近日，食品科學(xué)與工程學(xué)院羅欣教授團(tuán)隊(duì)梁榮蓉副教授在《Food Chemistry》在線發(fā)表了題為“Multispectral and molecular dynamics study on the impact of trans, trans-2,4-decadienal and 4-hydroxy-2-nonenal on myoglobin redox stability”的研究論文。博士研究生齊家靜和楊嘯吟副教授為該論文共同第一作者，梁榮蓉副教授為該論文通訊作者。

肉色是消費(fèi)者判斷肉類新鮮程度的重要品質(zhì)指標(biāo)，而脂質(zhì)氧化會通過醛、酮等次級代謝產(chǎn)物促進(jìn)肌紅蛋白氧化，從而導(dǎo)致肉色劣變。在這些脂質(zhì)氧化產(chǎn)物中4-羥基-2壬烯醛（HNE）具有較強(qiáng)的促進(jìn)肌紅蛋白氧化的作用，而這方面已進(jìn)行了大量研究。但是脂質(zhì)氧化產(chǎn)物眾多，其分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性等不同。目前鮮有其它氧化產(chǎn)物與肌紅蛋白作用的報道。脂質(zhì)氧化產(chǎn)物反式，反式– 2,4-癸二烯醛（tt-DDE）具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性，該團(tuán)隊(duì)猜測其具有更強(qiáng)的促肉色劣變作用，但是目前尚未見該方面的報道，這極大地限制了人們對脂質(zhì)氧化加劇肉色劣變的認(rèn)識，不利于肉色的控制。因此，本研究通過體外實(shí)驗(yàn)探究了tt-DDE對肌紅蛋白的氧化作用及其對肌紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的影響，揭示了tt-DDE加劇肉色劣變的潛在機(jī)制，為生鮮肉類肉色穩(wěn)定性的改善提供了理論依據(jù)。

圖1 HNE和tt-DDE對肌紅蛋白的促氧化作用及對其化學(xué)狀態(tài)的影響

圖2 HNE和tt-DDE對肌紅蛋白二級和三級結(jié)構(gòu)的影響

表1 HNE和tt-DDE對肌紅蛋白分子疏水性的影響

該研究發(fā)現(xiàn)，tt-DDE對肌紅蛋白的促氧化作用強(qiáng)于HNE，能與肌紅蛋白形成較穩(wěn)定的復(fù)合物，使肌紅蛋白產(chǎn)生較強(qiáng)的靜態(tài)淬滅；能破壞肌紅蛋白的二級和三級結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其氧化進(jìn)程。分子對接結(jié)果顯示tt-DDE和HNE均能與肌紅蛋白的血紅素基團(tuán)緊密結(jié)合，均與肌紅蛋白的Val67、Thr70、Ala71、Leu89、Pro88和血紅素基團(tuán)之間存在疏水作用力，但tt-DDE還能與肌紅蛋白的Ser92存在氫鍵作用力。因此，tt-DDE和HNE均會破壞肌紅蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，促進(jìn)血紅素鐵的氧化，從而導(dǎo)致肉色劣變，但是tt-DDE與肌紅蛋白的作用強(qiáng)于HNE，且促肌紅蛋白氧化能力也強(qiáng)于HNE。

圖3. 肌紅蛋白與HNE和tt-DDE的分子對接

該研究首次證明了tt-DDE是促進(jìn)肌紅蛋白氧化的另一種重要脂質(zhì)氧化產(chǎn)物，并探究了其對肌紅蛋白結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)一步揭示了脂質(zhì)氧化加劇肉色劣變的機(jī)制。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)基金、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)基金、中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)基金的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.137366

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波