《Meat Science》:Phospholipid-regulated myosin interfacial adsorption orderliness as a key determinant of gel network order and water holding capacity in emulsified meat systems
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•磷脂诱导肌球蛋白暴露巯基。•M-L1:1 比例形成优越的复合界面和“预结构化”乳液。•蛋白界面的有序性与凝胶的有序性相关。•该界面转化为致密凝胶网络,最大化保水性。•过量的磷脂破坏凝胶网络并降低品质。引言乳液不稳定性仍然是乳化肉制品中的关键问题,因为它通常会导致质地和保水性
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磷脂诱导肌球蛋白暴露巯基。
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M-L1:1 比例形成优越的复合界面和“预结构化”乳液。
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蛋白界面的有序性与凝胶的有序性相关。
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该界面转化为致密凝胶网络,最大化保水性。
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过量的磷脂破坏凝胶网络并降低品质。
引言
乳液不稳定性仍然是乳化肉制品中的关键问题,因为它通常会导致质地和保水性(WHC)的不良变化,从而降低消费者接受度。作为肉中最丰富的盐溶性功能蛋白,肌球蛋白在热处理过程中三维凝胶网络的发展中起核心作用(Hu 等,2024)。肌球蛋白的凝胶化本质上是一个热驱动过程,其特征是分子展开、反应性基团暴露以及随后通过二硫键等作用力进行分子间交联(Feng 等,2025)。在此过程中形成的网络不仅负责保留水分和脂肪,还支持最终产品的硬度和完整性。了解肌球蛋白凝胶如何形成,以及其网络结构如何被外源活性物质调节,对于提高乳化肉制品的质量变得越来越重要(Feng 等,2025)。
脂肪是肉制品中乳液形成的关键成分,但过多的脂肪可能会干扰连续三维蛋白网络的形成,从而损害乳液稳定性(Jiao 等,2019)。因此,在乳化系统中保持适当的脂肪平衡对于保持产品稳定性和质量至关重要。磷脂作为肉中天然存在的双亲性脂质,不仅是细胞膜的主要结构成分,而且在肉加工过程中调节理化性质方面也显示出相当大的潜力。由于其独特的分子结构,由亲水头基和疏水尾组成,磷脂能够与蛋白质特异性相互作用,从而影响蛋白质构象和聚集行为(McClements & Gumus, 2016; Yang 等,2025)。此外,先前的研究表明,磷脂可以与豌豆蛋白和乳清蛋白在油水界面相互作用,导致乳化性能和乳液稳定性发生显著变化(Keuleyan 等,2025; Xia, Shen, Zhao, Deng, & Wang, 2024; Zhao 等,2024)。对于乳化肉制品,据报道添加磷脂可以提高肌原纤维蛋白凝胶的保水性(Xia, Ma, Chen, Li, & Zhang, 2018; Yang 等,2025)。对于乳化肉制品,据报道添加磷脂可以提高肌原纤维蛋白凝胶的保水性(Xia 等,2018; Yang 等,2025)。
尽管有这些发现,大多数现有研究都集中在外源添加的磷脂上,对内源磷脂与肌球蛋白等关键肉蛋白之间的内在关系关注有限。因此,从内源磷脂比率的效果扩展到外源磷脂的调节机制,对于更真实地了解乳化肉制品的稳定性具有重要意义。我们之前的研究已证实,磷脂和肌球蛋白主要通过非共价结合相互作用,并在油水界面表现出竞争性吸附(Liu 等,2026)。然而,磷脂调节肌球蛋白凝胶化的分子水平过程对于乳化肉制品来说仍然不清楚。
基于内源磷脂与肌球蛋白的比例,本研究旨在阐明磷脂提高乳化肉制品质地和稳定性的分子机制。研究了磷脂对基于肌球蛋白的乳化凝胶形成和质量的调节作用。采用了结构分析、理化和流变学测试以及微观表征的组合方法。通过这些分析,表征了肌球蛋白在油水界面的构象变化和界面吸附有序性,同时阐明了凝胶化过程中的分子间力变化,并将其与凝胶硬度和 WHC 等关键质量属性相关联。
章节摘要
材料
新鲜猪里脊肉(M. longissimus lumborum;n = 6)采购自中国山东省泰安市一家经认证的商用屠宰场,测得的蛋白含量为每 100 克生组织 23.15 ± 0.11 克。卵磷脂(≥99% 磷脂含量)和精炼菜籽油购自同仁堂中药有限公司(中国山东泰安)。
肌球蛋白提取
肌球蛋白按照 Liu 等(2026)先前发表的方法提取。将 100 克猪肉加入 5 倍体积的溶液 A 中
蛋白 SDS-PAGE
SDS-PAGE 可以揭示蛋白亚基的结构变化(Feng, Sun, et al., 2025)。图 1A 显示,在所有肌球蛋白 - 卵磷脂乳液中均观察到对应于肌球蛋白的条带,具体为肌球蛋白重链(MHC)和肌球蛋白轻链(MLCs)(Hu 等,2026)。此外,在不同肌球蛋白 - 卵磷脂乳液比例中,MHC 和 MLC-2 的条带强度没有显著差异。相比之下,肌球蛋白轻链 1(MLC-1)和
结论
本研究将肌球蛋白界面吸附的有序性与肌球蛋白乳化凝胶的有序性联系起来。添加适量的卵磷脂(M-L1:1)诱导肌球蛋白发生有序构象转变(例如,暴露巯基和二硫键的变化),并且磷脂主要结合到肌球蛋白轻链 1 和 3(MLC-1 和 MLC-3)。这种分子重排促进了均匀、稳定且具有粘弹性的复合吸附层的形成
生成式人工智能和人工智能辅助技术在论文准备过程中的声明
在准备本工作期间,作者使用 ChatGPT(OpenAI)进行语言润色和翻译。使用该工具后,作者根据需要审查和编辑了内容,并对已发表文章的内容承担全部责任。
动物研究声明
本研究遵循期刊规定的所有动物实验道德准则。
CRediT 作者贡献声明
Jing Liu: 撰写 – 初稿,方法论,调查,概念化。Xiaonan Zhai: 软件。Jianying Zhao: 软件,调查,获取资金。Chongxian Zheng: 调查,形式分析。Benjamin W.B. Holman: 撰写 – 审阅 & 编辑,形式分析。Huixin Zuo: 可视化,资源,数据整理,概念化。Zonglin Guo: 调查,获取资金。Yimin Zhang: 项目管理,调查。Yanwei Mao: 验证,监督,
致谢
这项工作得到了中国山东省重大科技创新工程(2024TZXD027)、朱容市科技项目 - 农业技术创新基金一般项目(ZA32317)、广东省基础与应用基础研究基金(2024A1515010433)以及山东省猪产业技术体系(SDAIT-08-10)的支持。
Jing Liu|Xiaonan Zhai|Jianying Zhao|Chongxian Zheng|Benjamin W.B. Holman|Huixin Zuo|Zonglin Guo|Yimin Zhang|Yanwei Mao