基于黄精多糖对羟自由基诱导下牦牛肌原纤维蛋白凝胶特性的修复作用及机制研究

推荐 为解决牦牛肌原纤维蛋白（MP）在加工和储存过程中因·OH氧化导致的结构劣化和功能特性下降问题，研究人员开展了黄精多糖（POP）对MP抗氧化保护作用的研究。结果表明，POP通过抑制氧化应激和增强蛋白质网络稳定性，显著改善了MP的凝胶性能，为开发新型天然抗氧化剂提供了理论依据。

　　

论文解读
在现代食品工业中，牦牛肉因其高蛋白含量和低脂肪含量而备受青睐。然而，牦牛肌原纤维蛋白（MP）在加工和储存过程中容易受到氧化应激的影响，导致其结构和功能特性发生劣化。特别是羟自由基（·OH）作为一种高度活跃的氧化剂，会对MP的氨基酸侧链造成攻击，引发羰基化、二硫键形成以及蛋白质交联和聚集，从而影响肉制品的质地、保水性和风味。因此，如何有效抑制·OH对MP的氧化损伤，成为食品科学研究中的一个重要课题。

为此，四川某研究机构的研究人员开展了黄精多糖（POP）对·OH诱导下MP氧化损伤的修复作用及机制研究。黄精多糖是一种从黄精中提取的多糖类化合物，具有显著的抗氧化活性和多种生物活性。研究人员通过模拟Fenton体系，探讨了不同浓度的POP对MP在·OH氧化应激下的保护作用，并评估了POP对MP凝胶特性的影响。

研究结果表明，POP能够显著抑制·OH对MP的氧化损伤，降低羰基含量，提高总巯基含量，并减少表面疏水性。此外，POP还通过增强蛋白质分子间的相互作用，改善了MP的凝胶网络结构，提高了其保水性和凝胶强度。特别是在2.0%的POP浓度下，MP的凝胶性能达到最佳状态，表现出更紧密和有序的网络结构。

在研究方法上，研究人员采用了多种先进的实验技术。首先，通过提取和纯化MP，制备了不同浓度的POP-MP分散体系，并在Fenton体系中模拟·OH氧化应激条件。接着，利用蛋白质溶解度测定、凝胶流变学分析、低场核磁共振（LF-NMR）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术，系统评估了POP对MP结构和功能特性的影响。此外，研究人员还通过扫描电子显微镜（SEM）观察了MP凝胶的微观结构变化，并通过体外消化实验评估了POP对MP消化率的影响。

具体研究结果如下：

蛋白质溶解度

在·OH氧化应激下，MP的溶解度显著下降，而POP的加入则呈现出浓度依赖性的增加趋势。FP4组的溶解度达到23.55%，显著高于未处理的FP0组。

凝胶流变学特性

在加热过程中，MP的G'值在55至65°C之间出现下降，而在65至80°C之间又重新上升。POP的加入显著提高了G'值，尤其是在FP4组中，G'值在整个加热过程中均表现出较高的弹性模量。

凝胶保水性和烹饪损失

POP的加入显著降低了MP的烹饪损失，并提高了其保水性。FP4组的烹饪损失最低，为56.45%，而保水性最高，达到83.91%。

微观结构

SEM图像显示，未处理的MP凝胶结构较为松散，而POP处理的MP凝胶结构更加紧密和有序，FP4组表现出最规则的网状结构。

氧化程度

POP显著降低了MP的羰基含量，并提高了总巯基含量。FP4组的羰基含量最低，为3.45 nmol/mg，而总巯基含量最高，为78.75 nmol/mg。

蛋白质结构

FTIR分析表明，POP抑制了·OH诱导的α-螺旋结构向无规卷曲的转变，维持了MP的有序结构。

消化率

体外消化实验结果显示，POP对MP的消化率影响较小，FP4组的消化率最高，达到94.64%。

综上所述，本研究揭示了POP在抑制·OH诱导的MP氧化损伤和改善凝胶特性方面的显著作用。POP通过清除自由基、增强蛋白质分子间的相互作用以及稳定凝胶网络结构，有效提升了MP的功能特性。这些发现不仅为牦牛肉制品的品质提升提供了理论依据，也为开发新型天然抗氧化剂在食品工业中的应用开辟了新的途径。

研究结果表明，POP作为一种高效的天然抗氧化剂，在食品加工和储存过程中具有广阔的应用前景。未来的研究可以进一步优化POP的使用浓度，并探索其在其他食品体系中的应用潜力，以推动天然抗氧化剂在健康食品开发中的广泛应用。