异槲皮苷在肉基食品体系中的色泽稳定机制：多光谱技术与分子模拟研究

本研究针对肉类加工中因肌红蛋白(Mb)氧化导致的色泽劣变问题，通过体外实验结合多光谱技术、分子对接和分子动力学模拟，系统揭示了异槲皮苷(Isoquercitrin)通过氢键和范德华力与Mb形成稳定复合物，改变其二级结构，使表面疏水性降低9.67%、溶解度下降27%，显著提升肉品色泽稳定性，为天然护色剂开发提供理论依据。

　　

鲜亮的樱桃红色是消费者判断肉类新鲜度的首要指标，这种诱人的色泽主要来源于肌红蛋白(Mb)的氧化状态。然而在加工储存过程中，Mb会不可逆地转化为褐色的高铁肌红蛋白(MetMb)，导致肉类失去商品价值。据统计，全球每年因肉类变色造成的经济损失高达数十亿美元。传统护色剂如亚硝酸盐存在潜在健康风险，因此寻找安全高效的天然替代品成为食品科学领域的重要课题。

来自烟台大学药学院的Xiangyang Zhang团队将目光投向了一种广泛存在于果蔬中的黄酮类化合物——异槲皮苷(Isoquercitrin)。作为槲皮素的葡萄糖苷衍生物，它不仅具有更强的水溶性和生物利用度，还展现出卓越的抗氧化、抗炎等生物活性。但迄今为止，科学界对其在肉品护色方面的分子机制仍知之甚少。

为揭开这一谜题，研究人员设计了一套系统的研究方案。首先通过肉块浸泡实验直观验证异槲皮苷的护色效果，随后采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)解析蛋白质二级结构变化，紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱追踪分子相互作用，结合分子对接与分子动力学模拟揭示结合位点与动态过程，最后通过差示扫描量热法(DSC)和原子力显微镜(AFM)评估热稳定性和形貌特征。

研究结果部分呈现了丰富的数据发现。在"异槲皮苷对肉色的保护作用分析"中，0.1%处理组的牛肉在7天储存后a*值(红度)仍保持11.03，显著高于对照组的8.52，直观照片显示其褐变程度最轻。FT-IR分析显示随着异槲皮苷浓度增加，酰胺I带(1658 cm^-1)发生位移，α-螺旋含量从34.07%先降至5.58%后回升至33.28%，揭示蛋白质经历解旋-重排的动态调整过程。

"紫外-可见吸收光谱"数据显示280 nm处吸收峰红移，表明芳香族氨基酸微环境改变。同步荧光光谱中Δλ=15 nm和60 nm时的荧光淬灭证实异槲皮苷同时影响了色氨酸(Trp)和酪氨酸(Tyr)残基的微环境。分子对接结果显示-9.7 kcal/mol的结合能，关键作用位点包括PHE98、ARG66等残基，主要作用力为氢键和范德华力。

特别值得注意的是，DSC测定显示复合物的变性温度从85°C提升至130.65°C，增幅达53.7%，AFM图像清晰呈现蛋白质聚集体尺寸随浓度增加而增大。这些发现共同解释了溶解度下降27%和表面疏水性降低9.67%的现象，说明异槲皮苷通过分子包裹稳定了Mb结构。

这项发表在《Food Chemistry: X》的研究首次系统阐明了异槲皮苷作为天然护色剂的多重作用机制：既能通过抗氧化活性减少MetMb生成，又能通过分子相互作用稳定蛋白质构象。研究采用的"多尺度研究策略"——从宏观肉色表观到分子动力学模拟，为食品功能成分研究提供了方法论范例。更重要的是，该发现为开发无亚硝酸盐的健康肉制品开辟了新途径，在应对全球肉类保鲜挑战方面具有重要应用前景。未来研究可进一步优化配方，考察不同肉类基质中的适用性，推动这一天然解决方案走向产业化应用。