：将马铃薯淀粉加入碘液，溶液呈蓝色，证明马铃薯淀粉中含有直链淀粉。
（2）粘度测定：将马铃薯淀粉加入蒸馏水，搅拌均匀，用粘度计测定其粘度，结果为800 mPa·s。
（3）膨胀力测定：将马铃薯淀粉加入蒸馏水，搅拌均匀，用膨胀力测定仪测定其膨胀力，结果为3.5 mL/g。
（4）吸水性测定：将马铃薯淀粉加入蒸馏水，搅拌均匀，用吸水率测定仪测定其吸水性，结果为1.2 g/g。
六、实验讨论1. 实验过程中，马铃薯预处理和粉碎对淀粉提取率有较大影响。
预处理不当或粉碎不充分会导致淀粉提取率降低。
2. 实验过程中，洗涤和干燥是保证淀粉纯度的重要环节。
不同结晶结构淀粉的拉曼光谱分析史苗苗;李丹;闫溢哲;刘延奇【摘要】为了研究不同晶型淀粉结构变化规律,对马铃薯淀粉进行酸解、重结晶,分别制备酸解淀粉、B型微晶淀粉及马铃薯直链淀粉-正癸醇,马铃薯直链淀粉-十二醇复合物,使用拉曼光谱仪检测并分析其结构变化规律.结果表明:经过不同处理后淀粉及其复合物的拉曼光谱特征峰强度逐步降低,相对峰面积也发生变化.马铃薯淀粉与配体复合时,双螺旋解旋为单螺旋结构,不同复合物的特征峰位置基本一致,但强度相差较大.%In order to study the changes of the crystal structure of potato starch,we prepared acid hydrolyzed starch,B-type crystallite starch and Ⅴ-type compounds of potato starch.The Raman spectroscopy was used to analyze the structure of those starch.By comparing different crystalline structure of Raman spectrum,it can be seen that the peak intensity gradually reduced.The relative peak area is also changed.The formation of complex makes the double helix conversion into the single helix structure.The position of characteristic peaks in different compound were almost the same,but the intensity of peaks showed a big difference.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2018(044)003【总页数】6页(P241-246)【关键词】马铃薯淀粉;B型微晶;V型复合物;拉曼光谱【作者】史苗苗;李丹;闫溢哲;刘延奇【作者单位】郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州,450002;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州,450002;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州,450002;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州,450002【正文语种】中文淀粉主要由直链淀粉和高度支化的支链淀粉构成，线性直链淀粉的结构通过α-(1→4)糖苷键形成，支链淀粉分子结构由α-(1→4)糖苷键形成主键，α-(1→6)糖苷键形成分支[1-2]。
马铃薯低温糖化相关基因表达分析及两个淀粉降解基因的功能研究马铃薯(Solaum tuberosum L) 是世界第四大粮食作物, 在保障粮食安全和促进经济发展方面起重要作用。
随着人们生活水平的提高, 马铃薯加工产品消费不断增加, 其中油炸加工食品占主要地位。
为了避免块茎发芽、皱缩失水及病害传播等造成的损失, 原料马铃薯块茎通常进行低温储藏。
但是，块茎低温储藏(<10 °C)期间细胞内淀粉会大量的向还原糖转化, 出现“低温糖化”现象。
油炸过程中还原糖与自由氨基酸发生Maillard 反应, 导致产品变色, 同时生成丙烯酰胺, 严重影响产品品质。
前期对马铃薯块茎低温糖化的机理研究主要集中在淀粉—糖代谢过程中关键酶的功能上，但是尚不清楚对低温糖化产生影响的主要途径, 也不明确相关代谢途径中酶活性的调节方式。
本实验室从抗低温糖化野生种S. berthaultii 块茎中分离得到188 条低温条件下的差异表达基因, 且根据基因表达谱初步推断淀粉降解、蔗糖分解以及糖酵解途径在低温糖化过程中可能起到关键作用。
在此基础上, 本研究利用对低温糖化具有不同抗性的马铃薯基因型进行部分ESTs表达谱分析，筛选在抗性基因型低温处理块茎中高表达的ESTs。
通过克隆和基因功能互补研究, 明确其在低温糖化过程中的作用及其机理, 以加深对马铃薯低温糖化调控机制的认识。
取得的主要结果如下： 1.马铃薯低温糖化相关基因表达分析利用3个低温糖化抗性基因型和3个低温糖化敏感基因型块茎分别于4C和20C储藏0d, 5d,15d,30d,45d,60 d 的cDNA对初步筛选出的43条ESTs进行表达谱分析。
结果显示,4 条已知功能ESTsC20-3-A14、C20-1-G06、C4-1-I07 及C20-2-N12 和4 条未知功能ESTsC20-3-E15、C20-5-M08、C20-1-F10 、C20-2-B24 只在抗性基因型中表达。
马铃薯中淀粉含量测定（酸水解法）一、实验目的1、了解植物组织中淀粉的提取步骤。
2、掌握植物组织中淀粉含量测定的原理和酸水解法测定淀粉的方法。
3、熟悉722分光光度计的主要用途、工作原理及使用流程。
4、巩固容量瓶、移液管等仪器的使用。
二、实验原理1、淀粉提取，也称为浆渣分离或分离，是淀粉加工中的关键环节，直接影响到淀粉提取率和淀粉质量。
粉碎后的物料是细小的纤维，体积大于淀粉颗粒，膨胀系数也大于淀粉颗粒，比重又轻于淀粉颗粒, 将粉碎后的物料，以水为介质，使淀粉和纤维分离开来。
2、淀粉是食品中主要的组成部分，也是植物种子中重要的贮藏性多糖。
它广泛存在于植物的根、茎、叶、种子等组织中，是人类食物的重要组成部分，也是供给人体热能的主要来源。
淀粉跟稀硫酸在加热的条件下能够完全水解成葡萄糖、麦芽糖等还原糖。
还原糖的测定是糖定量测定的基本方法。
还原糖在NaOH 和丙三醇存在条件下会被氧化成糖酸及其他产物，3,5-二硝基水杨酸则被还原成桔红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。
NO 2OH HOOCNO 2+还原糖NH 2OH HOOCNO 2黄色桔红色该物质在540 nm 波长处有最大吸收，在一定范围内，还原糖的量与桔红色物质的吸收值成正比关系，利用比色法可测定样品中的含糖量。
由于淀粉完全水解成还原糖的量是成正比的，所以，也与桔红色物质的深浅成正比关系。
三、实验仪器与材料、试剂1、仪器3、试剂四、实验内容1、溶液的配制（1）、6 mol/L NaOH 溶液：准确称取12 g NaOH固体，溶于15 mL蒸馏水中，并倒入50 mL 容量瓶中，用蒸馏水分几次清洗烧杯并将清洗的溶液倒入容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线。
（2）、3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂：准确称取0.63 g DNS，2.1 gNaOH固体充分溶解于50 mL蒸馏水，再加入18.2 g酒石酸钾钠，0.5 g苯酚，0.5 g偏重亚硫酸钠，搅拌溶解，冷却后加蒸馏水定容至100 mL，贮于棕色瓶中备用。
马铃薯淀粉含量测定方法的比较研究
马铃薯淀粉含量是决定马铃薯用途的重要参数之一，因此准确测定马铃薯淀粉含量对
于保证马铃薯的生产和加工质量意义重大。
本文对比了目前常用的马铃薯淀粉含量测定方法，包括显微镜观察法、酶法、化学法和红外光谱法，并对其优缺点进行了分析和比较。
显微镜观察法是最早用于测定马铃薯淀粉含量的方法。
该方法是将马铃薯样品经过处
理后根据淀粉颗粒的形态和大小进行定性和定量分析。
该方法的优点是简单易行，无需特
殊仪器，但存在操作技巧要求高、误差较大、不适用于大样品量的缺点。
酶法是目前最为常用的马铃薯淀粉含量测定方法之一。
该方法是利用淀粉酶和葡萄糖
酸脱氢酶将样品中的淀粉水解产生葡萄糖，然后通过比色测定葡萄糖含量来计算淀粉含量。
该方法的优点是操作简单、准确度高、适用于大样品量等，但存在耗时较长、价格较高等
缺点。
综上所述，不同的测定方法都存在一定的优缺点，应根据实际需要选择适合的方法。
在实际应用中，为了减少误差并提高准确度，常常采用多种方法进行测定并取其平均值作
为最终结果。
此外，随着科技的不断发展和进步，新的测定方法也会不断涌现，未来会有
更多更准确的方法应用于马铃薯淀粉含量的测定。
淀粉研究中的波谱分析淀粉是植物主要的能量贮藏物质，也是重要的食品来源和工业原料。
植物淀粉以半晶态的颗粒形式存在于自然界，包含结晶区和无定形区2种结构成分，主要由直链淀粉和支链淀粉组成。
淀粉分子中的直链淀粉和支链淀粉中的短链部分形成了双螺旋结构，又称为短程有序结构(short-range ordered structure)，这些双螺旋分子链通过分子间的相互作用力以一定的空间点阵在淀粉颗粒的某些区域形成不同的多晶形，即晶体，又称为长程有序结构(long-range ordered structure)。
依据粉末X-射线衍射波谱，可将淀粉结晶结构分为A-型、B-型和C-型3 种类型，其中A-型晶体主要存在于禾谷类作物种子中，B-型晶体主要存在于植物块茎中和高直链作物种子中，C-型晶体由A-型晶体和B-型晶体共同组成，主要存在于豆类作物种子和薯蓣类根状茎中。
淀粉结构和性质研究的传统方法包括X-射线衍射( x-ray diffraction, XRD) 、扫描电子显微镜( scanning electron microscope, SEM) 、差示扫描量热法( differential scanning calorimetry, DSC)等，随着淀粉科学研究的深入，傅里叶红外变换光谱( fourier transforminfrared, FTIR ) 、核磁共振( nuclear magnetic resonance, NMR) 、紫外-可见光谱( ultraviolet-visible spectrum, UV /Vis)这些波谱分析技术在淀粉的颗粒结构、老化、糊化、变性分析等方面的应用日益广泛。
FTIR主要用于分析淀粉经过处理后结晶区、无定形区以及化学键的变化；NMR主要用于研究淀粉经过处理后结晶类型和双螺旋结构的变化及变性后取代度(DS)的测定和糊化程度的测定；UV /Vis可用于分析淀粉经过处理后直链淀粉含量的变化。
