陕西科技大学食品与生物工程学院的曹云刚 、马文慧、黄峻榕*等人借助芬顿体系(FeCl3-VC-H2O2)构建羟自由基模拟氧化体系,探究不同氧化强度下,MP氨基酸侧链修饰、蛋白构象、蛋白交联和聚集行为以及蛋白热诱导凝胶性能的变化,探究蛋白氧化程度、结构变化和凝胶性能变化之间的内在联系,为深入了解蛋白氧化机制、有效调控蛋白氧化程度、提高肉品品质提供理论参考。
1、H2O2浓度对MP中脂肪氧化的影响
空白对照样品的TBARS 值约为1.27 mg/kg,添加Fe3+和VC(H2O2浓度为0.0 mmol/L)样品的TBARS值上升至约6.87 mg/kg,说明Fe3+和VC可以诱导脂肪氧化。
2、H2O2浓度对MP氨基酸侧链修饰的影响
添加Fe3+和VC(H2O2浓度为0.0 mmol/L)样品的羰基含量为6.42 nmol/mg,与空白对照相比无显着性差异(P>0.05)。值得注意的是相同处理导致样品的TBARS值急剧上升,但蛋白羰基、总巯基和自由氨基含量无显着变化,说明脂肪氧化与蛋白氧化并不同步。添加芬顿体系(Fe3+、VC和H2O2)的样品,随着H2O2浓度的增加,MP羰基含量呈现上升趋势(P<0.05)。当H2O2浓度为10.0 mmol/L时,蛋白羰基含量升至12.70 nmol/mg,与空白对照组相比增加了102%。
3、H2O2浓度对MP构象稳定性的影响
空白对照样品最大发射波长处的荧光强度约为66.9×104,添加Fe3+和VC(H2O2浓度为0.0 mmol/L)样品的荧光强度约为68.9×104,与空白对照相比荧光强度略有上升,并且最大发射波长从328 nm红移到331 nm。这可能与Fe3+和VC添加诱导的脂肪氧化产物对MP色氨酸所处微环境的影响有关。
4、H2O2浓度对MP交联聚集及溶解度的影响
空白对照样品的溶解度约为57.1%,添加Fe3+和VC(H2O2添加量为0.0 mmol/L)样品的溶解度约为40.4%,与空白对照相比显着减小(P<0.05)。添加芬顿体系(Fe3+、VC和H2O2)的样品,随着H2O2浓度的增加,MP溶解度显着下降(P<0.05),当H2O2浓度为10.0 mmol/L时,蛋白溶解度降至28.9%,与空白对照组相比降低了49%。
5、H2O2浓度对MP凝胶性能的影响
空白对照样品的蒸煮损失约为19.3%,添加Fe3+和VC(H2O2浓度为0.0 mmol/L)样品的蒸煮损失约为21.1%,与空白对照对比略上升但并不明显(P>0.05)。添加芬顿体系(Fe3+、VC和H2O2)的样品,随着H2O2浓度的增加,蒸煮损失明显上升,当H2O2浓度为10.0 mmol/L时,蛋白蒸煮损失为33.5%,与空白对照相比升高了74%。
6、相关性分析
H2O2浓度与MP中羰基含量正相关(r=0.795,P=0.059);与总巯基含量(r=-0.907,P<0.05)、自由氨基含量(r=-0.844,P<0.05)、内源性荧光(r=-0.822,P<0.05)和溶解度(r=-0.846,P<0.05)显着负相关;与凝胶强度呈负相关(r=-0.694),但相关性不显着(P>0.05)。蛋白氧化指标(羰基、总巯基、自由氨基和内源性荧光)均与MP溶解度和热诱导凝胶蒸煮损失呈显着相关;同时总巯基及自由氨基含量与凝胶强度分别呈显着(r=0.827,P<0.05)或极显着(r=0.922,P<0.01)正相关;蛋白溶解度与凝胶强度呈正相关(r=0.790,P=0.062),与蒸煮损失呈极显着(r=-0.951,P<0.01)负相关。
结论
本实验主要研究不同氧化强度对猪MP结构和热诱导凝胶性能的影响及其相关性。结果表明:随着H2O2浓度升高,羰基含量上升,总巯基、自由氨基和内源荧光强度下降,蛋白质交联聚集行为增强,溶解度下降,热诱导凝胶蒸煮损失上升,凝胶强度下降,但凝胶白度无明显变化。同时实验探究了不同氧化强度对MP中残余脂肪氧化的影响,结果表明当H2O2浓度为0 mmol/L时脂肪氧化程度(TBARS值)最大,随H2O2浓度增大TBARS值呈下降趋势。这表明Fe3+和VC即可显着诱导脂肪氧化,脂肪氧化与蛋白氧化并不同步。