谷物磷脂及其與谷物品質(zhì)的關(guān)系研究進展

顏韶兵童川包勁松

（1杭州市種子總站，杭州310020；2浙江大學原子核農(nóng)業(yè)科學研究所，杭州310029；3浙江省農(nóng)業(yè)科學院食品科學研究所/農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點實驗室/浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點實驗室，杭州310021；*通訊作者：chuantong@hotmail.com）

脂質(zhì)是一類龐大的天然有機化合物，也是動植物重要的能量來源。根據(jù)化學結(jié)構(gòu)的不同，脂質(zhì)可分為甘油三脂（Triglyceride，TAGs）、磷脂（Phospholipids，PLs）、糖脂、膽固醇等幾類。近年來，隨著功能性脂質(zhì)研究的不斷深入，植物源性功能脂質(zhì)日益受到重視。小麥、玉米、水稻、大麥、燕麥等是世界上最主要的幾種谷物，產(chǎn)量占世界糧食產(chǎn)量的四分之三以上，提供了人類日常生活50%的能量和蛋白質(zhì)來源。與大豆、花生等油料作物相比，谷物主要由淀粉、蛋白質(zhì)及少量脂質(zhì)組成。雖然脂質(zhì)僅為谷物中第三大營養(yǎng)物質(zhì)，但其單位質(zhì)量的貯存能量卻是淀粉、蛋白質(zhì)的2倍多[1]，且富含多種脂肪酸、糖脂、PLs、生育酚等活性物質(zhì)，因此谷物是功能性脂質(zhì)的重要來源。其中的PLs對于改善日常膳食中谷物及谷物制品的營養(yǎng)功能、加工品質(zhì)等具有重要作用，因而已成為國內(nèi)外營養(yǎng)保健領域的研究熱點。

本文在前人研究的基礎上，主要從谷物PLs的類型、構(gòu)成、分布及其對谷物品質(zhì)的影響等方面進行了綜述。

1 谷物中的脂質(zhì)

谷物籽粒不同部位存在著不同類型的脂質(zhì)，扮演著不同的生理作用。不同谷物中的PLs組分含量、構(gòu)成及分布不盡相同。因此一直以來，明確谷物籽粒內(nèi)部脂質(zhì)理化性質(zhì)已成為谷物科學的重要研究內(nèi)容。一般而言，谷物籽粒通常由麩皮（bran）、胚（embryo）、胚乳（endosperm）及糊粉層（aleurone）等幾部分組成。外層的麩富含纖維素、礦物質(zhì)等；胚富含脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)等；胚乳富含淀粉、蛋白質(zhì)及大量礦物質(zhì)、維生素和酶；胚乳邊緣則由糊粉層構(gòu)成，富含維生素、酚酸等活性成分，但通常在碾磨加工過程中被除去。谷物籽粒內(nèi)部胚乳主要由淀粉構(gòu)成，可為胚芽萌發(fā)儲備能量。谷物脂質(zhì)也可根據(jù)與淀粉結(jié)合與否分為淀粉脂質(zhì)和非淀粉脂質(zhì)。顧名思義，可與胚乳中淀粉顆粒內(nèi)部形成復合物的脂質(zhì)被稱為淀粉脂質(zhì)，這部分脂質(zhì)主要為自由脂肪酸和溶血磷脂[2]。除此之外，用非極性溶劑提取的甘油酯、游離脂肪酸等自由態(tài)脂以及用極性溶劑提取的糖脂等結(jié)合態(tài)脂被稱為非淀粉脂質(zhì)[3]。

早期由于提取方法和檢測技術(shù)的制約，谷物PLs相關(guān)研究主要集中在分布、構(gòu)成及遺傳方面，精確定量及其功能方面的研究相對較少[4]。加上提取過程中酶活對磷脂與溶血磷脂間互相轉(zhuǎn)換的影響[4]，導致相同谷物的PLs構(gòu)成與含量一直以來難以互相比較。近年來，隨著HPLC-MS及光散射等檢測分析技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于PLs的定量及其在谷物貯藏、加工與食用品質(zhì)方面的功能作用得到了一定程度的深入研究。

2 磷脂的功能與應用

PLs作為一類重要的極性脂質(zhì)，廣泛存在于細菌、動植物等生物體細胞中，主要由磷脂酰膽堿（Phosphatidylcholine，PC）、磷脂酰乙醇胺（Phosphatidylethanolamine，PE）、磷脂酰肌醇（Phosphatidyli－nositol，PI）、磷脂酰甘油（Phosphatidylglycerol，PG）、磷脂酸（Phosphatidic acid，PA）、溶血磷脂酰膽堿（Lysophosphatidylcholine，LPC）、溶血磷脂酰乙醇胺（Lysophosphatidylethanolamine，LPE）等構(gòu)成[4]（圖1）。PLs作為重要的信號分子，參與網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞、吞噬和巨胞飲等代謝過程以及其他細胞信號傳導、包間粘附、生物活性脂類介質(zhì)形成等生理生化過程[5]。其中，PC、PE等PLs作為疏水性分子，是構(gòu)成磷脂雙分子層的基石，是脂蛋白、細胞膜等細胞器的必需組成成分；PA等PLs也參與調(diào)控蛋白質(zhì)磷酸化及膜運輸?shù)戎匾磉^程。此外，PLs還能高效運輸脂肪酸殘基進入到細胞膜，以此改變細胞膜組分或質(zhì)膜微結(jié)構(gòu)，影響膜蛋白活性。由于PLs所具有的這些重要生化功能，諸多研究已將日常膳食PLs作為預防糖尿病、冠心病、炎癥和癌癥等多種慢性疾病的重要途徑[4，6]。

圖1 谷物中主要的磷脂種類及其結(jié)構(gòu)

除了生化方面的作用外，PLs所具有的優(yōu)良表面活性特性，也使其廣泛應用于食品、保健品、化妝品、農(nóng)產(chǎn)品及藥品等工業(yè)制造與生產(chǎn)中[7]，尤其是在食品生物技術(shù)與生物醫(yī)學領域，例如：1）PLs通常作為乳化劑或乳化穩(wěn)定劑與蛋白等物質(zhì)結(jié)合，促進固體顆粒在水相中的分散，增加黏度，從而改善食品、藥品及化妝品材料的質(zhì)地；2）PLs也作為維生素E及類黃酮等天然酚類抗氧化物的增效劑，以此提高油脂及含脂食品的氧化穩(wěn)定性；3）PLs還作為氧化強化劑與重金屬結(jié)合，產(chǎn)生鹽絡合物，以提高食品安全性等[8]。

圖2 谷物中淀粉-脂質(zhì)復合物的空間結(jié)構(gòu)

3 谷物中磷脂的種類、分布與含量

3.1 水稻

稻米主要是由淀粉、蛋白質(zhì)及少部分脂質(zhì)組成。稻米脂質(zhì)大部分主要集中于胚（34%～37%）和麩皮（19%～26%）中，少部分與淀粉顆粒絡合形成復合物存位于胚乳中[9]（圖2）。麩中的脂質(zhì)主要由TAGs、酯類、自由脂肪酸等中性脂（88.1%～89.2%）及糖脂（6.3%～7.0%）、PLs（4.5%～4.9%）等極性脂組成[10-11]。不同水稻品種間麩中PLs含量差異非常大。在印度稻麩中，80%的PLs主要由PC（35.0%～38.4%）、PE（27.2%～29.0%）、PI（21.0%～23.3%）構(gòu)成，而PA（7.2%～9.6%）、PG（1.4%～1.8%）、LPC（1.0%～1.5%）和LPE（1.0%～1.4%）等只占小部分[11]。PC、PE和PI則是烏茲別克斯坦稻米麩中主要的PLs組分，分別約占總PLs的32.5%、20.8%和23.5%，LPC（約6.8%）和PS（約2.6%）等組分則占PLs小部分[10]。由于PC是稻米麩皮中主要的PLs組分，同時也是稻米麩中圓球體的主要膜成分，因此這些研究同時也說明隨著稻米麩中脂質(zhì)的水解，稻米麩中圓球體同樣被分解，這對稻米貯藏與加工特性有著重要意義[4]。

水稻基因型同樣顯著影響著胚乳中淀粉脂質(zhì)的含量。早期研究發(fā)現(xiàn)，中高直鏈淀粉稻米（12.2%～28.6%）中含有約0.9%～1.3%淀粉脂質(zhì)，包括29%～45%脂肪酸和48%～67%LPLs（主要為LPC和LPE），而糯米中的淀粉脂質(zhì)則微乎其微[12]。通過對遺傳背景差異較大的水稻品種分析也發(fā)現(xiàn)，常規(guī)稻米中的淀粉LPC、LPE、LPLs含量分別約為4.73～7.72 mg/g、0.88～1.81 mg/g和5.61～9.40 mg/g[13]，糯稻總LPLs含量極少，僅為0.52～0.68 mg/g[14]。糯稻中淀粉脂質(zhì)含量遠低于常規(guī)稻米，這可能是由于稻米胚乳中的LPLs等主要與直鏈淀粉或分支度大于73的支鏈淀粉形成絡合物，而糯稻中長支鏈淀粉含量非常低的緣故[15]。Yoshida等[16]還發(fā)現(xiàn)，整精米和半精米間主要淀粉PLs的含量也具有顯著差異，主要表現(xiàn)在整精米中的PE（25.0%～27.3%）含量顯著低于半精米（37.2%～38.9%），整精米中的PC（43.3%～46.8%）含量則顯著高于半精米（31.8%～32.8%），但兩者間PI含量較為相近，分別為20.2%～23.2%和21.4%～22.3%。此外，生長環(huán)境、采后貯藏及碾磨加工過程等也會使稻米LPC、LPE和LPG等LPLs含量發(fā)生輕微變化，影響淀粉的消化、熱學、糊化等生理生化特性，進而調(diào)控稻米蒸煮食用品質(zhì)。Lam等[17]就報道發(fā)現(xiàn)，稻米貯藏時間對PLs水解及組分構(gòu)成具有一定影響。LPC，LPE和LPI含量在貯藏前3 d均顯著增加，但只有LPC在整個貯藏過程中始終增加，表明PC是貯藏過程中PLs水解的主要成分。

稻米中各PLs組分由許多不同脂肪酸構(gòu)成，并且各脂肪酸存在明顯差別。其中，麩中PLs主要含有C16∶0、C18∶1及C18∶2等脂肪酸組分，分別約占PLs中脂肪酸含量的25.1%～47.6%、28.3%～46.6%和16.3%～32.6%[11]。其中，不飽和脂肪酸主要占據(jù)sn-2位（77.3%～91.3%），而飽和脂肪酸主要占據(jù)sn-1或sn-3位（35.0%～78.7%）[18]。研究還發(fā)現(xiàn)，PE中的C18∶2含量（41.8%～42.8%）顯著高于PC（26.4%～27.0%），PC中的C18∶1含量（34.5%～36.2%）則顯著低于PE（43.8%～44.2%），而PI中的C16∶0含量（45.7%～45.8%）卻顯著高于PC（25.4%～25.8%）及PE（17.8%～18.7%）[18]。與稻米麩中PLs組分相似，胚乳中PLs的脂肪酸也主要由C16∶0（48%～63%）、C18:2（25%～42%）、C18∶1（<5%）及C14∶0（<5%）構(gòu)成[19]。PLs的脂肪酸構(gòu)成中，整精米中C18:2含量顯著高于半精米，而半精米中C18:1顯著高于整精米[16]。然而由于在樣品處理、提取方式方面缺少統(tǒng)一標準，因此目前對不同課題組報道的水稻PLs組成和含量還難以進行客觀地比較與評價。

3.2 小麥

根據(jù)品種和栽培條件的不同，小麥中的脂質(zhì)約占粒重的2.5%～3.3%，30%～36%位于胚芽，25%～29%位于糊粉層，35%～45%位于胚乳。其中，胚芽和糊粉層的脂質(zhì)中，非極性脂質(zhì)約為72%～85%，極性脂質(zhì)約為13%～23%。胚乳中淀粉脂質(zhì)也主要由PLs和糖脂等極性脂質(zhì)構(gòu)成，以淀粉-脂質(zhì)復合物的形式存在[20]（圖2），或與小麥面筋蛋白互作，進而影響小麥粉面團品質(zhì)和食味性能以及小麥制品的最終質(zhì)地。

一般而言，無論四倍體小麥還是六倍體小麥中，PLs最主要的組分均為PC、PI及PE，含量約占總PLs的73%～95%。Minasbekyan等[21]研究了六倍體小麥胚中細胞核、核膜及染色質(zhì)中的PLs組分與含量，共發(fā)現(xiàn)7種PLs組分。其中，只有PC和PE均存在于細胞核中。PC作為最主要組分，其相對含量在核膜、核及染色質(zhì)中分別達到28.9%、37.0%和49.0%。而由于核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中PC和PE合成途徑受膽堿-乙醇胺磷酸轉(zhuǎn)移酶調(diào)控，導致核中PE含量低于核膜。Jimeno等[22]從小麥淀粉顆粒表面分離并證實了淀粉顆粒中的LPC。Morrison等[20]分析發(fā)現(xiàn)，小麥胚乳中主要存在LPC、LPE、LPG及LPI等幾種溶血磷脂組分，其相對含量分別約為4.99～8.64 mg/g、0.79～1.04 mg/g、0.23～0.54 mg/g和0.05～0.41 mg/g。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)，無殼小麥中的PLs含量要比有殼小麥平均高出17%[23]。與普通小麥相比（0.84 mg/g），硬小麥淀粉顆粒中的LPLs含量（1.08 mg/g）也更多[23]。

C18:2和C16∶0是小麥PE、PC和PI等PLs中含量最豐富的脂肪酸組分，但PC中的C16:0（20.4%～48.8%）含量高于PE（22.8%～31.2%）和PI（6.4%～28.4%）[24]。C18∶2和C16∶0也是小麥淀粉LPLs中主要的脂肪酸組分，分別占小麥LPLs脂肪酸含量的54%～70%和19%～39%[20]。此外，油酸同樣也存在于所有PLs組分中，尤其是PC組分中且其相對含量高于其他微量脂肪酸[20]。

3.3 大麥

截至目前，與其他作物相比，大麥PLs組成、分布及特性的相關(guān)研究較少?，F(xiàn)有研究表明，大麥脂質(zhì)含量約占粒重的1.8%～4.7%，主要包括71%的TAGs、9%的糖脂、20%的PLs。其中，胚、胚乳中的脂質(zhì)含量分別約為19.6%和2.8%[25]。Price等[25]發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)中23.1%的PLs主要位于麩中，一部分位于胚乳（17.8%）中，少部分位于麥殼（5.9%）中。與其他谷物一樣，大麥品種間的PLs組成和含量也存在遺傳多樣性，尤其是胚部分差異較大。Qian等[26]發(fā)現(xiàn)，PLs約占麥麩中總脂質(zhì)的1.25%。其中，PC、PI、PE和PS等主要組分含量分別占麥麩總脂質(zhì)的1.63%、0.37%、0.17%和0.08%，以及麥麩總PLs的50.4%、29.6%、13.6%和6.4%。進一步研究還發(fā)現(xiàn)，PC和LPC兩種PLs組分含量分別占總PLs的44.3%～44.4%和36.8%～37.3%，超過大麥總PLs含量的80.0%，而PE、PS、DPG、PI、PG等PLs組分則分別只占大麥總PLs含量的7.6%～8.8%、4.8%～5.0%、1.5%～1.7%、1.1%～1.3%和0.2%～0.8%[27]。Morrison等[28]分析39份大麥淀粉樣品中的脂質(zhì)和直鏈淀粉含量后發(fā)現(xiàn)，LPLs和直鏈淀粉間存在顯著正相關(guān)，說明大麥胚乳中的PLs等淀粉脂質(zhì)也是以淀粉結(jié)合形式存在的。

C18∶2（44.9%～51.9%）、C16∶0（31.0%～36.9%）和C18∶1（10.6%～15.8%）及少量C18∶3、C18∶1、C14∶0等構(gòu)成了大麥PLs中的脂肪酸組分[29]。然而，不同PLs組分間的脂肪酸組成差異較小，這很可能與大麥適應不同的生長環(huán)境有關(guān)。例如，已有研究發(fā)現(xiàn)，當大麥處于高溫脅迫環(huán)境中時，會通過減少膜中磷脂的長鏈不飽和脂肪酸含量，增加短鏈飽和脂肪酸含量來減少細胞膜的膜流動性，以提高抗逆性[30]。

3.4 燕麥

燕麥富含膳食纖維、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸及若干必需脂肪酸，一直以來受到消費者和研究者的青睞。目前，燕麥脂質(zhì)研究主要集中于細胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及其在儲藏、加工過程中的功能作用方面[31]。雖然燕麥是唯一的高油谷物，脂質(zhì)含量平均高達6%～7%[31]，但與其他油料作物相比，燕麥中的含油量仍相對較低。因此，燕麥至今還未作為食用油的主要來源。

燕麥仁約含80%自由脂質(zhì)和20%結(jié)合脂質(zhì)，大部分主要位于麩皮和胚乳中。其中極性脂質(zhì)含量較高，約占燕麥籽粒的0.8%～2.8%[32]，包括5%～15%的糖脂以及5%～26%的PLs[33]。燕麥的PLs主要位于麩、胚乳、盾片和胚軸中，麩內(nèi)的LPE、LPC、PE和PC分別約占總脂質(zhì)的1.7%、2.9%、2.5%和3.6%，胚乳中的LPE、LPC、PE和PC分別約占總脂質(zhì)的1.7%、3.0%、2.3%和3.5%，而盾片和胚軸中僅發(fā)現(xiàn)PC和PE，分別約占總脂質(zhì)的2.6%和0.9%、2.8%和1.1%[34]。與其他谷物相比，燕麥的淀粉脂質(zhì)雖以淀粉-脂質(zhì)復合物形式存在（圖2），但FFAs和PLs含量更多，約占1%～3%[35]。

燕麥總PLs含量為7.25～9.52 mg/g，約為總脂質(zhì)的11.6%～26.0%，占燕麥粒質(zhì)量的1.20%～1.83%[33，36]。部分學者認為，PE是大部分燕麥品種中含量最高的PLs組分。如Montealegre等[36]通過HPLC-ELSD分析發(fā)現(xiàn)，燕麥中PE、PC和PI含量分別占總PLs的22%～35%、22%～33%和23%～28%。但也有例外，Doehlert等[32]就報道，PC是燕麥中含量最豐富的PLs組分，約為2.90 mg/g，其次為PG（1.37 mg/g）和PE（0.81 mg/g）。TLC早期分析也報道，燕麥中PC含量約為總PLs的29.9%，LPE約為20.4%，PE約為14.8%，PG約為9.5%，PI約為3.9%，PS約為3.2%[33]。上述HPLC分析燕麥PLs組分含量的結(jié)果顯著高于TLC可能是由于TLC過柱不完全所導致。與此同時，這些研究結(jié)果也說明燕麥含油量和脂質(zhì)組分的相對含量與燕麥品種、種植環(huán)境及脂質(zhì)提取方法顯著相關(guān)。

燕麥PLs組分的脂肪酸主要由C18∶2、C16∶0、C18∶1和C18∶0等構(gòu)成，含量分別約為25.9%～31.0%、23.3%～24.4%、17.0%～22.1%和10.9%～14.5%%[33，36]。但不同PLs組分的脂肪酸構(gòu)成不盡相同，PC、PG、PI等脂肪酸組分主要為C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2、C18∶3及C20∶1，C14∶0等則是構(gòu)成PE的主要脂肪酸種類。而在燕麥LPC各組分中，C16∶0、C18∶2、C18∶1是含量最高的脂肪酸組分，C20∶1含量最少[36]。

3.5 玉米

玉米是繼燕麥后含油量第二高的谷物，脂質(zhì)含量約為粒重的1.7%～5.1%。其中，76%～83%位于胚中，1%～2%位于種皮內(nèi)，13%～15%位于糊粉層，1%～11%位于胚乳內(nèi)[37]。與其他谷物相比，玉米脂質(zhì)的PLs含量相對較為豐富，尤其是胚中PLs約占脂質(zhì)的4.0%～8.7%[7]。PC、PI和PE是玉米中主要的PLs組分，含量分別約占總PLs的57%～68%、14.5%～19.8%和10.3%～13.9%。而PA和PG等為微量PLs組分，含量不到總PLs含量的10%[38]。玉米胚、胚乳和種皮等不同部位中的PLs種類與含量也有著顯著差異。在胚和種皮的PLs組分中，PC含量最豐富（51.4%～70.6%），其次為PI（11.3%～25.1%）和PE（8.4%～12.6%）；而在胚乳中，含量最豐富的則為PE（41.4%～48.5%），其次為PC（30.2%～33.4%）和PI（13.2%～14.4%）。此外，玉米胚乳中的PA含量（8.1%～10.8%）也顯著高于胚（2.3%～3.5%）和種皮（2.6%～3.1%）部分[37]。

玉米胚中脂質(zhì)以及PLs含量主要受遺傳控制，因此品種間存在顯著差異。有研究發(fā)現(xiàn)，含油量低的玉米品種卻含有較高的PLs組分[39]，這很可能是由于與PLs起源于相同前體物質(zhì)的TAGs含量減少，從而促進PLs合成所致。還有研究發(fā)現(xiàn)，高油玉米品種的PI含量較高，而低油品種的PC含量較高[37]。此外，玉米胚乳內(nèi)的脂質(zhì)主要為少量的脂肪酸等表面脂質(zhì)和LPLs等淀粉脂質(zhì)。其中，淀粉LPLs組分中，LPC含量約為80～2 260 μg/g，LPE約為10～170 μg/g，LPG約為10～70 μg/g，LPI約為0～80 μg/g[39]。同樣地，玉米胚乳中的淀粉脂質(zhì)也與直鏈淀粉含量密切相關(guān)，糯玉米中由于直鏈淀粉含量極少，因此PLs的含量非常低[39]。

玉米PLs的脂肪酸主要由C18∶2（32.5%～50.7%）、C16∶0（23.4%～44.4%）和C18∶1（18.8%～36.7%）以及C18∶3（0.7%～1.7%）等構(gòu)成[40]，不飽和脂肪酸比例高于TAGs及糖脂[38]。在PLs各組分中，PC的C18∶1含量最高，PI中則C16∶0含量最高，而PE中則是C18∶2含量最高。這些PLs組分的脂肪酸構(gòu)成與玉米基因型無關(guān)，但與PLs分布位置、種植環(huán)境等外界因素有關(guān)。Harrabi等[7，37]報道，胚中的PC組分為C18∶2等多不飽和脂肪酸，而胚乳和種皮中則主要為C18∶1等單不飽和脂肪酸。隨著玉米籽粒成熟度增加，PLs中C16∶0和C18∶3比例減少，而C18∶1含量增加[38]，造成這一現(xiàn)象的原因還有待進一步研究。

4 磷脂對谷物品質(zhì)的影響

谷物品質(zhì)主要由外觀品質(zhì)、蒸煮食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)、貯藏品質(zhì)等構(gòu)成，是淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦物質(zhì)等諸多功能物質(zhì)的綜合作用結(jié)果，受到自身遺傳、種植環(huán)境、加工條件等諸多因素的影響[41]。谷物中內(nèi)源性PLs作為脂質(zhì)的一部分，與谷物食用、貯藏、加工等品質(zhì)特性密切相關(guān)。

4.1 磷脂與谷物食用品質(zhì)

谷物胚乳中的PLs通常以直鏈淀粉-脂質(zhì)復合物形式（圖2）存在，顯著影響膨潤力、糊化、流變等淀粉理化性質(zhì)[42-43]，也可獨立影響淀粉糊化特性[15]。例如，稻米胚乳中的LPC16∶0與冷膠粘度呈顯著正相關(guān)，而LPC18∶1和LPE18∶1則與崩解值和回復值呈顯著負相關(guān)[15]。Jane等[44]也發(fā)現(xiàn)，聚合度＞73的支鏈淀粉也能與PLs形成支鏈淀粉-脂質(zhì)復合物，進而影響淀粉熱學特性。但Tong等[15]通過統(tǒng)計分析卻未發(fā)現(xiàn)稻米淀粉PLs組分對稻米熱學特性存在影響，這可能是由于所選品種稻米中聚合度高的支鏈淀粉含量較低的緣故。此外，脫去非淀粉脂質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，小麥、玉米中淀粉顆粒膨潤速度由慢變快，但脫去PLs等淀粉脂質(zhì)卻未發(fā)現(xiàn)淀粉顆粒膨潤速度的變化[45]。還有研究認為，不同PLs脂肪酸含量的變化也是造成貯藏后谷物適口性顯著變差的原因之一[46]。因此，淀粉PLs對于谷物食用品質(zhì)的形成與維持具有重要作用。

4.2 磷脂與谷物貯藏加工品質(zhì)

與淀粉、蛋白質(zhì)相比，谷物脂類含量雖少，但在貯藏過程中最易發(fā)生變化，主要表現(xiàn)在氧化與水解造成的脂類、不飽和脂肪酸含量逐漸降低[47-48]，從而加速谷物貯藏過程中的陳化。目前已證實，稻米等谷物在貯藏過程中，麩中磷脂酰膽堿等構(gòu)成圓球體磷脂膜的主要磷脂組分在磷脂酶D的催化下降解成磷脂酸，引起圓球體磷脂膜的組成與結(jié)構(gòu)變化，觸發(fā)麩中圓球體內(nèi)TAG釋放C18∶1、C18∶2等自由不飽和脂肪酸，并進一步氧化、分解導致谷物陳化[4]。例如在谷物碾磨加工過程中，麩、胚中的圓球體、磷脂膜等會受到物理性損傷，導致TAG等釋出，激活糊粉層及胚等組織中的有關(guān)生物酶類[49-50]，從而在貯藏過程中氧化分解PLs等附著的脂類，使谷物的貯藏穩(wěn)定性降低[17，51-52]。

一般認為，谷物胚乳中的脂質(zhì)與谷物籽粒硬度密切相關(guān)。而籽粒硬度是評價谷物加工品質(zhì)的一項重要指標，顯著影響谷物的碾磨度、碾磨效率以及碾磨后淀粉顆粒粒度分布、破損率等加工理化特性。例如，硬度高的小麥中TAGs等非極性脂質(zhì)含量較高，極性脂質(zhì)含量較低。當谷物中PLs等極性脂質(zhì)含量越高，籽粒則越軟，碾磨加工相對更困難。此外，玉米油、谷物胚芽油、米糠油等主要包括TAGs、PLs等脂質(zhì)組分，而加工方式的不同通常導致出油率差異較大。例如，濕磨法能獲得約30%～50%的玉米油，而干磨法卻只能獲得約18%的玉米油[53]。

5 總結(jié)與展望

盡管一直以來淀粉、蛋白質(zhì)、脂類等主要營養(yǎng)物質(zhì)及其調(diào)控谷物品質(zhì)的作用機理受到廣泛研究，但整體而言，相較于自由脂肪酸、TAG等非淀粉脂質(zhì)在參與谷物品質(zhì)形成過程中的功能解析，除了在植物生長發(fā)育、細胞穩(wěn)定性等生理生化功能以及作為抗氧化物質(zhì)和食品添加劑等應用于食品工業(yè)的作用外，有關(guān)PLs參與谷物陳化、維持谷物貯藏穩(wěn)定性、調(diào)控加工品質(zhì)的作用機制以及淀粉PLs在降血糖方面的營養(yǎng)學功能等研究還較為欠缺。隨著國內(nèi)外功能性脂質(zhì)研究的深入，谷物PLs作為一種具備特殊營養(yǎng)與生理功能的新興脂類，越來越受到消費者關(guān)注。闡明谷物直鏈淀粉、支鏈淀粉、PLs間的互作關(guān)系以及谷物淀粉PLs的生物學功能，對今后從谷物PLs角度進行谷物品質(zhì)改良以及糧食加工和貯藏保鮮等具有重要意義。

[1]Price P,Parsons J.Lipids of seven cereal grains[J].J Am Oil Chem Soc,1975,52:490-493.

[2]Morrison W R.Starch lipids:A reappraisal[J].Starch-Ske,1981,33:408-410.

[3]Morrison W R.Lipids in cereal starches[M].In New Approaches to Research on Cereal Carbohydrates.Hill R D,Munck L.Elsevier:Amsterdam,1985:61-70.

[4]Liu L,Waters D L E,Rose T J,et al.Phospholipids in rice:significance in grain quality and health benefits:A review[J].Food Chem,2013,139:1 133-1 145.

[5]Bohdanowicz M,Grinstein S.Role of phospholipids in endocytosis,phagocytosis,and macropinocytosis[J].Physiol Rev,2013,93:69-106.

[6]Ryan D,Kendall M,Robards K.Bioactivity of oats as it relates to cardiovascular disease[J].Nutr Res Rev,2007,20:147-162.

[7]Harrabi S,Herchi W,Kallel H,et al.Liquid chromatographic–mass spectrometric analysis of glycerophospholipids in corn oil[J].Food Chem,2009,114:712-716.

[8]Pasini F,Riciputi Y,Veradi V,et al.Phospholipids in cereals,nuts and some selected oilseeds[J].Recent Res Devel Lipids,2013,9:139-201.

[9]Juliano B O.Lipids in rice and rice processing[M].In Lipids in Cereal Technology.Barnes P J.Academic Press:London,1983:305-330.

[10]Glushenkova A,Ul'chenko N,Talipova M,et al.Lipids of rice bran[J].Chem Nat Comp,1998,34:275-277.

[11]Hemavathy J,Prabhakar J.Lipid composition of rice（Oryza sativa L.）bran[J].J Am Oil Chem Soc,1987,64:1 016-1 019.

[12]Azudin M N,Morrison W R.Non-starch lipids and starch lipids in milled rice[J].J Cereal Sci,1986,4:23-31.

[13]Tong C,Liu L,Waters D L E,et al.Genotypic variation in lysophospholipids of milled rice[J].J Agric Food Chem,2014,62:9 353-9 361.

[14]Liu L,Tong C,Bao J S,et al.Determination of starch lysophospholipids in rice using liquid chromatography-mass spectrometry（LCMS）[J].J Agric Food Chem,2014,62:6 600-6 607.

[15]Tong C,Liu L,Waters D L E,et al.The contribution of lysophospholipids to pasting and thermal properties of nonwaxy rice starch[J].Carbohyd Polym,2015,133:187-193.

[16]Yoshida H,Tanigawa T,Yoshida N,et al.Lipid components,fatty acid distributions of triacylglycerols and phospholipids in rice brans[J].Food Chem,2011,129:479-484.

[17]Lam H S,Proctor A.Hydrolysis of acylglycerols and phospholipids of milled rice surface lipid during storage[M].In Rice Research Studies 2003,Norman R J,Meullenet J F,Moldenhauer,K A K.Arkansas Agricultural Experiment Station,University of Arkansas Division of Agriculture:Fayetteville,Arkansas,2004:370-377.

[18]Yoshida H,Yoshida N,Tomiyama Y,et al.Composition and regiodistribution of fatty acids in triacylglycerols and phospholipids from red and black rices[J].Cereal Chem,2011,88:31-35.

[20]Morrison W R.Lipids in cereal starches:A review[J].J Cereal Sci,1988,8:1-15.

[21]Minasbekyan L,Yavroyan Z V,Darbinyan M,et al.The Phospholipid composition of nuclear subfractions from germinating wheat embryos[J].Russ J Plant Physiol,2004,51:708-712.

[22]Jimeno M,Valverde S,Blaszczak W,et al.13C and1H NMR study of lysophosphatidylcholine（LPC）isolated from the surface of wheat starch granules[J].Revista de Agaroquimicay Tecnologia de Alimentos,2002,8:179-183.

[23]Pelillo M,Ferioli F,Iafelice G,et al.Characterisation of the phospholipid fraction of hulled and naked tetraploid and hexaploid wheats[J].J Cereal Sci,2010,51:120-126.

[24]McKillican M E.Studies of the phospholipids,glycolipids and sterols of wheat endosperm[J].J Am Oil Chem Soc,1964,41:554-557.

[25]Price P B,Parsons J G.Lipids of six cultivated barley（Hordeum vulgare L.）varieties[J].Lipids,1974,9:560-566.

[26]Qian J,Jiang S,Su W,et al.Characteristics of oil from hulless barley（Hordeum vulgare L.）bran from Tibet[J].J Am Oil Chem Soc,2009,86:1175-1179.

[27]Parsons J G,Price P B.Phospholipids of barley grain[J].J Agric Food Chem,1979,27:913-915.

[28]Morrison W R,Milligan T P,Azudin M N.A relationship between the amylose and lipid contents of starches from diploid cereals[J].J Cereal Sci,1984,2:257-271.

[29]Parsons J G,Price P B.Search for barley（Hordeum vulgare L.）with higher lipid content[J].Lipids,1974,9:804.

[30]Grindstaff K K,Fielding L A,Brodl M R.Effect of gibberellin and heat shock on the lipid composition of endoplasmic reticulum in barley aleurone layers[J].Plant Physiol,1996,110:571-581.

[31]Zhou M,Robards K,Glennie-Holmes M,et al.Oat lipids[J].J Am Oil Chem Soc,1999,76:159-169.

[32]Doehlert D C,Moreau R A,Welti R,et al.Polar lipids from oat kernels[J].Cereal Chem,2010,87:467.

[33]Sahasrabudhe M.Lipid composition of oats（Avena sativa L.）[J].J Am Oil Chem Soc,1979,56:80.

[34]Youngs V,Puskulcu M,Smith R.Oat lipids.I.Composition and distribution of lipid components in two oat cultivars[J].Cereal Chem,1977,54（4）:803-812.

[35]Wang L,White P.Structure and physicochemical properties of starches from oats with different lipid contents[J].Cereal Chem,1994,71（5）:443-450.

[36]Montealegre C,Verardo V,Gomez-Caravaca A M,et al.Molecular characterization of phospholipids by high-performance liquid chromatography combined with an evaporative light scattering detector,high-performance liquid chromatography combined with mass spectrometry,and gas chromatography combined with a flame ionization detector in different oat varieties[J].J Agr Food Chem,2012,60:10 963-10 969.

[37]Harrabi S,Boukhchina S,Kallel H,et al.Glycerophospholipid and triacylglycerol distribution in corn kernels（Zea mays L.）[J].J Cereal Sci,2010,51:1-6.

[38]Weber E J.Lipids of maturing grain of corn（Zea mays L.）[J].J Am Oil Chem Soc,1970,47:340-343.

[39]Tan S L,Morrison W R.The distribution of lipids in the germ,endosperm,pericarp and tip cap of amylomaize,LG-11 hybrid maize and waxy maize[J].J Am Oil Chem Soc,1979,56:531-535.

[40]Weber E J.Variation in corn（Zea mays L.）for fatty acid compositions of triglycerides and phospholipids[J].Biochem Genet,1983,21:1-13.

[41]Bao J S.Toward understanding the genetic and molecular bases of the eating and cooking qualities of rice[J].Cereal Food World,2012,57:148-156.

[42]Kaur K,Singh N.Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour[J].Food Chem,2000,71:511-517.

[43]Putseys J A,Lamberts L,Delcour J A.Amylose-inclusion complexes:Formation,identity and physico-chemical properties[J].J Cereal Sci,2010,51:238-247.

[44]Jane J,Chen Y Y,Lee L F,et al.Effects of amylopectin branch chain length and amylose content on the gelatinization and pasting properties of starch[J].Cereal Chem,1999,76:629-637.

[45]Debet M R,Gidley M J.Three classes of starch granule swelling:Influence of surface proteins and lipids[J].Carbohyd Polym,2006,64:452-465.

[46]Yoon M R,Rico C W,Koh H J,et al.A study on the lipid components of rice in relation to palatability and storage[J].J Korean Soc Appl Biol Chem,2012,55:515-521.

[47]Ahmad U,Alfaro L,Yeboah-Awudzi M,et al.Influence of milling intensity and storage temperature on the quality of Catahoula rice（Oryza sativa L.）[J].LWT-Food Sci Tech,2017,75:386-392.

[48]Zhou Z,Blanchard C,Helliwell S,et al.Fatty acid composition of three rice varieties following storage[J].J Cereal Sci,2003,37:327-335.

[49]da Silva M A,Sanches C,Amante E R.Prevention of hydrolytic rancidity in rice bran[J].J Food Eng,2006,75:487-491.

[50]Ohta H,Aibara S,Yamashita H,et al.Post-harvest drying of fresh rice grain and its effects on deterioration of lipids during storage[J].Agric Biol Chem,1990,54:1157-1164.

[51]Molteberg E L,Magnus E M,Brge J,et al.Sensory and chemical studies of lipid oxidation in raw and heat-treated oat flours[J].Cereal Chem,1996,73:579-587.

[52]Lehtinen P,Kiiliinen K,Lehtomki I,et al.Effect of heat treatment on lipid stability in processed oats[J].J Cereal Sci,2003,37:215-221.

[53]Moreau R A,Hicks K B.The composition of corn oil obtained by the alcohol extraction of ground corn[J].J Am Oil Chem Soc,2005,82:809-815.