製作不含直鏈澱粉的大麥（amylose-free barley）

 

二稜與六稜大麥。圖片來源：維基百科

身為最古老的穀物作物之一，現在大麥（Hordeum vulgare L.）主要用於飼料、釀酒，會直接食用的人已經很少了（2%）。但是，大麥能夠在比較高緯度的地區生長，對土壤的肥份也比較不挑，在目前的世界，大麥的重要性只能說有增無減。

大麥的主要成分是澱粉，約占60-70%，其中約25%是直鏈澱粉（Amylose）、75%是支鏈澱粉（Amylopectin）。支鏈澱粉於直鏈澱粉的比例，會影響穀物煮熟後的黏性。而黏不黏則會影響這種品系的穀物的應用價值。例如比較黏的稻米（蓬萊米[稉米]、糯米）可以用來做點心、做飯，比較不黏的稻米（在來米[秈米]）則適合作米粉、河粉、米苔目等。

大麥也可依照直鏈澱粉的佔比分為糯性（waxy）大麥、一般大麥與高直鏈澱粉大麥。其中糯性大麥所含的直鏈澱粉小於10%，為這三類中最低者。糯性大麥因為支鏈澱粉含量較高，具有高糊化黏度，對於製作需要黏稠質感的食品（如醬料和湯品）非常有利。另外，糯性大麥的冷凍解凍穩定性很高，這對於食品加工來說也是很重要的特性。另外，糯性大麥的澱粉開始糊化所需的溫度較低，且糊化後冷卻過程中黏度增加較少，這有助於節省能源並改善加工效率。

另外，糯性大麥中的β-葡聚糖（β-glucan）含量更高。β-葡聚糖是一種可溶性膳食纖維，被認為可以降低血液中的膽固醇、減少血糖反應、調節腸道菌群、並有助於維持體重，對健康有多方面的好處。所以，糯性大麥被當作一種健康食品。

既然低直鏈澱粉的糯性大麥有這麼多好處，如果能把它的直鏈澱粉進一步降低到零呢？中國的研究團隊，利用基因編輯技術，讓負責製作直鏈澱粉的基因「waxy」失去功能，果然製造出了不含直鏈澱粉的大麥。

研究團隊分析了不含直鏈澱粉的大麥後發現，雖然它完全不含直鏈澱粉，但是它的支鏈澱粉佔比也比它的野生種少了快兩成（本來佔39%，後來佔31.73%）。變多的是可溶的糖（從野生種的10%變成37.3%）以及β-葡聚糖。

少了Waxy這個酵素，會不會對大麥本身的生長發育造成影響呢？根據研究團隊的觀察，穗數、每穗粒數和其他一些農業性狀（如植株高度和分蘗數）在突變株中並未顯著改變。不過，穀物每千粒重下降了10.42%，這表示還是有出現一些影響的。

所以，這種新種的大麥，糊化的溫度低得多（從 84.50 °C降到 69.38 °C），且β-葡聚糖的含量更高，做為一種健康食品以及食品加工原料，都是相當理想的選擇。

參考文獻：

Li, Y., Jiang, Y., Cao, D. et al. Creating a zero amylose barley with high soluble sugar content by genome editing. Plant Mol Biol 114, 50 (2024). https://doi.org/10.1007/s11103-024-01445-w