亲水胶体通过分子对接机制抑制炸鸡中蛋白结合态杂环胺形成的研究

《Food Chemistry》：Inhibitory effects of hydrocolloids on protein-bound heterocyclic aromatic amine formation in fried chicken and chemical model system: Insights from molecular docking analysis

本综述系统探讨了羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、κ-卡拉胶(CAR)和可得然胶(CUG)三种亲水胶体在炸鸡腿和化学模型体系中对蛋白结合态杂环胺(HAAs)形成的抑制效应。研究发现CMC-Na可通过形成致密外壳抑制油脂迁移氧化，并通过分子对接竞争性结合胶原蛋白位点（与葡萄糖、色氨酸、丙烯醛和Norharman等前体物质），双重机制显著降低蛋白结合态HAAs生成（P<0.05），为开发安全油炸肉制品提供新策略。

　　

研究亮点

本研究评估了羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、κ-卡拉胶(CAR)和可得然胶(CUG)在炸鸡腿和化学模型体系中对蛋白结合态杂环胺(HAAs)形成的抑制效果。有趣的是，CMC-Na在化学模型中选择性抑制了Norharman、AαC和Trp-P-1，却意外促进了Harman的生成（P<0.05）！结构分析显示，CMC-Na能促进胶原蛋白的α-螺旋、β-折叠、二硫键和氢键形成，同时减少β-转角、疏水相互作用和表面疏水性，仿佛给蛋白质穿上了"防护盔甲"。

材料与方法

新鲜鸡腿来自正大集团，所有HAAs标准品均购自多伦多研究化学品公司。我们采用动态振荡测试分析面糊流变特性，发现CMC-Na组表现出最高的表观粘度，像给面糊注入了"增稠魔法"，这种特性有效阻碍了油炸过程中的油脂渗透。

结果与讨论

流变特性与面糊附着率分析

所有面糊的表观粘度随剪切速率增加而下降，呈现典型的非牛顿流体（假塑性流体）特性。CMC-Na面糊在宽剪切范围内保持最稳定的粘度，就像一位出色的"粘度调节师"。附着率测试中，CAR面糊以最高附着率（47.36%）成为"附着力冠军"，而CMC-Na面糊形成的涂层最薄（1.72毫米），仿佛给鸡腿披上了轻薄的"防护斗篷"。

油炸过程中油脂含量与分布

微观CT扫描结果显示，对照组样品呈现出高度多孔的油囊结构（红色区域），而CMC-Na处理组则形成连续致密的基质，成功将油滴"封锁"在孤立区域。这验证了CMC-Na通过与淀粉相互作用，形成紧凑且少孔的外壳，像筑起一道"油脂防护墙"。

化学模型体系中蛋白结合态HAAs形成

在含丙烯醛的模型中，蛋白结合态Norharman和Harman分别激增4.34倍和2.08倍，说明这个"促癌帮手"显著加速了HAAs生成。而CMC-Na成功将Norharman、AαC和Trp-P-1抑制了18.35%-36.84%，但对Harman却表现出18.37%的促进作用，这种"双刃剑效应"提示我们需要更精准的调控策略。

分子对接揭示抑制机制

分子对接结果显示，CMC-Na与胶原蛋白的结合能（-5.77 kcal/mol）远超葡萄糖（-4.23 kcal/mol）和丙烯醛（-3.91 kcal/mol），说明它能像"特工抢占座位"一样优先占据蛋白质结合位点。特别是与丙烯醛的竞争性结合，直接切断了这个"危险分子"参与HAAs形成的路径。

结论

本研究证实亲水胶体可通过物理屏障（抑制油脂迁移氧化）和化学竞争（分子对接占位）双重机制抑制蛋白结合态HAAs形成。CMC-Na表现最为突出，不仅降低了炸鸡腿的总HAAs含量，在化学模型中也展现出特异性抑制效果，为开发清洁标签的油炸肉制品提供了理论依据。