肉蛋白，尤其是肌原纤维蛋白（MP），能够形成热诱导凝胶，从而赋予肉类制品良好的质地和口感。然而由于宰后肌肉体系中抗氧化系统的崩溃以及铁离子等过渡金属离子的存在等，肉蛋白在加工及贮藏过程中极易受到自由基或非自由基攻击而发生氧化，主要表现为蛋白溶解性和凝胶性等劣变，最终影响肉制品的品质。因此有效抑制肉蛋白氧化或提高氧化损伤肉蛋白的凝胶性能具有重要的理论意义与应用价值。

陕西科技大学食品与生物工程学院的韩馨蕊、李 颖、曹云刚*等以MP为研究对象，在羟自由基氧化体系下探究安石榴苷（自由基清除剂）和SPP（金属离子螯合剂和保水剂）对MP氨基酸侧链基团、构象、凝胶行为和凝胶微观结构的影响，以期为天然抗氧化剂在肉制品中的科学合理应用提供一定的理论依据和参考。

1、不同处理对MP氨基酸侧链修饰程度的影响

蛋白羰基含量

如表1所示，Control组MP的羰基含量为1.54 nmol/mg，而氧化12 h后Ox组MP的羰基含量迅速升高至3.15 nmol/mg，安石榴苷和SPP的添加能有效抑制氧化导致的蛋白羰基含量上升，抑制效率均达35%，且二者复配效果更好。这可能是由于安石榴苷具有较强自由基清除能力，SPP具有良好的金属离子螯合能力，二者复配使用时可以更有效地抑制氧化反应。与本研究结果类似，相关研究发现SPP添加能有效抑制蛋白羰基的生成，SPP与儿茶素复合在抑制蛋白羰基生成方面具有协同作用。

总巯基含量

如表1所示，Control组MP的巯基含量为83.75 nmol/mg，而氧化12 h后Ox组MP的巯基含量降低至77.57 nmol/mg，添加安石榴苷和SPP在一定程度上抑制了巯基的损失，但效果并不显著（P＞0.05）。这可能是由于一方面SPP可以螯合金属离子降低氧化反应的发生，但另一方面SPP可以促进肌动球蛋白解离、提高MP的溶解度，这提高了羟自由基攻击MP的几率；同时安石榴苷作为自由基清除剂可以抑制氧化反应，但是安石榴苷自身被氧化为半醌或醌类物质，后者又可以与蛋白巯基发生加成反应，导致巯基含量降低。

自由氨基含量

如表1所示，Control组MP的自由氨基含量为98.83 nmol/mg，氧化12 h后，Ox组MP自由氨基含量降低至92.69 nmol/mg，降低了6.2%，安石榴苷和SPP的存在减缓了自由氨基含量的降低幅度，这与抑制蛋白羰基含量变化趋势相似。综合蛋白羰基、总巯基和自由氨基含量实验结果可知，安石榴苷和SPP的添加对于抑制氧化诱导的蛋白氨基酸侧链功能基团修饰具有积极作用，且二者具有一定协同抑制效果。

2、不同处理对MP构象的影响

蛋白二级结构变化

如图1所示，Control组MP的圆二色光谱曲线在222 nm处出现负峰，这是由于MP中肌球蛋白尾部含有大量的α-螺旋结构，Ox组MP在222 nm处峰值降低，说明α-螺旋结构遭到破坏，与此同时形成更多的β-折叠和无规卷曲结构。添加安石榴苷和SPP进一步加剧了α-螺旋结构的损失，这可能是由于安石榴苷结构中含有大量羟基，会影响维持α-螺旋结构稳定氢键的稳定性，导致α-螺旋解旋。

蛋白三级结构变化

如图2所示，Control组MP在最大发射波长处荧光强度可达436h104 cps，Ox组氧化12 h的MP荧光强度为409h104 cps，明显低于Control组，说明氧化导致MP结构展开。SPP和安石榴苷添加进一步导致MP内源性色氨酸荧光强度降低，这说明SPP和安石榴苷添加促进了氧化条件下MP结构的展开，且安石榴苷的效应更加明显，这可能与两种抗氧化剂对MP空间构象的影响有关。

MP粒径变化

如图3所示，与Control组MP相比，氧化应激使MP的平均粒径增大10.2%（P＜0.05），这是由于氧化导致蛋白结构展开，并促进蛋白发生交联聚集，导致其分子粒径增大。安石榴苷添加明显抑制了氧化导致的MP平均粒径增大，抑制率达10.50%，其粒径与Control组相当。添加SPP显著降低了氧化MP的平均粒径，较Ox组降低17.65%，这是由于SPP可以解离肌动球蛋白为肌球蛋白和肌动蛋白，降低了MP溶胶体系的平均粒径。安石榴苷与SPP复配组的粒径与SPP组基本一致，说明SPP对MP粒径的影响更大。

3、不同处理对MP溶解度的影响

如图4所示，Control组MP的溶解度为47.53%，Ox组氧化12 h的MP溶解度为39.18%，相比Control组蛋白溶解度显著降低（P＜0.05）。这是由于氧化导致蛋白结构展开，蛋白质内部疏水基团和巯基暴露，增强了蛋白分子间疏水作用和二硫键交联，引起蛋白聚集，导致其溶解度降低。安石榴苷的存在不能阻止氧化导致的蛋白溶解度降低；而SPP及P+SPP添加均显著提高了氧化MP的溶解度，较Ox组分别提高了9.78%和20.42%，这主要是由于SPP具有解离肌动球蛋白、提高离子强度等作用。

4、不同处理对MP流变学性能的影响

如图5所示，Control组MP在约52 ℃出现峰值，主要是由于肌球蛋白头部S1的变性和聚集引起。Ox组MP峰值略有上升，且加热至80 ℃ G’明显升高，说明加热前氧化诱导的蛋白结构展开促使加热过程中肌球蛋白头部-头部和尾部-尾部之间的相互作用增强。安石榴苷添加对氧化MP的G’曲线基本没有影响，而SPP添加显著改变了加热过程中MP的G’，表现为热转变峰彻底消失，整个加热过程中G’明显降低，这可能与SPP诱导的肌动球蛋白解离及MP氧化稳定性变化有关。

5、不同处理对MP热诱导凝胶性能的影响

如表2所示，Control组MP的蒸煮损失为12.35%，而氧化12 h后MP的蒸煮损失升高至19.90%。抗氧化剂添加显著抑制了氧化诱导的凝胶蒸煮损失增大，与Ox组相比，安石榴苷、SPP及其组合处理组的蒸煮损失率分别下降了28.99%、42.56%及54.37%。这可能是由于：一方面，安石榴苷在一定程度上抑制了蛋白氧化，且自身含有多羟基结构，具有很好的亲水能力；另一方面，SPP不仅可以抑制氧化诱导的蛋白质氨基酸侧链修饰，而且可以引起肌动球蛋白解离、提高体系内离子强度，并通过影响分子的静电荷效应，增强水合作用，使蛋白质网络结构更加稳定，提高MP的持水性，从而降低蒸煮损失。

6、不同处理对MP热诱导凝胶微观结构特征的影响

如图5所示，Control组蛋白凝胶呈连续致密的网状结构，且形状较规则、分布较均匀。氧化后的MP凝胶微观结构粗糙疏松、不规则，这是由于氧化导致加热前MP蛋白间交联聚集、分子粒径增大、溶解度降低，致使热诱导成胶过程中蛋白展开速率低于交联速率，参与蛋白交联的活性基团不能有序结合。安石榴苷添加能够在一定程度上改善氧化诱导造成的凝胶微观结构。添加SPP可以使蛋白凝胶结构较为均匀、光滑，可能是由于SPP降低了MP平均粒径、提高了蛋白溶解度。安石榴苷与SPP复合组凝胶的微观结构更加细腻，这可能与二者复配在抑制蛋白氧化方面具有协同效应有关。

结 论

安石榴苷、SPP及其组合P+SPP均可以有效抑制羟自由基诱导的蛋白羰基生成和自由氨基含量降低，且安石榴苷与SPP组合效果最好。但这些抗氧化剂添加均无法抑制氧化诱导的巯基含量降低及蛋白结构展开，相反在一定程度上促进了蛋白结构的展开。添加安石榴苷在一定程度上改善了氧化诱导的凝胶质构劣变和蒸煮损失增大。SPP处理降低了蛋白粒径、提高了其溶解度，显著改善了凝胶的蒸煮损失，但降低了凝胶的硬度、内聚性、弹性、咀嚼性和黏聚性。因此，安石榴苷和SPP可以在一定程度上抑制蛋白氧化，且对于MP的凝胶性能和持水性能具有显著调节作用。植物提取物与多聚磷酸盐复配在肉制品品质改善中具有很好的应用前景，但其在实际肉制品体系中的应用仍有待进一步研究。

本文《安石榴苷与焦磷酸钠对肌原纤维蛋白氧化稳定性及凝胶性能的影响》来源于《食品科学》2022年43卷8期15-21页，作者：韩馨蕊，李颖，刘苗苗，范鑫，冯莉，曹云刚。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210602-025。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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