客观日本

富含不易消化的淀粉,理研开发出木薯候选新品种

2022年01月05日 农林牧渔

理化学研究所(以下简称理研)的内海好规研究员与关原明组长等人组成的研究团队开发出了“木薯”的候选新品种。该品种富含不容易消化的淀粉,具有与食物纤维相似的功能。新品种木薯食用后能防止血糖水平上升过高,还有望改善肠道功能。预计有望作为功能性食品食用。今后计划与企业合作,尽快实现实用化。

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木薯是热带和亚热带地区广泛种植的作物(图片由理研提供)

木薯原产于中南美,主要在热带和亚热带地区种植。除了被用作主食外,还是在日本备受欢迎的珍珠奶茶的原料。此外还用于生产家畜饲料和生物乙醇。

不容易在消化道内消化、不会被小肠吸收,而是以大分子状态直接进入大肠的淀粉称为抗性淀粉(难消化淀粉)。淀粉由直链淀粉和支链淀粉两种分子组成。直链淀粉为直线型分子,支链淀粉有分支。

研究团队着眼于木薯中形成支链淀粉分支的酶的基因。利用基因重组技术抑制该基因的功能后,不易消化的抗性淀粉含量约增至原来的63倍。这是因为分支变长形成了双螺旋结构,变得更加坚固,因此分解淀粉的淀粉酶难以发挥作用。

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木薯的抗性淀粉粒(图片由理研提供)

木薯耐高温和干旱,并能在缺乏营养的环境中生长。在日本,除气候温暖的冲绳县和鹿儿岛县之外,群马县等也开始种植木薯,农户数量正在逐渐增加。

关原明组长认为:“随着全球变暖环境发生变化,木薯的作用将越来越重要”。作为功能性食品和气温升高也能收获的薯类,日本的需求也有望扩大。研究团队已开始与台湾的国立中兴大学合作,共同进行新开发的木薯种植实验,评估产量和种植方法。

此外,还计划利用可以有效改变基因的“基因组编辑”法改良木薯。目前正在开发能改变基因功能,创新新特性的技术。例如,如果能尽快开发出具有“产量高”和“抗病性强”等特性的品种,那么它将更容易作为食品流通。

木薯是主要农作物之一,但由于此前主要在发展中国家种植,因此与水稻和小麦等相比育种研究比较落后。

除木薯以外,其他作物也在推进不易消化含抗性淀粉的培育研究。日本秋田县立大学开发出了名为“Manpuku Surari”的水稻新品种,抗性淀粉含量约为普通稻米的10倍。已由该校的校办初创企业Starch Technologies(秋田市)从2020年开始销售。

日文:下野谷涼子、《日经产业新闻》,2021/12/22
中文:JST客观日本编辑部