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畜禽加工团队在《Food Chemistry》上发表论文,揭示桑椹多酚及丙二醛浓度对肌原纤维蛋白基乳液凝胶特性的影响机制

      氧化是导致肉制品品质下降的重要原因,然而传统合成型抗氧化剂被认为具有潜在的遗传毒性和致癌风险。利用植物多酚作为传统抗氧化剂的有效替代物用于肉制品的品质调控成为当前食品领域研究的热点。桑椹多酚富含花青素及多种酚类物质,具有良好的体外抗氧化活性。本团队前期研究已经证实桑椹多酚可以有效延缓肉制品中蛋白质的氧化,然而,由于酚类物质会与蛋白质发生共价及非共价结合,氧化诱导下酚类物质对肉制品中蛋白质功能特性的影响如何还有待考究,该结果将直接影响植物多酚作为肉制品品质调节剂的可行性. 
      鉴于此,畜禽加工团队刘学铭研究员、程镜蓉博士探讨了氧化条件下酚类物质与蛋白质的相互作用对蛋白质功能的影响。以丙二醛作为氧化诱导剂,首次分析了丙二醛和桑椹多酚剂量对MP基乳液凝胶特性的影响。研究结果表明,适宜剂量的桑椹多酚(<2.5%)有助于提高MP乳液的抗氧化性,但过高剂量的多酚会诱发蛋白质的去折叠和变性,影响MP乳液的抗氧化能力;经酚类物质修饰后的MP乳液粒径显著增大,Zeta电位下降。酚类物质的修饰作用不利于MP乳液凝胶的形成,但可以有效缓解丙二醛对肌原纤维蛋白的氧化损失,一定程度上改善较高剂量丙二醛(20 mM)氧化诱导下MP的凝胶性能。在此基础上,就酚浓度和丙二醛剂量对MP乳液凝胶形成机理做出了探讨。多酚类物质的修饰作用会削弱MP蛋白分子间的氢键、疏水作用和二硫键等作用力。因此,在没有丙二醛的诱导下,多酚修饰的MP乳液并不能形成均匀的三维凝胶网络。适度的氧化应激(< 20 mM 丙二醛)可以促进席夫碱的形成,诱导蛋白质的交联,促进MP乳液凝胶性能的提高,过高浓度丙二醛则会破坏蛋白质-蛋白质间的共价键或将蛋白质从界面上拖走,破坏凝胶网络结构。高浓度的酚(10%)由于增大了MP乳液粒径,较大程度地提高了MP在油水界面的空间位阻,同时阻断蛋白质分子间共价键的形成,无法形成高弹性的乳液凝胶。 
      以上研究结果于2021年5月以“The dose-dependent effects of polyphenols and malondialdehyde on the emulsifying and gel properties of myofibrillar protein-mulberry polyphenol complex”为题目在《Food Chemistry》上发表。该研究对于全面揭示植物多酚对肉制品的品质调控机制,引导肉制品加工从业人员科学正确地使用植物多酚,指导功能性肉制品开发等都有重要意义。



 

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