氧化是導致肉制品品質下降的重要原因，然而傳統合成型抗氧化劑被認為具有潛在的遺傳毒性和致癌風險。利用植物多酚作為傳統抗氧化劑的有效替代物用于肉制品的品質調控成為當前食品領域研究的熱點。桑椹多酚富含花青素及多種酚類物質，具有良好的體外抗氧化活性。本團隊前期研究已經證實桑椹多酚可以有效延緩肉制品中蛋白質的氧化，然而，由于酚類物質會與蛋白質發生共價及非共價結合，氧化誘導下酚類物質對肉制品中蛋白質功能特性的影響如何還有待考究，該結果將直接影響植物多酚作為肉制品品質調節劑的可行性。

 

鑒于此，畜禽加工團隊劉學銘研究員、程鏡蓉博士探討了氧化條件下酚類物質與蛋白質的相互作用對蛋白質功能的影響。以丙二醛作為氧化誘導劑，首次分析了丙二醛和桑椹多酚劑量對MP基乳液凝膠特性的影響。研究結果表明，適宜劑量的桑椹多酚（<2.5%）有助于提高MP乳液的抗氧化性，但過高劑量的多酚會誘發蛋白質的去折疊和變性，影響MP乳液的抗氧化能力；經酚類物質修飾后的MP乳液粒徑顯著增大，Zeta電位下降。酚類物質的修飾作用不利于MP乳液凝膠的形成，但可以有效緩解丙二醛對肌原纖維蛋白的氧化損失，一定程度上改善較高劑量丙二醛（20 mM）氧化誘導下MP的凝膠性能。在此基礎上，就酚濃度和丙二醛劑量對MP乳液凝膠形成機理做出了探討。多酚類物質的修飾作用會削弱MP蛋白分子間的氫鍵、疏水作用和二硫鍵等作用力。因此，在沒有丙二醛的誘導下，多酚修飾的MP乳液并不能形成均勻的三維凝膠網絡。適度的氧化應激（< 20 mM 丙二醛）可以促進席夫堿的形成，誘導蛋白質的交聯，促進MP乳液凝膠性能的提高，過高濃度丙二醛則會破壞蛋白質-蛋白質間的共價鍵或將蛋白質從界面上拖走，破壞凝膠網絡結構。高濃度的酚（10%）由于增大了MP乳液粒徑，較大程度地提高了MP在油水界面的空間位阻，同時阻斷蛋白質分子間共價鍵的形成，無法形成高彈性的乳液凝膠。

 

以上研究結果于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”為題目在《Food Chemistry》上發表。該研究對于全面揭示植物多酚對肉制品的品質調控機制，引導肉制品加工從業人員科學正確地使用植物多酚，指導功能性肉制品開發等都有重要意義。