《Food Chemistry》：Structure–activity relationships and molecular mechanisms of six polyphenols in inhibiting hemoglobin-mediated lipid oxidation in unwashed surimi
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摘要多酚对血红蛋白(Hb)介导的脂质氧化的抑制作用具有结构依赖性，但其潜在的调控机制尚不清楚。在未经洗涤的鱼糜(UWS)中评估了六种结构各异的多酚。原花青素B2表现出最佳效果，将TBARS降低31.37%，清除86.14%的DPPH和87.29%的·OH，并将高铁血红蛋白从2
摘要
多酚对血红蛋白(Hb)介导的脂质氧化的抑制作用具有结构依赖性，但其潜在的调控机制尚不清楚。在未经洗涤的鱼糜(UWS)中评估了六种结构各异的多酚。原花青素B2表现出最佳效果，将TBARS降低31.37%，清除86.14%的DPPH和87.29%的·OH，并将高铁血红蛋白从27.45%降至24.20%。分子动力学和动态互相关矩阵(DCCM)分析表明，多酚结合到血红素邻近的疏水区域，调节局部波动，并将中性相关运动的占比从游离Hbβ中的83.10%增加到多酚结合系统中的88.58–92.89%。中性相关运动与高铁血红蛋白和TBARS呈负相关，与ABTS和·OH清除能力及氧合血红蛋白呈正相关。这些发现表明，自由基清除和调节Hb氧化以及血红素邻近动力学可能共同抑制UWS中的脂质氧化。这些发现还表明，DCCM衍生的动态特征作为多酚筛选的描述符具有潜力，尽管需要进一步验证。
引言
未经洗涤的鱼糜(UWS)是一种直接由鱼肌肉制备而无需洗涤步骤的加工鱼制品(Xu等人，2023)。与传统的洗涤鱼糜相比，UWS保留了更多的内源性血红素蛋白、肌浆蛋白、脂质和天然酶(Chai等人，2023；Fu等人，2009；Wang等人，2018)。尽管这一特性有助于降低加工成本并提高营养保留，但它也明显加剧了冷冻储存期间的质量不稳定性(Xu等人，2023)。在多种变质反应中，脂质氧化被认为是UWS质量下降的主要因素，导致变色、凝胶强度减弱、异味形成和储存稳定性降低(Wu等人，2024；Yang等人，2024)。
与洗涤鱼糜不同，UWS中的脂质氧化与血红素蛋白密切相关，其中血红蛋白(Hb)已被确定为最重要的促氧化因素之一(Grunwald & Richards，2012；Hu等人，2022；Xiang等人，2026)。在冷冻储存期间，冰晶形成、冻融浓缩和组织破坏可能促进Hb的结构扰动和氧化态变化(Wu等人，2024；Yang等人，2024)。因此，Hb的促氧化活性不仅归因于血红素铁的催化作用，而且与球蛋白对血红素的埋藏程度、血红素微环境的稳定性以及蛋白质的局部构象动力学密切相关(Wu等人，2022；Zhu等人，2025)。Aranda等人(2009)表明，鱼类Hb比哺乳动物Hb表现出快得多的自氧化和血红素解离，速率高约50–100倍，这可能与CD角和E螺旋中的关键氨基酸替换有关。一旦Hb发生构象扰动，血红素暴露、铁释放和Hb自氧化可能会进一步加速，最终引发脂质过氧化，并在Hb氧化和脂质氧化之间形成恶性循环(Dong等人，2020；Tian等人，2022)。因此，从机制角度来看，Hb相关的非酶促氧化是UWS中脂质氧化中的重要驱动因素。
多酚因其强大的抗氧化活性、广泛的可用性和良好的安全性，作为天然抗氧化剂在水产食品保存中引起了广泛关注(Dong等人，2020；Wang等人，2026；Zhu等人，2025)。它们的抗氧化效力高度依赖于结构，并受酚羟基数量和分布、核心骨架类型、糖基化模式和寡聚化程度等因素的影响(Wen等人，2022)。先前的研究表明，结构不同的多酚在抑制鱼糜和Hb相关氧化系统中Hb自氧化和脂质氧化的能力方面存在差异(Li等人，2025；Zhu等人，2025)。然而，大多数研究主要关注抗氧化结果，多酚整体结构差异、Hb介导的氧化和Hb丰富鱼糜中脂质氧化抑制之间的关系仍缺乏充分理解。
值得注意的是，多酚在复杂食品系统中的作用不仅限于直接清除自由基或中断脂质过氧化链。越来越多的证据表明，多酚可以通过非共价相互作用与蛋白质相互作用，从而改变局部微环境、构象稳定性和动态行为，并最终调节蛋白质功能(Liu等人，2023；Tian等人，2022)。对于UWS而言，这意味着多酚可能不仅作为自由基清除剂起作用，而且可能通过结合Hb并调节血红素微环境和内部动态耦合来降低Hb的促氧化活性。因此，结构各异的多酚对UWS中脂质氧化的抑制效果差异可能至少部分源于它们调节Hb结构和动力学的不同能力。
基于这些考虑，选择了六种结构多样的多酚，包括Helicin、Morin、Myricitrin、原花青素B2、大豆异黄酮8-C-葡萄糖苷和刺芒槐素7-O-葡萄糖苷，作为代表性模型化合物。这些化合物涵盖了多样的结构特征，包括不同的黄酮骨架、苷元/糖苷形式、糖苷连接、羟基化模式和不同的寡聚化程度，这些特征可能影响它们的抗氧化能力和Hb结合行为。因此，这些化合物被用作代表性结构模型来探索多酚结构、Hb相互作用和Hb介导的脂质氧化抑制之间的关系。
此外，整合了紫外-可见光谱、荧光光谱、自由基清除实验、分子对接、分子动力学模拟和动态互相关矩阵(DCCM)分析，从多酚-Hb相互作用特征、构象变化和分子动力学调节的角度阐明不同多酚抑制Hb相关脂质氧化的分子机制。本研究的发现有望深化对多酚介导的Hb促氧化行为调控的理解，并为天然抗氧化剂在UWS质量控制中的靶向应用提供理论基础。
章节摘要
材料与化学试剂
花鲢(每条约2.5 kg；n = 5)购自中国湖南省长沙市红星市场。Helicin、Morin、Myricitrin和原花青素B2购自麦克林生化有限公司(上海，中国)。大豆异黄酮8-C-葡萄糖苷和刺芒槐素7-O-葡萄糖苷购自源叶生化有限公司(上海，中国)。除非另有说明，本研究中使用的其他所有化学试剂和试剂均为分析纯。
同源性建模与模型评估
为阐明多酚介导的Hbβ稳定性调控的分子机制，首先使用SWISS-MODEL构建了Hbβ肽链的三维结构，并通过SAVES v6.0验证了模型质量(Li等人，2025)。结果表明，构建的模型具有高度可靠性(图S1)：ERRAT得分为100，显著超过85的可接受阈值；Verify3D分析显示82.31%的残基达到
结论
本研究比较了六种结构各异的多酚抑制冷冻UWS中脂质氧化的能力，原花青素B2和Morin表现出最强的保护作用。它们的抗氧化作用与自由基清除能力、Hb氧化态分布的调节以及局部Hbβ动力学的调节有关。本研究的一个重要新发现是多酚结合诱导了Hbβ相关运动的重新分布，其特征是减少
CRediT作者贡献声明
相贵源：写作–审阅与编辑，写作–原稿撰写，可视化，方法论，调查，形式分析，数据整理，概念化。舒军：写作–审阅与编辑，写作–原稿撰写，软件，方法论，概念化。李江涛：写作–审阅与编辑，软件，方法论。付祥进：验证，监督，软件，资源，方法论，调查，资金获取。徐友智：验证，监督，软件，资源，
未被引用的参考文献
Li等人，2025
Li, Li, Fu等人，2025
Wu, Yin, Xiao, Zhang和Richards，2022
Wu等人，2022
Zhu, Xu, Zheng等人，2025
Zhu, Wang, Jin等人，2025
竞争利益声明
作者声明他们没有已知的竞争经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本论文中报告的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金(32372412)的支持。
相贵源|舒军|李江涛|付祥进|徐友智|龙照|张建安|任康子|Hamid Majeed|Usman Majeed
