中国农业科学院李春红副研究员团队发文:卵清蛋白和乙醇添加对牛肉肌浆蛋白、肌原纤维蛋白相互作用特性变化的影响机制及其相关性
- 2026-05-18 23:22:00
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卵清蛋白和乙醇添加对牛肉肌浆蛋白、肌原纤维蛋白相互作用特性变化的影响机制及其相关性
导 读
近日，中国农业科学院的研究团队在食品权威期刊《Food Chemistry: X》（IF=8.2）发表题为“Mechanisms underlying the changes in interaction characteristics of beef sarcoplasmic, myofibrillar protein and their correlations induced by ovalbumin and ethanol addition”的研究性论文。该论文由中国农业科学院 农产品加工研究所、重庆化工职业学院环境与质量检测学院联合完成，李春红副研究员为该论文的通讯作者。
牛肉作为营养价值最高的动物性食物之一，因其令人愉悦的口感、风味及高蛋白质含量而广受欢迎。牛肉肌浆蛋白（SP），包括肌红蛋白（Mb），占肉类总蛋白质含量的25%–30%，并对肉色及保水能力产生影响。相比之下，肌原纤维蛋白（MP）约占肉类总蛋白质含量的50%–60%，与牛肉及其制品的质地和结构特性密切相关。此外，牛肉蛋白还能促进肌肉蛋白质合成并增加总铁摄入量，因此理论上对年轻人和老年人均有益处。
本研究旨在初步探究5%乙醇（E）和不同浓度（0.2%–2%）的卵清蛋白（OVA）对牛肉肌浆蛋白（SP）、肌原纤维蛋白（MP）的相互作用特性及其潜在机制的影响，并探讨二者之间的相关性。结果表明，E + 2% OVA 组显著降低了 SP 基质中的 β-折叠片比例，并诱导出更微弱的变性峰，这表明发生了降解和结构变化。同时，E + OVA（>1%）处理倾向于降低凝胶相关特性，这体现在 MP 基质中游离水比例（P22）增加、凝胶网络结构变粗且变松。SP基质中的DeoMb%和β-折叠%与MP基质中的硬度、保水能力（WHC）、表面疏水性、分子柔韧性、总SH含量和P22呈负相关。本研究表明，E+OVAs（≤1%）可通过引起轻微的结构变化并增强SP和MP基质内的分子间相互作用，从而改善肉类蛋白相关特性，进而提升肉质。
然而，关于卵清蛋白和乙醇添加在调节SP和MP系统相互作用、相关性以及肉质属性方面的内在机制，目前尚未得到充分阐明。此外，关于经乙醇和卵清蛋白处理后，SP与MP之间的结构和功能特性及其内部相关性的交互作用，目前研究仍较为有限。因此，本研究分别初步构建了肉类SP和MP模型，主要分析了OVA和乙醇添加对模型中SP与MP之间相互作用的影响，从而更好地理解加工过程中肉质的变化。
我们假设，乙醇和卵清蛋白的添加可能通过调节SP和MP的结构与功能特性，并使其之间存在某种内在关联。为验证这一假设，我们分别研究了卵清蛋白和乙醇添加对牛肉SP和MP体系的影响规律，从而确定其对蛋白质复合物结构与功能特性的调控作用，并探索SP与MP之间的关联。本研究还有助于深入理解基于卵清蛋白-乙醇的肉类蛋白质复合物的形成机制，这对未来开发具有更优品质属性的肉制品至关重要。
研究亮点
★揭示乙醇与卵清蛋白对两类蛋白的差异化调控
★确定改善肉品质的最佳处理组合
★发现过量化卵清蛋白的负面效应
★阐明肌浆与肌原纤维蛋白特性的关键关联
★为肉制品配方设计提供理论依据
研究结论与意义
★本研究揭示了乙醇和OVA添加对牛肉SP和MP基质相互作用特性、相关性及其相应机制的调控作用。乙醇和不同含量OVA的添加对SP和MP基质的影响各不相同。在牛肉SP基质中，E+OVA（≥1%）组提高了α-螺旋百分比和MetMb%，同时与E+0.2%OVA组相比，蛋白质带和变性峰有所减弱。在牛肉MP基质中，E+OVA（≥1.4%）组的P22%、羰基、平均颗粒尺寸、绝对ζ电位、粘性及嚼劲均显著高于E+OVA（0.2%、0.6%）组。在 E + OVA (1%、2%) 组的 MP 基质中，检测到纤维状凝胶网络略微不规则、无序、不均匀且相互连接较松散。此外，还强调了在各种 E + OVA 处理下，牛肉 SP 与 MP 基质之间关键性质的相关性。SP基质中的DeoMb%和β-片层%与凝胶硬度、P22和WHC呈负相关，与MP基质中的分子柔性、表面疏水性及P22呈负相关。乙醇和不同剂量的OVA添加均对SP和MP蛋白的相互作用特性产生了多样化的影响。具体而言，采用乙醇（5%）和OVA（≤1%）的处理方式，因蛋白质变性程度较轻、结构变化较小且凝胶相关性能得到增强，对未来的肉类加工具有积极意义。仍需进一步研究以阐明乙醇和OVA在实际加工过程中影响肉类蛋白质结构及相互作用特性的机制。
图文赏析
图1 经牛肉中(a) SP和MP的蛋白质含量，以及(b) SP和(c) MP组分的SDS-PAPE电泳图。
图2所有组别牛肉中SP分馏物的（a）圆二色谱、（b）二级结构含量（%）、（c）肌红蛋白形态及其相对含量（%）以及（d）差示扫描量热图的变化。
图3 所有组别牛肉中微粒分馏物在（a）内源性荧光光谱、（b）表面疏水性以及（c）分子柔韧性方面的变化。
图4 所有组别牛肉中微粒分级样本的（a）蛋白质羰基含量、（b）总SH含量、（c）zeta电位以及（d）平均粒径的变化。
图5 所有组别牛肉中MP面糊的(a)储能模量(G')、(b)损耗模量(G")以及(c)tan δ值的变化。
图6 (a) 水分的弛豫时间反转谱，以及 (b) 各组牛肉MP凝胶的弛豫时间变化及弛豫峰面积百分比。
图7 (a) 所有组别牛肉肌凝蛋白凝胶的傅里叶变换红外光谱，以及 (b) 其二级结构含量（%）。样品与表1相同。
图8 所有组别牛肉MP凝胶的扫描电子显微镜照片。
图9 牛肉肌动蛋白（MP）和肌球蛋白（SP）的二级结构、功能及其他相关指标之间的相关性。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.103905
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