未来淀粉

Future Starch

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摘要淀粉是人类活动的主要能量来源和重要的工业原辅料.然而,传统淀粉来源的植物受种植环境影响较大,土地资源有限,产量增长困难,满足不了人口增长的需要;另一方面,传统植物来源的淀粉,其结构相对固定、性能存在局限性,不能完全满足应用的需求,往往要通过结构修饰来调控其性能.化学方法是常用的结构修饰和性能调控手段,但化学反应过程带来的试剂用量受限、化工辅料残留、副产物的产生和淀粉分子中新化学基团的引入等问题,使其作为食品添加剂的使用存在安全隐患.因此,传统淀粉资源已经不能够完全满足人类可持续发展的要求,有必要开发具有"未来特点"的淀粉新资源.未来淀粉来源根据其特点可分为三类:一是将传统淀粉来源植物通过遗传育种或者基因编辑改造,实现淀粉结构的定向或定点改造,使淀粉具有特殊的应用性能;二是能够克服土地和自然环境限制、或者富含淀粉而尚未被充分开发利用的新淀粉资源等;三是不以植物和微生物为载体合成的无细胞合成新型淀粉.本文阐述了未来淀粉发展的必要性、可行性和发展趋势,以高直链淀粉、蜡质淀粉、浮萍淀粉、微藻淀粉、CO2 合成淀粉和多糖生物合成淀粉等为例,重点介绍了三类未来淀粉的研究现状和特点,将对未来淀粉的开发研究具有指导意义.