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淀粉是一種天然高分子化合物，存在于植物的根、莖或種子中，淀粉組成可以分為兩類，直鏈淀粉與支鏈淀粉。自然淀粉中直鏈，支鏈淀粉之比一般約為15-28%比72-85%，視植物種類、品種、生長時期的不同而異。直鏈淀粉有極性即方向性，一端是1′端（還原端），另一端是4′端（非還原端），書寫結構時通常1′端放在右面，4′端在左面。直鏈淀粉的二級結構（指多糖鏈的折疊方式）是一個左手螺旋，每圈螺旋含6個殘基，螺距0.8nm，直徑1.4nm^[1] 。

直鏈淀粉具有抗潤脹性，水溶性較差，不溶于脂肪；

直鏈淀粉不產生胰島素抗性；

直鏈淀粉糊化溫度較高，糯淀粉為73℃，而直鏈淀粉為81.35℃；

直鏈淀粉的成膜性和強度很好，粘附性和穩定性較支鏈淀粉差；

直鏈淀粉具有近似纖維的性能，用直鏈淀粉制成的薄膜，具有好的透明度、柔韌性、抗張強度和水不溶性，可應用于密封材料、包裝材料和耐水耐壓材料的生產。

玉米按用途分為飼料用玉米、淀粉發酵工業用玉米、口糧玉米、鮮食玉米、青貯玉米、爆粒玉米及其它類型?。

特用玉米是指普通玉米以外的各種玉米籽粒類型，種類很多，其中包括：甜玉米、糯玉米、爆裂玉米、高油玉米、優質蛋白玉米（高賴氨酸玉米）、高淀粉玉米、高直玉米等。

玉米是淀粉的主要產出物，不同玉米的品種其淀粉含量不同。根據輕工部頒布的淀粉玉米分級標準:一級為玉米籽粒中粗淀粉含量為75%以上,二級為72%以上,三級為69%以上。普通玉米淀粉是直鏈淀粉和支鏈淀粉的混合體,兩者所占的比重分別大約為28%和72%。

高淀粉玉米根據其籽粒中所含淀粉的比例和結構分為：

a混合高淀粉玉米指玉米籽粒中粗淀粉含量在75%以上的玉米；

b高支鏈淀粉玉米玉米籽粒中幾乎含有99%的支鏈淀粉的類型叫高支鏈淀粉玉米(糯玉米或蠟質玉米)；

c高直鏈淀粉玉米（HighAmyloseCorn）玉米籽粒中直鏈淀粉含量在50%以上的玉米類型叫高直鏈淀粉玉米。直鏈淀粉玉米受隱性ae基因（直鏈淀粉擴充者）的控制，可將籽粒中直鏈淀粉的含量提高到55%～60%。

高直鏈玉米淀粉相對于一般淀粉具有的應用價值，但在國內，其應用價值迄今為止，尚未得到研究者及的重視，高直鏈玉米淀粉主要在如下幾個領域取得較顯著的進展。

不同直/支比淀粉做食品原料具有不同的加工性能。淀粉的顆粒大小、糊化特性對食品的口感、白度、體積等品質性狀和蒸煮品質有很大影響，這些因素又與淀粉的組成，即直/支比有關。孔令旗等研究高梁籽粒淀粉表明：直/支比對啤酒的適口性，釀酒產量和品質有重要關系。

用直鏈淀粉可制造一種半透明紙，不透氧氣和氮氣，透二氧化碳和脂肪也很少，且這種紙可食用；自七十年代以來，這種紙已用作面包酶的包裝，預期在食品工業中的用途會日益廣泛。

高直鏈羥丙基淀粉能溶于水，形成透明并可食用的薄膜，氧氣不能滲入，在常溫和不同相對濕度時都是如此，適于做食品涂料和包裝用薄膜。

美國曾申請了直鏈淀粉生產一種薄膜的，這種膜不管是冷或熱的情況下都不溶化，它既可包裝粉狀產品又可包裝速凍食品。美國玉米公司在內布拉斯加建立了大型的直鏈淀粉膜的實驗工廠。皮奧里亞實驗室用羥丙基的直鏈淀粉（71%）制作的薄膜做了一些實驗，表明羥丙基化增強了抗破裂的能力，這種型號的薄膜適用于包裝干產品。

因粘滯力、膨脹度、水分等不同，直鏈淀粉和支鏈淀粉有顯著不同的膨化效果，直鏈淀粉有更強的抗拉伸力，成型性好，能夠增加產品的脆性和強力；支鏈淀粉在其中形成網狀結構，有助于增大膨化體積，增強食品的松脆性。要得到膨化體積，并非支鏈淀粉含量越高越好，而是一個合適的直支比，兩種成分有相互制約作用，有一個的配比，實際加工中常通過調節不同的直支比來得到不同的效果。

在保健食品方面，直鏈淀粉可作為低脂肪、低熱量食物添加物，其水解產物可替代食品中的脂肪。美國的快餐業很發達，但由于這類食品的高油、高脂性，許多人對此敬而遠之，以高直鏈淀粉作為油脂、奶油的代替物解決了這一問題，如在某些冰激凌中以直鏈淀粉代替大量奶油，在夾心餅干中以直鏈淀粉代替油脂等，制成“低脂食品”。研究表明用高直鏈玉米淀粉作為脂肪代替物制成的低脂食品，具有很好的流變學特性及穩定性，與全脂奶油產品具有相同的口感，且生產過程只需原來的生產線，不需添加另外的設備。

直鏈淀粉和支鏈淀粉（或不同直/支比的淀粉）作為食品添加劑的效果不同。適宜直/支比的淀粉作為罐頭、飲料、口服液等飲品的添加劑，溶液不分層，固液相均穩定、不沉降、口感好；作為香腸、冰淇淋等的凝固劑，口感滑嫩細膩；用于糕點、奶酪可使其松軟可口；用作飴糖、口香糖以及化妝品等的添加劑都較普通淀粉好。

制玉米粉絲必須選用直鏈淀粉含量高的玉米品種（如金皇后、馬牙齒），原因是直鏈淀粉在糊化冷卻后，它的分子會重新結晶，從而使粉絲具有一定的拉力，而支鏈淀粉含量相對高的品種，其淀粉湖化后，不會發生明顯的重結晶化，不能用來制粉絲。

用直鏈淀粉取代聚苯乙烯生產可降解塑料，具有的透明度、柔韌性、抗張強度、水不溶性，對解決白色污染、保護環境具有深遠意義。美國已選育出高直鏈淀粉玉米，主要供應本國和西歐生產“光解塑料膜”的原料。

直鏈玉米淀粉三醋酸酯薄膜的柔軟性，耐折性和伸長性好，有較好的抗脂肪酸性能和抗冷、熱水性能，無毒，可生物降解，對氧氣、空氣和油脂滲透抵抗性較高，是香精、食用油的包裝好材料，還能應用于人造纖維抽絲技術制成纖維。

國外許多人類營養研究所做了許多實驗，證實了直鏈淀粉的醫療保健價值。

高直鏈淀粉食品是糖尿病人的理想食品，試驗證明，用支鏈淀粉喂鼠，從12-16周開始產生不可逆的胰島素抗性，而直鏈淀粉則不產生胰島素抗性。

高直鏈淀粉還是膽結石及高血壓病人的理想食品，具有防止膽結石形成及降低血液的作用。

直鏈淀粉與人體內其他營養元素的吸收也相互影響，尤其是一些重要微量元素，如Zn、Fe、Ca、P等。試驗表明，飼喂直鏈淀粉配方食譜和支鏈淀粉配方食譜的7～10天小豬的腸道內Fe、Ca吸收率均以前者高；Zn、P吸收率差異統計上不顯著。

作為保健食品尤其是低脂肪、低熱量食品，直鏈淀粉潛力很大。

直鏈淀粉在輕工業（如薄膜、涂料、粘合劑等）上有重要作用，并且無毒、無污染，廣泛應用于密封材料、包裝材料和耐水耐壓材料。直鏈淀粉在生產照相膠卷和電影膠片等方面也起著重要作用。

加拿大Labopharm公司研究的其核心技術是Contramid，為交鏈直鏈淀粉(cross-linkedamylose)，作為制備片劑時的輔料，使活性物質控制釋放，其技術特點為藥物裝載量大，可用于藥物范圍廣泛，適用于溶解度小、生物利用度差、可溶性及pH敏感性藥物，制備成口服固體制劑，可減少給藥次數，改善藥物性能。Contramid技術為擇時釋藥技術，控制藥物釋放的時間，實現治療效果。如研究人員發現肺部及心臟疾病與生物周期節律(circadianrhythms)關系密切，心臟病常常于清晨易發作，藥物于危急時間擇時釋放，療效可達化，安全性好。Labopharm公司于1994年從加拿大蒙特利爾大學和魁北克大學收購了交鏈直鏈淀粉的所有權。Labopharma正在開發的Contramid制劑有：一日1次的Contramid制劑，現處于III期臨床研究，預期于2003年第二季度向美國提交新藥申請（NDA）；用于哮喘的一日1次的Contramid制劑，現處于II期臨床研究。（資料來自‘醫藥數字圖書館’）

被當做玻璃狀定型膠料和制作波紋提花朵紋板的粘合劑，

由于直鏈淀粉的特殊作用，高直鏈淀粉玉米在工業品市場上占有較穩定的地位。高直鏈淀粉玉米的研究和開發具有重要的意義。

1946年，R.L.惠斯特勒和一位遺傳學家H.H.克萊默（Kramer）著手給玉米改性，成功地把直鏈淀粉的含量提高到65%。

美國自1970年開始研究高直鏈淀粉的玉米的實用種植與加工，用于商品生產的高直鏈淀粉玉米只有兩個類型，一種是5級，直鏈淀粉含量為50%～60%；另一種是7級，直鏈淀粉含量為70%～80%。1995年美國4個高直鏈淀粉玉米樣品測試結果顯示：直鏈淀粉占68.9%，蛋白質占9.5%，油占5.7%。

美國高直鏈淀粉玉米的種植面積在1.2萬～1.6萬公頃左右，大部分集中在伊利諾斯和印第安那州中部。高直鏈淀粉玉米雜交種的產量在不同地區的表現還不穩定，平均產量只相當于常規馬齒型玉米的75%～80%。至今，雖已有40年的研究歷史，但由于與al基因聯系的某些農藝性狀使加工方面出現缺陷導致減產，種植者得不到適當的補貼，故播種面積還很有限。

美國的特殊用途玉米屬保密資源，不許傳入國外，西歐的玉米原料均以高價從美國進口，國際市場價格2000-2500美元/噸。我國與美國之間也曾發生過所謂玉米特用型遺傳基因的知識產權糾紛。

目前我國的特用玉米資源中，高油、高lys、高淀粉玉米都已育成新品種并初步應用于種植與生產加工，只有高直鏈淀粉玉米，尚無育成的高直鏈淀粉玉米品種在生產上推廣，國內只有極少數人從事高直鏈淀粉玉米育種，工業上需要的直鏈淀粉大部分從美國進口，價格為普通淀粉的10倍，少部分由普通玉米淀粉加工提取而成。

我國直鏈淀粉的應用開發與國際上也有很大差距，該領域幾乎是一個空白。據了解：

A．2000年3月24日新疆農科院糧作所研究員李維鼎、副研究員李進兩位同志赴美國、墨西哥考察，引進高直鏈淀粉玉米種質資源200份。

B．甘肅農業大學農學院植物育種研究所成立于1992年，現有人員14人，其中教授、研究員3人，副教授、高級農藝師4人，講師、農藝師4人，助教1人，工人2人，目前正在研究直鏈淀粉玉米的選育技術。

C．貴州大學生化中試基地由何兆范主持，研究出直鏈、支鏈淀粉純品生產技術，已經過中試，現正尋求技術轉讓。

高直鏈淀粉玉米育種遇到的主要問題是淀粉總含量減少、水分含量高和產量低。我國極需開發出高直鏈淀粉玉米雜交種，從而促進高直鏈淀粉玉米的發展。