羟基自由基氧化提升鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶消化率与抗氧化活性的生物可利用性研究

本研究通过构建Fenton氧化体系和体外动态消化模型，探究了氧化蛋白对肌原纤维蛋白(MP)凝胶理化特性及消化性能的影响。研究发现适度氧化(≤0.5 mM H2O2)可显著提升MP凝胶的白度、凝胶强度和持水性，释放更多必需氨基酸(EAAs)及具有强生物活性的小分子肽，消化产物抗氧化能力显著增强。首次揭示A0A3N0XHW1和A0A3N0ZA05蛋白的氧化修饰程度决定消化产物抗氧化活性，为水产功能食品开发提供理论依据。

　　

研究背景
水产蛋白的高效利用一直是食品科学领域的重点课题。鲢鱼作为我国主要淡水经济鱼类，其肌原纤维蛋白(Myofibrillar Protein, MP)在加工过程中易受氧化影响，但氧化程度与营养特性的关系尚不明确。现有研究多关注氧化对蛋白质结构的破坏，却忽视了适度氧化可能带来的生物活性提升。更关键的是，氧化修饰如何通过影响蛋白消化过程来改变其生物可利用性(Bioavailability)，这一机制链条仍存在认知空白。

研究方法与技术
中国国家自然科学基金资助的研究团队通过构建羟基自由基氧化系统(HROS)，采用0.1-10 mM H₂O₂梯度处理鲢鱼MP凝胶，结合体外动态消化模型（模拟口腔-胃-肠三阶段），综合运用Tricine-SDS-PAGE、氨基酸分析、肽段鉴定等技术，系统评估了不同氧化程度MP凝胶的理化特性、消化产物组成及抗氧化活性。实验样本来自武汉洪山区市场的鲜活鲢鱼(2000±50 g)，采用符合伦理的击晕法处理。

研究结果

Color change
色度分析显示，0.1-0.5 mM H₂O₂处理组白度(W)达峰值73.90-75.12，显著高于对照组(p<0.05)。适度氧化通过促进蛋白交联改善光学特性，而>0.5 mM H₂O₂则导致过度聚集使L*值下降。

Conclusion
研究首次证实：1) 0.5 mM H₂O₂为氧化阈值，适度氧化使消化产物中必需氨基酸(EAAs)含量提升23.7%，<1 kDa活性肽占比增加35.2%；2) 特定蛋白(A0A3N0XHW1和A0A3N0ZA05)的氧化修饰程度直接调控消化产物的羟基自由基清除率(HRSA)；3) 过度氧化(>0.5 mM)会导致α-氨基己二酸半醛(AAS)等有害产物积累。

重要意义
该研究发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，为水产加工提供了精准氧化控制的理论框架：一方面揭示了氧化修饰-消化特性-生物活性的分子关联，另一方面建立了H₂O₂浓度与营养品质的量化关系，对开发高生物利用度的水产功能食品具有重要指导价值。研究特别强调在储运过程中需严格控制氧化程度，避免超过0.5 mM H₂O₂的临界阈值。