【摘要】：在肉制品加工、貯藏等過程中,經(jīng)常伴隨著香辛料的添加,賦予了肉制品獨(dú)特香味和口感,同時(shí)也可以起到抗氧化、抑菌等作用。香辛料提取物主要為多酚類化合物,諸多研究發(fā)現(xiàn)多酚類化合物可以與蛋白質(zhì)發(fā)生非共價(jià)和共價(jià)相互作用,從而改變蛋白的結(jié)構(gòu)和理化特性。目前,在氧化體系條件下,關(guān)于多酚類化合物對(duì)肉類蛋白的影響研究較多,而對(duì)于自然加熱氧化過程中多酚類化合物和肉類蛋白的互作及其對(duì)肉類蛋白理化特性的影響機(jī)制研究非常有限。此外,對(duì)于肌球蛋白凝膠形成過程與多酚互作的變化規(guī)律也缺乏系統(tǒng)研究。本研究以肌球蛋白和非氧化態(tài)迷迭香酸(RA)為研究對(duì)象,分別從溶液體系、凝膠體系以及從溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z的熱處理過程三個(gè)層面,研究不同鹽濃度條件下,肌球蛋白熱誘導(dǎo)凝膠過程中與RA的相互作用機(jī)制及其對(duì)肌球蛋白構(gòu)象和理化特性的影響,旨在闡明肉類產(chǎn)品在熱處理過程中,多酚類化合物與肉類蛋白的作用機(jī)理,為肉類產(chǎn)品加工過程中,多酚類化合物在肉制品的應(yīng)用提供理論依據(jù)。首先,在溶液體系中,對(duì)肌球蛋白與RA的相互作用方式以及不同NaCl濃度條件下RA添加對(duì)于肌球蛋白構(gòu)象和理化特性的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明RA對(duì)肌球蛋白的內(nèi)源熒光具有較強(qiáng)的靜態(tài)猝滅作用,且RA與肌球蛋白主要通過疏水相互作用結(jié)合,不存在共價(jià)交聯(lián)。添加RA可以促進(jìn)肌球蛋白結(jié)構(gòu)展開,α-螺旋含量降低,更多活性基團(tuán)暴露,表面疏水性增加。不同NaCl條件下,添加RA會(huì)降低Zeta電位的絕對(duì)值,導(dǎo)致肌球蛋白的溶解度降低,濁度和粒徑增大。低鹽濃度下(0.2-0.4 mol/L NaCl),添加RA降低了肌球蛋白的乳化性,中高鹽濃度時(shí)(0.6-1.0 mol/L NaCl)時(shí),RA對(duì)肌球蛋白的乳化性影響較小。然后,研究了凝膠體系下肌球蛋白與RA的互作機(jī)制及其對(duì)肌球蛋白凝膠特性的影響。在凝膠體系中,肌球蛋白與RA之間的主要非共價(jià)作用仍為疏水相互作用;此外,RA抑制了肌球蛋白間二硫鍵的生成,但其本身與肌球蛋白之間存在共價(jià)交聯(lián)。添加RA可以促進(jìn)肌球蛋白結(jié)構(gòu)展開,色氨酸殘基和酪氨酸殘基暴露,α-螺旋含量減少,從而增強(qiáng)了蛋白分子間的疏水相互作用,并增加了蛋白與水分子間或蛋白分子間的氫鍵作用。0.2 mol/L NaCl條件下,肌球蛋白難以形成凝膠,凝膠強(qiáng)度低,保水性差,凝膠結(jié)構(gòu)呈堆積塊狀,添加RA對(duì)肌球蛋白凝膠特性的影響較小;隨NaCl濃度增加,添加RA可以促進(jìn)凝膠的形成,提高凝膠強(qiáng)度和凝膠保水性,增加凝膠的白度值,并形成多孔且均一的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最后,在溶液和凝膠體系研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了熱處理過程中RA對(duì)肌球蛋白凝膠形成的影響。在熱處理過程中,隨著溫度升高,肌球蛋白結(jié)構(gòu)逐漸展開,活性基團(tuán)暴露出來,蛋白分子間的疏水相互作用逐漸增強(qiáng),巰基氧化形成二硫鍵,引起蛋白聚集,導(dǎo)致溶解度降低,濁度和粒徑增大。當(dāng)溫度超過50℃時(shí),添加RA明顯加快了蛋白溶解度、濁度和粒徑的變化速率,原因在于,添加RA促進(jìn)了蛋白二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)迅速展開和疏水集團(tuán)進(jìn)一步暴露,使得α-螺旋含量進(jìn)一步降低,蛋白分子間通過疏水作用形成較大聚集體,從而加速了肌球蛋白凝膠的形成;在60℃以后,部分被氧化的RA與肌球蛋白的巰基形成共價(jià)鍵,進(jìn)一步促進(jìn)了蛋白分子間的交聯(lián);這些作用有利于改善肌球蛋白凝膠特性。然而,低鹽濃度下(0.2-0.4 mol/L NaCl),添加RA雖然促進(jìn)了蛋白分子間的交聯(lián),但由于蛋白在熱處理過程中過快聚集,難以形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵,故限制了其凝膠性能的提高。綜上所述,肌球蛋白熱誘導(dǎo)凝膠過程中與RA的互作及其對(duì)蛋白理化特性的影響機(jī)制如下:在溶液體系中RA可以通過疏水相互作用與蛋白質(zhì)分子結(jié)合,在熱處理過程中還可以與蛋白巰基反應(yīng)發(fā)生共價(jià)結(jié)合,凝膠形成后肌球蛋白與RA的相互作用力主要是疏水相互作用和共價(jià)交聯(lián),且中高鹽濃度利于這些相互作用。一方面,這些反應(yīng)可以促進(jìn)蛋白結(jié)構(gòu)展開,暴露活性基團(tuán),利于加熱過程中蛋白分子間的相互作用,從而促進(jìn)了肌球蛋白凝膠的形成;另一方面,RA可以進(jìn)入蛋白質(zhì)多肽鏈之間,作為交聯(lián)劑進(jìn)一步促進(jìn)蛋白分子間的交聯(lián)聚集,從而提高了肌球蛋白的凝膠特性。
【圖文】：

呈“Y”字形狀，長度約為 160 nm，結(jié)構(gòu)如圖1.1 所示。肌球蛋白的分子量約為 460 kDa，，由兩條重鏈（Myosin heavy chain，MHC，分子量約為 200 kDa）和四條輕鏈（Myosin light chain，MLC，分子量為15-25 kDa）組成[4]。其中，兩條重鏈的一部分交織在一起形成α-螺旋形的尾部結(jié)構(gòu)，另一部分和輕鏈形成兩個(gè)球形頭部和頸部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域。肌球蛋白的頭部（S1）由馬達(dá)域（Motor domain

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文伸展，展開的蛋白分子通過凝集或交聯(lián)作用逐漸形成凝膠[6-7]。球蛋白熱誘導(dǎo)形成凝膠主要包括頭部-頭部聚集和尾部-尾部聚，在相對(duì)低溫時(shí)（如 40 ℃），肌球蛋白頭部發(fā)生縮短，同時(shí)伴隨著加熱溫度升高，肌球蛋白的重鏈形態(tài)改變，導(dǎo)致輕鏈 LC解離，促使頭部多個(gè)部位的疏水區(qū)域暴露出來，利于發(fā)生蛋白分子間的頭部-頭部聚集。此外，輕鏈 LC2 也會(huì)發(fā)生選擇性解頸部區(qū)域發(fā)生凝集，但由于頭部是彎曲的，單個(gè)蛋白分子內(nèi)難結(jié)合。當(dāng)加熱到相對(duì)高的溫度時(shí)（超過 50 ℃），肌球蛋白分子螺旋，包埋在α-螺旋結(jié)構(gòu)之間的大量疏水性殘基暴露出來，導(dǎo)歷尾部-尾部聚集并形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[8-9]。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS201.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612451