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    致敬勞動者 | 糧食淀粉的電鏡微觀形貌

    “五一”假期,正是農民春耕春播適宜期、黃金期。糧食作為我們生活中主要的能量來源,對人體健康、社會穩定甚至國家安全都有著至關重要的作用。

    糧食中主要提供能量的成分就是淀粉,我們食用的大多農作物里都含有淀粉。淀粉作為自然界儲存能量及碳水化合物的主要形式,承擔著能量從植物到動物的載體。研究者對淀粉進行不同手段的處理,對淀粉的形態、性能及結構進行研究,來揭示淀粉的性能與其內在結構有關。

    絲絲“軟糯”的玉米,潤滑香糯的大米,齒頰留香的小麥,香甜軟糯的板栗,這些都是生活中常見的飽腹食物,那他們的淀粉都長什么樣?讓我們一起來看一下。

    (圖片來源于網絡)

    圖1.大米(A)與玉米(a)的宏觀圖

    掃描電鏡作為最簡單的觀察手段對可食用淀粉顆粒進行觀察。掃描電鏡制樣簡單,直接把農作物的種子曬干,通過錘擊或者破碎樣品,碎塊噴金后可直接用掃描電鏡的觀察。本文采用賽默飛Apreo2場發射掃描電子顯微鏡對大米、小麥、玉米及板栗的淀粉進行觀察。

    圖2.大米淀粉顆粒的掃描電鏡圖

    已有研究表明水稻胚乳細胞中淀粉體的大小、結構、形狀和發育程度與堊白存在密切關系[1-3]。從大米淀粉顆粒形態上看,淀粉顆粒是具有棱角尖銳的多面體形(圖2紅圈指示),部分顆粒有一個稍平滑多邊形的面,部分顆粒表面有凹陷,顆粒尺寸較小,最大的顆粒尺寸大約10μm。

    圖3.小麥淀粉顆粒的掃描電鏡圖

    從小麥淀粉顆粒形貌上看,形態各異。有的淀粉顆粒形似鐵餅,赤道線上有凹槽(圖3紅圈所示);還有的淀粉顆粒為球形(藍圈);腎形(綠圈)。根據淀粉形狀的特征,據此可以判斷所檢驗淀粉種類的科屬類別[4]。

    圖4.玉米淀粉顆粒的掃描電鏡圖

    從玉米淀粉顆粒形貌上看,淀粉顆粒形態主要為大淀粉顆粒及小淀粉顆粒,大淀粉顆粒呈現圓形,橢圓形,不規則形狀,且淀粉體顆粒飽滿;小淀粉顆粒主要在大淀粉顆粒分布的孔隙中。

    圖5.板栗淀粉顆粒的掃描電鏡圖

    板栗淀粉定位法,劉帥等[5]通過I2-KI染色法對淀粉進行定位,I2-KI將淀粉積累的部位可染成藍紫色,通過染色可知,板栗淀粉主要集中在子葉細胞中,淀粉體發育較好,數量較多。板栗種子中共有2種淀粉體,即大淀粉體和小淀粉體,大小淀粉的生長都有一定的時序性[5]。板栗淀粉呈現腎形、圓形、橢圓形及一些不規則形狀。小淀粉顆粒主要在大淀粉顆粒分布的孔隙中,小淀粉顆粒數量的增加主要集中在種子成長發育的中后期。

    綜上所知,掃描電鏡對生活中常見可食用淀粉的微觀形貌進行了觀察,淀粉粒形態各異,有大小淀粉兩種,大小淀粉的生長有一定的時序性。后續會對更多的可食用淀粉進行觀察,敬請期待!

    參考文獻

    [1]楊福,宋惠,崔喜艷等.不同堊白度粳稻胚乳淀粉體發育的掃描電鏡觀察[J].作物學報,2004,30 (4):406-407.

    [2]湯圣祥,江云珠,李雙盛等.早秈胚乳淀粉體的掃描電鏡觀察[J].作物學報,1999,25(2) : 269-272.

    [3]袁莉民,常二華,徐偉等.結實期低溫對雜交水稻胚乳結構的影響[J].作物學報,2006,32(1) : 96-102.

    [4]王紹清等.掃描電鏡法分析常見可食用淀粉顆粒的超微形貌[J].食品科學,2011,32 (15):74-79.

    [5]劉帥等.板栗種子淀粉體發育的掃描電鏡觀察[J].電子顯微學報,2015,34(4):346-350.

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