氧化对羊肉肌原纤维蛋白分子与理化特性的影响

红肉、家禽和鱼类肌肉的主要蛋白质是肌原纤维蛋白，约占总蛋白质的50%～55%。肉制品在加工及贮藏过程中不可避免地受到环境影响，使肌原纤维蛋白和基质蛋白都受到氧化的影响，引起肌原纤维蛋白分子结构的改变，导致肉制品的理化特性如持水性、氨基酸的改变。与脂肪氧化反应类似，蛋白氧化也是由自由基链式反应所引起，主要由起始、传递、终止3 个阶段组成。加工中各类不规范操作引入的金属离子、与带辐射物质接触或加入氧化酶等因素都可能促进蛋白氧化的发生。

贵州医科大学食品科学学院的张海璐、黄 群*和塔里木大学生命科学学院的陆健康*等人主要针对羊肉中肌原纤维蛋白，采用体外模拟不同程度的氧化，探究不同氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白分子与理化特性的影响，以期为羊肉及其制品的加工和贮藏提供理论依据。

1、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白羰基含量的影响

由图1可知，随着氧化时间的延长，羰基含量显著增加（P＜0.05），氧化5 h的肌原纤维蛋白羰基含量比对照组增加了10.03 倍。这与李学鹏等研究的经羟自由基不同氧化时间处理的六线鱼肌原纤维蛋白羰基含量的结果一致。

2、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白总巯基含量的影响

由图2可知，随着氧化时间的延长，总巯基含量显著降低（P＜0.05），并在5 h时达到5.09 μmol/g，说明羊肉的肌原纤维蛋白的氧化程度随着氧化时间的延长而呈上升趋势。有报道认为总巯基含量的减少代表二硫键的生成。

3、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白二聚酪氨酸含量的影响

由图3可知，随着氧化时间的延长，二聚酪氨酸含量呈上升趋势；与对照组相比，氧化样品的二聚酪氨酸含量显著增加（P＜0.05），而2、3 h处理组之间聚酪氨酸含量差异不显著（P＞0.05）；4 h后继续上升。蛋白氧化后二聚酪氨酸含量的增加也可能蛋白氧化后通过部分共价键和非共价键的作用发生了聚集。

4、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白表面疏水性的影响

由图4可知，对照组溴酚蓝的结合量为82.00 μg，氧化时间为1、2、3、4 h和5 h时，结合量分别为84.08、86.38、88.14、93.58 μg和101.22 μg；随着氧化时间的延长，溴酚蓝的结合量呈显著增加趋势（P＜0.05），说明氧化使肌原纤维蛋白的表面疏水性显著增强。

5、氧化对羊肉肌原纤维蛋白紫外吸收光谱的影响

由图5可知，经不同时间氧化后的肌原纤维蛋白的紫外吸收光谱相似，均在280 nm波长左右出现峰的拐点，说明氧化不会改变肌原纤维蛋白整体图谱趋势。但随着氧化时间的延长，峰位出现轻微蓝移，可以表明在氧化体系下，不同氧化时间使肌原纤维蛋白质中的部分氨基酸基团结构发生不同程度改变，并且从而使吸收的紫外光谱产生差异，并对蛋白质的功能性质产生影响。

6、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白内源荧光光谱的影响

如图6所示，随着氧化时间的延长，蛋白质的荧光强度呈现降低趋势，且发生轻微蓝移；氧化5 h时荧光强度最低，氧化2、3 h时的荧光强度差异较小。这可能是氧化导致蛋白质分子内部发生能量的转移，部分结构逐渐发生改变；随着氧化时间的延长，部分氨基酸荧光被猝灭，从而导致肌原纤维蛋白的荧光强度呈下降趋势。

7、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白粒径的影响

由表1可知，D（v, 0.1）、D（v, 0.5）随着氧化的前4 h呈上升趋势，但5 h时下降；随着氧化时间的延长，D（v, 0.9）呈显著增加趋势（P＜0.05）。这可能是较高氧化程度可以促进不可溶性组分形成，导致蛋白分子聚集，使蛋白质粒径增大，而蛋白粒径增大会导致蛋白质持水性降低、蒸煮损失增加等功能特性劣变。

8、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白Zeta电位的影响

由图7可知，Zeta电位绝对值随着氧化时间的延长而呈显著降低趋势（P＜0.05），表明静电相互作用随着氧化程度的增加而减弱；对照组Zeta电位绝对值为20.53，是氧化5 h样品的3.4 倍。随着氧化时间的延长，Zeta电位绝对值降低，蛋白溶液趋向凝聚状态，相互之间的吸引力大于排斥力，肌原纤维蛋白之间的分散状态被破坏而产生聚集，导致肌原纤维蛋白的稳定性降低。

9、氧化时间对羊肉肌原纤维蛋白二级结构的影响

由图8A可知，随着氧化时间的延长，羊肉肌原纤维蛋白FTIR图谱趋势相似。由图8B可知，随着氧化时间的延长，与对照组相比，蛋白α-螺旋相对含量呈先增加后降低的趋势，无规卷曲相对含量变化不大，β-折叠相对含量呈降低趋势，β-转角相对含量则先降低后增加。结果表明氧化过程中蛋白质的二级结构会发生不同程度的转变，氧化使得羊肉肌原纤维蛋白的螺旋、折叠结构之间相互转化，且是有序向无序的转变。

10、肌原纤维蛋白SDS-PAGE分析

由图9可知，肌原纤维蛋白氧化后结构上的聚集变化，通过氧化后的羊肉肌原纤维蛋白SDS-PAGE分析可知，肌原纤维蛋白的SDS-PAGE图中依次出现分子质量由大到小的肌球蛋白重链、α-肌动蛋白和肌动蛋白、肌球蛋白、肌钙蛋白。蛋白质分子发生降解主要表现为分子质量较高处的条带出现模糊、弱化和扩展，较低分子质量区域则呈现出新的条带或条带颜色加深。

结 论

随着氧化时间的延长，羊肉肌原纤维蛋白的羰基含量显著增加、总巯基含量显著降低，表明蛋白质氧化程度逐渐增加。随着氧化时间的延长，羊肉肌原纤维蛋白的二聚酪氨酸含量、表面疏水性呈显著上升趋势，内源荧光强度降低并出现轻微蓝移。在氧化过程中，肌原纤维蛋白的粒径分布向粒径大的方向偏移，Zeta电位的绝对值呈现降低趋势。红外光谱显示蛋白质二级结构发生改变，α-螺旋相对含量先增加后降低，β-转角相对含量先降低后增加，β-折叠相对含量呈现降低趋势，无规卷曲相对含量无明显变化。SDS-PAGE结果表明，氧化引起蛋白质分子间的交联现象。总氨基酸含量呈下降趋势，胱氨酸含量随着氧化时间的延长而显著上升，其余氨基酸含量呈降低趋势，但不同氨基酸对氧化时间的响应不同。因此，氧化能诱导羊肉肌原纤维蛋白的分子与理化特性发生改变，进而对羊肉及其制品品质产生不良影响，研究结果可为调控羊肉品质提供理论基础。

本文《氧化对羊肉肌原纤维蛋白分子与理化特性的影响》来源于《食品科学》2020年41卷23期8-14页，作者：卢永翎, 章鼎敏, 肖留榜, 吕丽爽。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200615-197。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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