近期，川渝共建特色食品重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、食品與生物工程學(xué)院唐潔教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)雜志1區(qū)，IF= 5.7）發(fā)表了題為“Effect of Different Addition Amounts of Capsaicin on the Structure, Oxidation Sites, and Gel Properties of Myofibrillar Proteins under Oxidative Conditions”的研究性論文。唐潔教授為論文的通訊作者，張東副教授為論文的第一作者。該研究得到四川省自然科學(xué)基金科教聯(lián)合面上項(xiàng)目（2024NSFSC2081，辣椒素調(diào)控肌原纖維蛋白氧化穩(wěn)定性及自組裝成膠行為機(jī)制研究）、四川省科技計(jì)劃重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（23ZDYF3100, 基于分子動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)提升油炸肉類預(yù)制菜品質(zhì)的研究與應(yīng)用示范）和重慶市科技局技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目（CSTB2023TIAD-KPX0029, 預(yù)制菜冷殺菌保鮮保質(zhì)裝備研發(fā)與應(yīng)用）的支持和資助。

凝膠類肉制品具有較高的營(yíng)養(yǎng)成分，較好的風(fēng)味及口感，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。肌原纖維蛋白作為凝膠類肉制品的主要成分，具有凝膠作用、水結(jié)合能力和乳化能力等多種功能特性。然而，在生產(chǎn)加工過程中，如氧化還原反應(yīng)、電離輻射、水解反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、光致氧化以及生物活動(dòng)等途徑產(chǎn)生的常見羥基自由基（?OH）容易導(dǎo)致肌原纖維蛋白氧化劣變，進(jìn)而影響其成膠特性，導(dǎo)致凝膠類肉制品品質(zhì)變差。因此，控制蛋白質(zhì)的氧化以維持凝膠類肉制品品質(zhì)對(duì)食品工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展意義重大。

辣椒是川渝肉制品中常見的輔料，常用來增香和增添辛辣味。辣椒素作為辣椒中辣椒素類物質(zhì)的主要活性成分，其含量的多少是評(píng)價(jià)辣椒品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一。辣椒素是一種無色、無味的化合物，其在食用時(shí)具有刺激性，可在人類口腔中產(chǎn)生灼燒感。辣椒素不僅可以增強(qiáng)食欲和促進(jìn)消化，還具有抗炎、殺菌和抗腫瘤的作用。近些年來，研究者們還對(duì)體內(nèi)辣椒素的受體、離子通道的激活以及促進(jìn)神經(jīng)肽的釋放等方面進(jìn)行了深入探究。由此可見，辣椒素在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。近年來，申請(qǐng)人和其他研究者發(fā)現(xiàn)辣椒素能與肉中肌原纖維蛋白之間產(chǎn)生良好的相互作用，但是有關(guān)氧化條件下辣椒素對(duì)肌原纖維蛋白分子狀態(tài)及成膠性能調(diào)控的系統(tǒng)性探究鮮有報(bào)道。本研究旨在從分子水平了解辣椒素在?OH誘導(dǎo)的氧化條件下如何影響肌原纖維蛋白的微觀結(jié)構(gòu)和凝膠特性。

研究結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)?OH誘導(dǎo)的氧化處理后，肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，氧化位點(diǎn)的數(shù)量增加，在加熱形成凝膠的過程中，肌原纖維蛋白不能形成致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最終，肌原纖維蛋白凝膠的硬度、彈性和保水能力降低。在?OH誘導(dǎo)的氧化條件下，隨著辣椒素添加量從0 μM增加到80 μM，?OH對(duì)肌原纖維蛋白的氧化作用減小，肌原纖維蛋白氧化位點(diǎn)減少。辣椒素主要與SH1中的氨基酸（殘基1-151和601-651）相互作用，從而減少肌原纖維蛋白氧化聚集的發(fā)生。在加熱過程中，肌原纖維蛋白可以形成均勻致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝膠，使得質(zhì)構(gòu)特性、微觀結(jié)構(gòu)和保水能力得到改善。因此，在凝膠類肉制品的加工中，可通過添加辣椒素提高蛋白質(zhì)的抗氧化特性，從而改善凝膠類肉制品的質(zhì)量。

圖文賞析

圖形摘要

作者簡(jiǎn)介：

張東，食品與生物工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，四川省“天府峨眉計(jì)劃”青年人才。擔(dān)任四川省營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)理事會(huì)理事，四川省市場(chǎng)監(jiān)督管理局食品安全檢查技術(shù)中心專家，Journal of Future Foods、eFood和Food Materials Research等期刊青年編委，F(xiàn)ood Chemistry、Food Control等10余本高水平國(guó)際期刊特邀審稿人。研究方向?yàn)槿馄房茖W(xué)與加工技術(shù)，在肉制品精深加工及肉蛋白分子狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)控、畜產(chǎn)品有益微生物發(fā)掘與利用以及畜產(chǎn)品質(zhì)量安全控制等方面取得良好進(jìn)展。2021年入職以來主持及參與四川省自然科學(xué)基金、四川省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和重慶市科技局重點(diǎn)項(xiàng)目等項(xiàng)目20余項(xiàng)，其中主持省部級(jí)，企、事業(yè)單位委托等科研項(xiàng)目9項(xiàng)，主持教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目1項(xiàng)。目前共發(fā)表論文30余篇，以第一/通訊作者在Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Chemistry、Meat Science等期刊發(fā)表20余篇。申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)，研究工作獲得2023年“四川省食品工業(yè)科學(xué)技術(shù)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”（4/8）。