抗性淀粉用于微膠囊制備的研究進(jìn)展

黃雅萍，葉景芬，鄧凱波，鄭寶東，*

（1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州350002；2.中國(guó)-愛(ài)爾蘭國(guó)際合作食品物質(zhì)學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中心，福建福州350002；3.福建省特種淀粉品質(zhì)科學(xué)與加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州350002）

微膠囊技術(shù)是將狀態(tài)為氣體、液體或固體的芯材利用一種或幾種物質(zhì)形成的壁材，經(jīng)包囊成粒徑為0.2 μm～5 000 μm的半透明或密封囊膜的微型膠囊的技術(shù)[1]。20世紀(jì)80年代，微膠囊技術(shù)就已在食品工業(yè)中應(yīng)用，如今已成為一種重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)，得到國(guó)際上的認(rèn)可[2]。通過(guò)微膠囊制備技術(shù)，可提高芯材的貯存穩(wěn)定性，避免芯材與其他成分發(fā)生反應(yīng)而改變其物理性質(zhì)（包括氣味、硬度、顏色和形狀等）和化學(xué)性質(zhì)（如氧化性、熱穩(wěn)定性等），控制芯材釋放速度，從而更適用于加工環(huán)境[3]。

盡管阿拉伯膠被學(xué)者們認(rèn)為是最理想的壁材，但由于其近年來(lái)供應(yīng)不足與價(jià)格高昂，尋求新型的微膠囊壁材成為研究熱點(diǎn)。淀粉是一種環(huán)保型的材料（可反復(fù)利用），除可食用外，還可作為微膠囊壁材，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)材料的不足?？剐缘矸蹮o(wú)色無(wú)味，加工性好，不僅不會(huì)影響芯材的質(zhì)地和風(fēng)味，而且在促進(jìn)腸胃健康和礦物質(zhì)吸收，及控制血脂與血糖等方面具有積極作用。目前在淀粉深加工產(chǎn)品中，既可單獨(dú)使用，又可與其它材料混合用作微膠囊壁材的淀粉類材料主要有：抗性淀粉、多孔淀粉、變性淀粉、麥芽糊精、烯基琥珀酸淀粉酯、β-環(huán)糊精等[4]。

抗性淀粉（resistant starch，RS），其定義為“在小腸中不能被吸收降解淀粉類的總和”[5]，作為淀粉和淀粉制品的一部分，其在通過(guò)胃腸道時(shí)具有抵抗消化的能力，并可在結(jié)腸中被微生物發(fā)酵而產(chǎn)生短鏈脂肪酸等。通過(guò)不同的物理、酶和化學(xué)修飾方法，可以將抗性淀粉分為五類：物理包埋淀粉（RS1）、抗性淀粉顆粒（RS2）、回生淀粉（RS3）、化學(xué)改性淀粉（RS4）和直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物（RS5）[6]。由于抗性淀粉獨(dú)特的理化性能和功能特性，被廣泛應(yīng)用于食品和藥品加工領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的纖維如全谷類、麩皮或水果纖維[7]比較，抗性淀粉在對(duì)最終產(chǎn)品的感官性能影響少，符合消費(fèi)者的接受水平。另外，抗性淀粉還具備其他的感官性能，如更好的外觀、質(zhì)地，比一般纖維相比，口感也更易被接受[8]。同時(shí)，抗性淀粉還具有改善結(jié)腸的健康菌群，有效調(diào)節(jié)糖尿病，降低血糖和減少血膽固醇、膽結(jié)石的形成，增加礦物質(zhì)的吸收，并在一定程度上改善脂肪氧化等多種營(yíng)養(yǎng)功效，所以逐漸成為研究熱點(diǎn)?？剐缘矸墼谖锘蜖I(yíng)養(yǎng)方面的特性，使其具備作為微膠囊基材的優(yōu)勢(shì)，并已有多項(xiàng)研究報(bào)道。該文綜述了用于制備微膠囊的抗性淀粉的來(lái)源分類、性能特點(diǎn)、抗性淀粉基微膠囊的制備方法及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 用于制備微膠囊的抗性淀粉來(lái)源

目前，抗性淀粉大多是根據(jù)其物理和化學(xué)特性來(lái)確定分類，并作為壁材材料、強(qiáng)化劑或改良劑等廣泛地運(yùn)用于微膠囊、面類食品或脆性食品中[9]。其中多用于制備微膠囊的抗性淀粉主要為RS2、RS3和RS4。而RS1和RS5均為物理包埋淀粉，一方面，其結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致酶分子較難接近淀粉顆粒，產(chǎn)生的酶抗性致其在胃腸液作用后無(wú)法釋放芯材；另一方面，在粉碎、研磨或加熱處理時(shí)，其性質(zhì)不穩(wěn)定，含量會(huì)受到顯著影響[10]，故不宜用于制備微膠囊。

1.1 抗性淀粉顆粒（resistant starch granules，RS2）

RS2為抗性淀粉顆粒，此類淀粉在結(jié)構(gòu)上存在高密度性以及特殊的構(gòu)象或晶體結(jié)構(gòu)，對(duì)酶具有高抗性。但經(jīng)過(guò)蒸煮后，大部分RS2會(huì)因糊化作用失去B型或C型結(jié)晶結(jié)構(gòu)而成為快消化淀粉，進(jìn)而被人體吸收利用。在自然界中存在天然的RS2，也可通過(guò)加工手段制備或提高RS2的含量。根據(jù)其植物來(lái)源不同，RS2大致可分為以下三類。

1.1.1 谷類淀粉

常見(jiàn)的制備RS2的谷類淀粉有玉米淀粉、大米淀粉和小麥淀粉等，它們都含有B型或C型結(jié)晶包埋結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)壓熱和酸解處理，谷類淀粉經(jīng)糊化作用變成快消化淀粉[11]。此外，有研究表明沸水煮和壓熱處理較其他方法更能提高谷類抗性淀粉的含量[12-13]。

1.1.2 果蔬淀粉

有研究表明香蕉淀粉和青芒果淀粉可用于制備RS2。利用連續(xù)的高壓和冷卻處理可制備香蕉抗性淀粉[14]，還可采用普魯蘭酶切斷淀粉鏈中的α-1，6糖苷鍵，將淀粉分解為直鏈淀粉以促進(jìn)抗性淀粉的形成[15]。除了香蕉抗性淀粉外，池明亮等也利用普魯蘭酶解法制備了青芒果抗性淀粉[16]。

1.1.3 豆類淀粉

在RS2中，除了谷類淀粉和果蔬淀粉外，常用于制備微膠囊的還有豆類淀粉。如，為提高抗性淀粉顆粒的含量，通過(guò)壓熱處理協(xié)同普魯蘭酶法處理制備綠豆抗性淀粉RS2[17]，及利用普魯蘭酶脫支處理制備豌豆抗性淀粉RS2[18]。

1.2 回生淀粉（retrograded starch，RS3）

RS3是一類經(jīng)糊化后在冷卻和存儲(chǔ)過(guò)程中自身結(jié)晶而形成的難以被淀粉酶水解的淀粉。對(duì)5種不同植物來(lái)源的酶解抗性淀粉殘基進(jìn)行差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）測(cè)定后結(jié)果顯示，RS3會(huì)出現(xiàn)兩次吸熱轉(zhuǎn)變，分別出現(xiàn)在42℃～72℃（支鏈淀粉熔融）和120℃～170℃（直鏈淀粉熔融所致），后者的峰值均達(dá)約155℃，說(shuō)明其均具有相似的高熔點(diǎn)，熱穩(wěn)定性良好[19-20]。因此當(dāng)RS3被添加在食品中時(shí)，性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，可保留其原有的功能特性。RS3是抗性淀粉中最重要的一種，逐漸被商業(yè)化生產(chǎn)和銷售，并將其作為原料應(yīng)用到食品加工的各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域，成為目前研究的重點(diǎn)[21]。

有研究表明，以普通玉米淀粉為原料，經(jīng)高溫高壓蒸煮、冷卻、回生后制備RS3型玉米抗性淀粉，并添加到面條中制成特殊的功能性食品，有利于減少咀嚼，增加飽腹感，但又不影響面條的口感[22]。其次，以腳板薯為原料，超聲波-酶解法制備的RS3抗性淀粉加入到蘇打餅干中，對(duì)糖尿病小鼠緩解體重下降和控制血糖有一定的作用[23]。

1.3 化學(xué)改性淀粉（chemically modified starch，RS4）

RS4是指使用化學(xué)方法對(duì)淀粉進(jìn)行修飾，如交聯(lián)作用、醚化和酯化等，引起淀粉分子結(jié)構(gòu)的變化從而獲得具有淀粉酶抗性的淀粉，如交聯(lián)淀粉、羧甲基淀粉等。其中交聯(lián)作用使淀粉失去膨脹性能，在蒸煮過(guò)程中仍可保持顆粒狀態(tài)，不易被微生物發(fā)酵和淀粉酶水解；酯化作用和醚化作用通過(guò)引入新的化學(xué)基團(tuán)改變了淀粉原有結(jié)構(gòu)，從而阻礙了消化酶的水解，使其具有抗消化特性[24]?？琢顐サ纫韵炠|(zhì)玉米淀粉為原料，采用氧化和酯化結(jié)合的改性方法合成了蠟質(zhì)玉米淀粉酯，并以此作為微膠囊壁材包裹油脂，制成的粉末油脂表面油含量為2.34%，包埋率為91.99%，且復(fù)原乳均勻、無(wú)結(jié)膜、無(wú)分層，穩(wěn)定性好[25]。由高直鏈玉米淀粉制備的蠟制酯化淀粉已被批準(zhǔn)作為食品添加劑使用，不會(huì)對(duì)食品產(chǎn)生任何異味，并可保持良好口感，在一些焙烤食品中可用作質(zhì)構(gòu)改良劑[26]。此外，3種RS4型抗性淀粉（檸檬酸乙?；适淼矸?、羥丙基交聯(lián)甘薯淀粉及辛烯基琥珀酸酯化甘薯淀粉）能不同程度改善高脂飲食小鼠的腸道菌群及小腸絨毛形態(tài)[27]。

2 抗性淀粉用于微膠囊制備的性能特點(diǎn)

抗性淀粉具有持水性低、可膨化且顆粒粒度小的特點(diǎn)，多為白色無(wú)異味的多孔性粉末，對(duì)食品本身的風(fēng)味和質(zhì)地影響較小。抗性淀粉的結(jié)構(gòu)特性決定其具有抗酶解特性，作為壁材經(jīng)過(guò)胃腸道時(shí)，可使被包埋物免受或延緩消化道酶系的降解和吸收而達(dá)到在特定位點(diǎn)釋放的目的。此外，抗性淀粉進(jìn)入大腸后還可作為結(jié)腸微生物碳源，被降解生成對(duì)人體有益的丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）及CO2[28-29]?？剐缘矸鄄坏侨樗釛U菌、雙歧桿菌等益生菌增殖的良好基質(zhì)，而且充當(dāng)菌體保護(hù)劑的效果也十分優(yōu)異。因抗性淀粉是一種新型膳食纖維且具有優(yōu)良加工性，例如很好的流變特性、低持水性和較好的黏度穩(wěn)定性等，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、高膳食纖維功能性食品的開(kāi)發(fā)[30]。在食品工業(yè)中，采用抗性淀粉基微膠囊技術(shù)可大大提高益生菌活性，微膠囊技術(shù)將敏感性物質(zhì)（如礦物質(zhì)、抗氧化劑）包埋隔離不利的環(huán)境[31]。在醫(yī)學(xué)行業(yè)中，抗性淀粉在促進(jìn)腸胃健康，促進(jìn)礦物質(zhì)吸收，改善血脂和血糖水等方面有很大的益處，且能降低一些慢性疾?。ǚ逝?、大腸癌等）的發(fā)病概率[32]。

2.1 具有效保護(hù)益生菌活力的抗酶解特性

抗性淀粉是可被大多數(shù)腸道菌群，尤其是結(jié)腸微生物所利用的優(yōu)質(zhì)碳源之一[33]，在發(fā)酵食品中，抗性淀粉是乳酸桿菌和雙歧桿菌等益生菌繁殖的良好營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，可大大提高菌體存活率[34]；同時(shí)，也可被微生物酶系降解為SCFA等產(chǎn)物，其潛在的功能及營(yíng)養(yǎng)特性也備受關(guān)注。將抗性淀粉作為壁材，應(yīng)用于益生菌微膠囊制備中，既可有效提高包埋菌體的存活率，也可作為營(yíng)養(yǎng)源為緩釋后菌體提供增殖底物。對(duì)不同壁材包埋的嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）微膠囊進(jìn)行體外酸和膽鹽環(huán)境下的菌體活力研究，結(jié)果表明，加入抗性淀粉Hi-maizeTM的處理組乳酸桿菌屬（Lactobacillus spp.）活菌數(shù)顯著高于壁材僅為海藻酸鹽處理組[35]。此外，以抗性淀粉和海藻酸鹽為復(fù)合壁材制得的羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）微膠囊比其他壁材制成的微膠囊具有更強(qiáng)的模擬胃酸環(huán)境耐受性[36]。

Ziar等[37]探討海藻酸鈣-抗性淀粉的混合凝膠對(duì)鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）和動(dòng)物雙歧桿菌屬（Bifidobacterium animals subsp.lactis）混菌進(jìn)行微膠囊化后的保護(hù)作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，在模擬胃腸液條件下，微囊化的活細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯高于游離細(xì)胞，甚至仍保持在推薦水平；此外，微囊化也可以提高細(xì)菌在4℃酸乳中的存活率，并產(chǎn)生較高的胞外多糖（exopoly saccharides,EPS）水平。因此，抗性淀粉微膠囊不僅可在酸奶中作為一個(gè)有效的保護(hù)劑維持益生菌活力，還可在人體消化條件下延長(zhǎng)細(xì)菌的生長(zhǎng)期時(shí)間。

2.2 具有提供穩(wěn)定運(yùn)載及緩釋作用的結(jié)晶結(jié)構(gòu)

抗性淀粉具有良好的抗酶解特性，可大大降低其在體內(nèi)胃腸道中被降解為單糖的程度和速度。因此可將抗性淀粉作為葡萄糖的緩釋載體，通過(guò)控制體內(nèi)葡萄糖的釋放從而控制胰島素的分泌和餐后血糖濃度的升高[29]。此外，抗性淀粉基微膠囊的溶解性不依賴系統(tǒng)的pH值，更有利于其在生物體內(nèi)的控制釋放，因此可開(kāi)發(fā)為口服結(jié)腸靶向控釋載體，被包埋藥物活性成分在抗消化淀粉保護(hù)下相對(duì)完整地穿過(guò)胃腸道，然后經(jīng)結(jié)腸微生物對(duì)抗性淀粉壁材的降解，其中的藥物成分暴露，從而實(shí)現(xiàn)藥物保護(hù)、精準(zhǔn)定位和靶向釋放的目的[38-40]。向結(jié)腸靶向輸送敏感的生物活性成分是制藥行業(yè)的常見(jiàn)做法，這一技術(shù)在食品原料工業(yè)中也愈發(fā)引起關(guān)注。

由于抗性淀粉本身含有多羥基集團(tuán)，適合于生產(chǎn)涂層膠囊，實(shí)現(xiàn)藥物在生物體內(nèi)的靶向釋放。近些年來(lái)，通過(guò)使用腸溶涂層來(lái)保護(hù)理想的活性成分已經(jīng)得到許多研究人員的重視，并且至關(guān)重要的是建立起益生菌的最佳遞送系統(tǒng)。有研究表明，何首烏抗性淀粉作為靶向結(jié)腸微丸材料，其對(duì)pH值變化和酶解的耐受性顯著提高，而在大腸桿菌作用下，30 min內(nèi)微丸迅速崩解，藥物溶出超過(guò)82%，證實(shí)何首烏抗性淀粉是一種良好的緩釋材料[41]。李曉璽等通過(guò)薄膜包衣技術(shù)，用抗性淀粉包埋5-氨基水楊酸和牛血清白蛋白，經(jīng)體外模擬釋放試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給藥體系具有良好的結(jié)腸靶向釋藥特性，釋藥率達(dá)80%，并無(wú)漏藥現(xiàn)象[42]?？剐缘矸鄣腂型結(jié)晶結(jié)構(gòu)中存在大量水通道，這些通道能包埋敏感性藥物成分，防止其在小腸內(nèi)被降解，有效降低物質(zhì)的消化率。B型結(jié)晶結(jié)構(gòu)可作為一種穩(wěn)定的運(yùn)載系統(tǒng)，能夠有效解決在食品工業(yè)中的技術(shù)難題，例如延緩活性劑在人體內(nèi)的釋放，延長(zhǎng)敏感化合物的貨架期等[43]。

2.3 具有良好的擠出和膜成型質(zhì)量

目前，天然高分子材料是微膠囊制備的最主要壁材之一，具有成膜性能強(qiáng)，成球性好，由此制成的微膠囊質(zhì)地潤(rùn)澤、生物相容性優(yōu)異、機(jī)械性好，成為目前研究微膠囊壁材的最主要材料之一，常用的有蛋白質(zhì)、蠟與脂類物質(zhì)、碳水化合物等[44]。

抗性淀粉作為一類天然植物多糖類包裝膜，其低持水性、可膨化、硬度較大、較高吸附率和高糊化溫度等特性，與成為微膠囊壁材的功能特性相契合[21]。有研究將殼聚糖與高直鏈玉米淀粉共混并經(jīng)噴霧干燥制成殼寡糖修飾抗性淀粉，其顆粒表面覆蓋了一層殼聚糖-抗性淀粉膜，使得部分淀粉顆粒簇在一起，粒徑增大，且對(duì)油脂和膽固醇的吸附能力比原淀粉顯著增強(qiáng)，在消化終點(diǎn)的葡萄糖釋放量比原淀粉降低了9.02%，消化速率減慢[45]。

3 抗性淀粉基微膠囊的制備方法

根據(jù)性質(zhì)、囊壁形成機(jī)制和成囊條件，抗性淀粉基微膠囊的制備方法通常可分為物理法、化學(xué)法及物理化學(xué)法等[46]，制備技術(shù)主要包括噴霧干燥、乳化與擠壓法等。隨著微膠囊制備技術(shù)的快速發(fā)展，超臨界流體快速膨脹法、膜乳化法等新型制備手段也隨之不斷涌現(xiàn)[44]。與一般微膠囊相同，抗性淀粉基微膠囊的成囊過(guò)程也包括膜的形成和膜的固化等環(huán)節(jié)[47]，并根據(jù)成囊工藝、芯材和囊材的不同，其表觀形貌會(huì)出現(xiàn)很大差異[48]。

3.1 噴霧干燥法

噴霧干燥法是芯材均勻分散于壁材中然后細(xì)化造粒，最后使壁材凝聚固化在芯材表面而制備微膠囊的方法，分為傳統(tǒng)噴霧干燥和噴霧冷凍干燥等類型，水溶性風(fēng)味物質(zhì)通過(guò)該法可以有良好的被緩釋和被保護(hù)作用，在食品、醫(yī)藥品、化妝品和農(nóng)藥等行業(yè)應(yīng)用極為廣泛。通過(guò)此法在制備抗性淀粉微膠囊時(shí)，控制進(jìn)口溫度為150℃～170℃，出口溫度為60℃～80℃，淀粉懸浮液濃度為15%～25%，干燥后的微膠囊包埋率可達(dá)80%～90%。以RS搭配乳化劑和保護(hù)劑為壁材，通過(guò)噴霧冷凍干燥法制備的腸道益生菌微膠囊[49-50]，分散性和溶解性良好，與游離腸道益生菌相比，RS壁材對(duì)模擬胃腸液中的芯材提供了良好保護(hù)作用，避免其被胃液和腸液脅迫，而達(dá)到在結(jié)腸緩釋益生菌的目的。將海藻酸鈉-抗性淀粉復(fù)合包埋嗜酸乳桿菌La5（Lactobacillus acidophilus La5）制成的微膠囊添加至鹽腌奶酪中，并于5℃環(huán)境下貯存半年后發(fā)現(xiàn)，乳酸菌的存活率明顯提高[51]。還有研究將乳清蛋白分離物與物理改性后的抗性淀粉結(jié)合作為壁材，包埋鼠李糖乳桿菌 GG（Lactobacillus rhamnosus GG,LGG），結(jié)果證明，通過(guò)噴霧干燥微囊化后的LGG有更高的存活率，活菌數(shù)也明顯增加[52]。

3.2 乳化法

乳化法是目前研究者們使用較為廣泛的抗性淀粉基微囊化方法，它利用單體小分子發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子或膜材料并將芯材包覆，其優(yōu)點(diǎn)為，乳化量的比例容易控制，可有效包覆疏水性物質(zhì)或疏水性大單體，且原料多樣，可以制成不同類型的微膠囊，易于工業(yè)化。乳化法又分為外援乳化法和內(nèi)源乳化法。將海藻酸鈉和抗性淀粉以1∶1質(zhì)量比復(fù)合乳化包埋干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）和兩岐雙岐桿菌（Bifidobacterium lactis）制成凝膠微球，使這兩種益生菌在-20℃冰淇淋環(huán)境中貯存6個(gè)月的活菌數(shù)比對(duì)照組提高30%，且無(wú)明顯感官差異[50]。

3.3 擠壓法

擠壓法操作簡(jiǎn)單，條件溫和，適合用于包埋熱敏性物質(zhì)，常用于益生菌尤其是乳酸菌的包埋[53]。將海藻酸鈉和抗性淀粉兩種壁材以相同比例混合后包埋嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus），采用擠壓法將包埋物滴入CaCl2溶液中固化后應(yīng)用于鹽白奶酪中發(fā)現(xiàn)，液滴立即形成凝膠球，抗性淀粉基微囊化處理可顯著提高貯存期間的菌體存活率[51，54]。

3.4 其他方法

復(fù)凝聚法是指使用兩種帶相反電荷的高分子材料作為壁材，芯材分散于其中后，通過(guò)改變體系的溶液濃度、pH值或溫度，使兩種壁材之間相互作用形成一種復(fù)合物，從而溶解度下降，凝聚析出成微膠囊。用海藻酸鈉和抗性淀粉兩種壁材，調(diào)節(jié)體系pH值為5.2，采用復(fù)凝聚法制備微膠囊包埋鼠李糖桿菌，在模擬胃腸液條件下，微囊化的活細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯高于游離細(xì)胞，甚至仍保持在推薦水平[37]?？剐缘矸刍⒛z囊常用的制備方法見(jiàn)表1。

表1 抗性淀粉基微膠囊的制備方法Table 1 Preparation method of resistant starch based microcapsules

4 抗性淀粉基微膠囊的應(yīng)用領(lǐng)域

4.1 營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑

礦物質(zhì)在人體內(nèi)含量極少，需要通過(guò)食物補(bǔ)給來(lái)強(qiáng)化，但食品在加工、運(yùn)輸及存儲(chǔ)過(guò)程易造成其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低甚至喪失[56]。微膠囊技術(shù)能增強(qiáng)腸道對(duì)多種礦物質(zhì)的吸收，增加其生物利用率[57]。

Lina等研究了抗性淀粉對(duì)大鼠體內(nèi)鋅水平的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠飼喂一段時(shí)間抗性淀粉后，腸道中鋅離子水平和其他礦物質(zhì)利用度明顯增加[58]。此外，抗性淀粉還可增加不被小腸吸收的鋅向盲腸的流入量，而盲腸中抗性淀粉發(fā)酵產(chǎn)生的低pH值環(huán)境，提高了鋅的生物利用率[58-59]。Yonekura等研究表明，采用含70%馬鈴薯抗性淀粉飼料飼喂的小鼠，其盲腸中短鏈脂肪酸和琥珀酸含量比對(duì)照組顯著提高，小鼠盲腸pH值較低，鋅、鎂離子吸收更好[59]。

4.2 藥物緩釋體系

緩釋型微膠囊可延長(zhǎng)芯材物質(zhì)的作用時(shí)間，囊壁可看作一個(gè)半透膜，在一定pH值及時(shí)間范圍內(nèi)允許包埋的物質(zhì)通過(guò)。以水包油微乳液為載體制備微膠囊，在裝載檸檬醛后，微膠囊可隨酸堿度不同的變化實(shí)現(xiàn)藥物不同速率的緩釋[60]。有研究表明，未經(jīng)抗性淀粉包埋的5-氨基水楊酸在模擬胃液中會(huì)快速溶解，在2 h時(shí)釋放量已達(dá)90%。而相比之下，用抗性淀粉包埋的釋放率僅為31%，緩釋效果明顯[44]。此外，抗性淀粉還常作為葡萄糖緩釋載體，通過(guò)控制體內(nèi)葡萄糖的釋放而調(diào)節(jié)胰島素的分泌，防止餐后血糖濃度急劇升高。

4.3 作為益生元

益生元是指食品中不易被消化的成分，可選擇性刺激細(xì)菌的生長(zhǎng)活性，從而改善寄主健康的物質(zhì)[61]?？剐缘矸劭梢栽诮Y(jié)腸內(nèi)通過(guò)微生物的作用對(duì)宿主產(chǎn)生如短鏈脂肪酸等有益的產(chǎn)物[14]。因抗性淀粉的抗消化酶降解特性，所以其可以作為益生菌的生長(zhǎng)基質(zhì)促進(jìn)有益細(xì)菌（如乳酸桿菌、雙歧桿菌）的生長(zhǎng)[62]。張怡等[63]的試驗(yàn)證實(shí)，蓮子抗性淀粉能夠促進(jìn)雙歧桿菌增殖的原因是蓮子抗性淀粉表面的粗糙結(jié)構(gòu)有利于菌的黏附，以及經(jīng)腸道微生物的降解得到的短鏈脂肪酸能刺激雙歧桿菌增殖。因此，作為微膠囊壁材，抗性淀粉在為芯材提供保護(hù)和緩釋等作用的同時(shí)，也可作為宿主結(jié)腸微生物或被包埋益生菌的碳源，發(fā)揮益生元功效。

5 結(jié)論

近些年，多用于制備微膠囊的抗性淀粉主要為RS2、RS3和RS4，又因其具有有效保護(hù)益生菌活力的抗酶解特性、作為緩釋載體提供穩(wěn)定運(yùn)載及緩釋作用的結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及良好的擠出和膜成型質(zhì)量的特點(diǎn)，正逐步被應(yīng)用于制備成微膠囊的壁材，常與海藻酸鹽復(fù)合，包埋及緩釋效果良好，但是應(yīng)用的領(lǐng)域還僅局限在食品行業(yè)。常用的抗性淀粉基微膠囊的制備方法有噴霧干燥法、乳化法、擠壓法及復(fù)凝聚法，包埋益生菌并作為緩釋載體居多，亟待開(kāi)發(fā)抗性淀粉作為壁材在其他領(lǐng)域的作用。此外，抗性淀粉如何在結(jié)腸中被微生物所降解的機(jī)理以及抗性淀粉與芯材之間的作用機(jī)制還有待深入探究。