《食品科学》：西南民族大学唐善虎教授等：丙二醛氧化对牦牛肉肌浆蛋白理化特性及色泽稳定性的影响

肉色是消费者判断肉品新鲜程度的直观指标。宰后肌肉的肉色主要取决于肉肌浆中血红素蛋白质——肌红蛋白（Mb）的状态，在加工贮藏过程中，肉及肉制品发生氧化，高铁肌红蛋白（MMb）逐渐累积，肉色劣变为令人难以接受的灰褐色。丙二醛（MDA）是肉类贮藏过程中脂质氧化次级产物中最丰富且具代表性的活性醛类之一，具有较强的诱导蛋白氧化变性能力，是脂质氧化应激的标志物。脂质氧化引起的肉色变化具有物种特异性，牦牛生长在高寒低氧地区，其Mb含量高，内源性抗氧化能力强。

目前鲜见MDA氧化对牦牛肉肉色稳定性影响的报道，同时，有关肉色稳定性的研究聚焦于Mb，肉色与SP理化性质关系尚不清楚。因此，东北农业大学陈腊梅、 唐善虎、李思宁等研究构建MDA氧化体系，探讨不同脂质氧化程度下牦牛肉SP理化性质变化与色泽稳定性的关系，旨在为牦牛肉的加工与贮藏提供参考依据。

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MDA氧化对牦牛肉色泽稳定性的影响

1.1 MDA氧化对牦牛肉SP色泽的影响

由表1可知，MDA氧化后SP的a*值、b*值、C*值显著降低，L*值、H*值显著升高（P＜0.05）。在低浓度MDA氧化下，L*值比较稳定；当MDA浓度高于5 mmol/L时，由于蛋白质聚集体的大量形成引起反射率改变，导致L*值显著升高（P＜0.05）。a*值的降低被广泛认为是Mb自氧化导致MMb累积的结果，而脂质氧化产生的MDA可以与Mb加成，促进肌红蛋白氧化，导致MMb累积。经MDA氧化后SP的b*值下降。C*值和H*值是反映肉色稳定性的重要指标，C*值越大、H*值越小，肉色越鲜红。随着MDA浓度的增加，C*值逐渐减小、H*逐渐增大（P＜0.05），说明MDA氧化使SP发生褐变，与图1中SP的色泽变化吻合。研究表明，脂质氧化主要通过介导Mb氧化对色泽产生影响。MDA作为脂质氧化的代表性活性醛，其浓度越大，脂质氧化程度越深，色泽稳定性越低。

1.2 MDA氧化对牦牛肉Mb氧化状态的影响

如图2所示，随着MDA浓度增大，SP中脱氧肌红蛋白DMb、氧合肌红蛋白OMb含量逐渐减少，高铁肌红蛋白MMb含量、超铁肌红蛋白Mb（IV）＝O浓度逐渐增多（P＜0.05），肉色逐渐劣变。脂质氧化产生的活性醛MDA，容易扩散至SP中，与Mb发生共价加成，从而加速Mb的氧化。DMb与OMb经MDA氧化后形成MMb，当MDA浓度为2 mmol/L时，MMb含量达59.295%。一般认为，MMb的生成使肉类褪色，当MMb含量达50%时，肉呈现黄褐色，失去销售价值。此 外，在 DMb 和 OMb 氧化过程中会产生超氧阴离子自由基（ O 2 － ·）、中性超氧自由基（ O 2 － ·），相互反应形成 H 2 O 2 等活性物质，这些活性物质与 MMb 反应进一步生成高价肌红蛋白，如四价铁的超铁肌红蛋白自由基、 Mb （ IV ）＝ O 等。高价肌红蛋白被认为是肉中脂质和蛋白质氧化的强促氧化剂。这说明 MDA 氧化不仅促进了 Mb 自氧化，还可能通过氧化应激导致 Mb （ IV ）＝ O 形成，不仅导致了色泽稳定性的降低，还促进了肉中脂质和蛋白质的氧化。

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MDA对牦牛肉SP理化特性的影响

2.1 MDA氧化对牦牛肉SP羰基含量的影响

如图3所示，当MDA浓度高于0.1 mmol/L，随 着MDA浓度增加， SP羰基含量随之显著增加 （ P ＜ 0.05 ）。 说明脂质氧化促使了 SP 的氧化损伤。

2.2 MDA氧化对牦牛肉SP总巯基含量的影响

如图3所示，MDA浓度超过0.1 mmol/L后，S P总巯基含量随着MDA浓度增大而逐渐减少（P＜0.05），说明SP的氧化程度随脂质氧化程度增加而加剧。

2.3 MDA氧化对牦牛肉SP二聚酪氨酸含量的影响

如图4所示，经MDA氧化后，SP的二聚酪氨酸含量显著增加（P＜0.05）。有研究MDA氧化乳清蛋白时观察到二聚酪氨酸含量的降低，并认为MDA的直接引入未产生自由基，酪氨酸单体之间无法交联形成二聚酪氨酸。而牦牛肉中肌红蛋白含量较高，同时MDA促进了SP中Mb自氧化，生成H2O2等活性物质，从而促进了二聚酪氨酸的生成，使SP氧化程度加重。

2.4 MDA氧化对牦牛肉SP-MDA加合物荧光强度的影响

如图5所示，MDA为0 mmol/L时，400～500 nm处没有吸收峰出现；随MDA浓度增加，在463 nm左右出现吸收峰，且荧光强度随之增强，说明SP-MDA加合物的形成和累积。MDA可以与蛋白质和氨基酸残基之间形成Schiff碱或Micheal加合物，其中Nε-(2-丙烯醛)赖氨酸是MDA与蛋白质共价结合的主要形式。此外，SP-MDA加合物的出现也证实了SP羰基化的形成。

2.5 MDA氧化对牦牛肉SP表面疏水性的影响

如图6所示，随MDA浓度增加，SP表面疏水性显著下降（P＜0.05）。MDA可以氧化大豆蛋白表面的氨基酸残基，使一些氨基酸残基的疏水侧链转变为亲水基团，形成可溶性聚集物，然后MDA与蛋白质内部氨基酸残基反应，导致蛋白质部分解折叠和疏水性基团的暴露，最后蛋白质交联导致可溶性聚集体进一步聚集，最终形成不溶性聚集体，使表面疏水性降低。此外，剧烈的蛋白质羰基化和疏水基团之间共价交联等也会引起蛋白质的聚集。因此，可能是MDA氧化导致了SP聚集，引起表面疏水性的降低。

2.6 MDA氧化对牦牛肉SP内源荧光强度的影响

由图7可知，当MDA为0.1 mmol/L时SP内源荧光光谱与0 mmol/L时重合，无明显变化；当MDA浓度逐渐增大，荧光强度逐渐下降，SP三级构象发生变化。这可能是MDA与SP反应引起蛋白质聚集，使SP内源荧光强度降低。

2.7 MDA氧化对牦牛肉SP二级结构的影响

如图8所示，SP在酰胺A带、酰胺I带、酰胺II带以及酰胺III带等附近出现明显吸收峰。经MDA氧化后SP图谱出现红移或蓝移，其中酰胺II带最大吸收峰蓝移超过10 cm －1 。据报道，酰胺II带中包含无规卷曲和聚集的β-折叠等信息，反映了蛋白质二级结构成分的差异。因此，MDA可能引起了SP的结构变化。通过进一步分析对蛋白质结构变化敏感的酰胺I带和酰胺III带，确认MDA氧化后SP二级结构的变化情况。分别对SP谱图中酰胺I带（1 700～1 600 cm－1）、酰胺III带（1 330～1 220 cm－1）进行基线校正、去卷积、二阶求导和Guass拟合，计算得α-螺旋（1 660～1 651、1 330～1 296 cm－1）、β -折叠（1 640～1 600、1 250～1 220 cm－1）、β -转角（1 700～1 661、1 295～1 271 cm－1）和无规卷曲（1 650～1 641、1 270～1 251cm－1）的相对含量。如图9所示，经一定程度的MDA氧化后，SP的α-螺旋、无规卷曲相对含量显著减少，β-折叠、β-转角相对含量显著增多（P＜0.05）。MDA氧化可能促使蛋白质α-螺旋向β-折叠、β-转角无序转化，导致肽链重排，引起蛋白质聚 集，破坏结构稳定性。

2.8 MDA氧化对牦牛肉SP蛋白质交联的影响

如图10所示，随着MDA浓度增加，小分子条带逐渐模糊弱化直至消失，在顶部逐渐有新的高分子条带产生。说明MDA氧化逐渐促进了SP的氧化聚集。MDA作为交联剂，可以通过Michael加成反应促进蛋白质交联。同时，巯基的损失、二聚酪氨酸的生成和加合物的形成均表现了MDA对SP交联聚集的促进作用。

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相关性分析

如图11所示，Pearson相关性结果表明MDA浓度与肉色稳定性指标、SP理化性质指标均呈现显著相关性（P＜0.05）。MDA浓度与a*值、b*值、C*值、DMb含量和OMb含量呈显著负相关，与H*值、MMb含量和Mb（IV）＝O浓度呈显著正相关（P＜0.05），说明MDA氧化降低了色泽稳定性。MDA浓度与羰基、二聚酪氨酸、β-折叠、β-转角含量呈显著正相关，与总巯基含量、表面疏水性、α-螺旋和无规卷曲含量呈显著负相关（P＜0.05），说明MDA促进了SP氧化，改变了SP的构象，破坏了SP结构稳定性。同时，a*值、C*值、DMb含量、OMb含量与羰基、二聚酪氨酸、β-折叠、β-转角含量负相关（P＜0.05），H*值、MMb含量、Mb（IV）＝O浓度与总巯基、表面疏水性、α-螺旋、无规卷曲负相关（P＜0.05），说明SP的氧化聚集与色泽稳定性的降低强相关。因此，本研究认为MDA氧化改变了SP理化性质，从而降低了肉色稳定性。

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结论

构建MDA氧化体系，研究了脂质氧化对牦牛肉SP结构及色泽稳定性的影响。作为脂质氧化的代表性物质，MDA可以通过直接与SP发生反应和间接介导Mb氧化，导致SP羰基化、巯基损失、二聚酪氨酸生成和蛋白质分子结构破坏而重排聚集。同时，MDA的直接反应和间接介导引起了牦牛肉色泽稳定性的下降。Pearson相关性分析表示，MDA氧化程度、SP理化性质、色泽稳定性之间具有强相关性。该研究为剖析脂质氧化与牦牛肉肉色稳定性关系提供数据支持，为调控脂质氧化保护肉色提供理论依据。

本文《丙二醛氧化对牦牛肉肌浆蛋白理化特性及色泽稳定性的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第16期113-120页，作者：陈腊梅, 唐善虎, 李思宁, 等。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220730-345。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：美娟；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。