摘要
肉色是消费者衡量肉质的首要表观特征,肌红蛋白的含量和氧化还原形式均会对肉色产生影响。肌红蛋白有三种常见形式:脱氧、氧合和高铁肌红蛋白,随着氧合肌红蛋白相对含量的降低与高铁肌红蛋白相对含量的升高,肉色也会逐渐劣变为不受消费者喜爱的褐色。植物多酚是一类天然的抗氧化物质,能够通过清除自由基、提高抗氧化酶活性与螯合过渡金属离子等机制以抑制脂质和肌红蛋白的氧化,进而对肉色等肉品质产生改善作用。本论文首先通过色差仪与紫外可见吸收光谱法(UV-vis)比较了荣昌猪、约荣猪和杜长大三元猪肉色的差异;然后依据肌红蛋白对肉色的影响以及植物多酚对肉色的潜在调控能力,运用UV-vis法初步对植物多酚在体外对肉色的调控作用进行评价,进一步通过抗氧化能力测定、光谱法、热动力学法和分子对接模拟,揭示多酚体外调控肉色的途径,并筛选出体外改善肉色效果最佳的多酚,旨在为植物多酚改善肉品质提供理论基础。具体试验结果如下: (1)荣昌猪、约荣猪和杜长大三元猪肉色比较研究 通过色差计分别测定荣昌猪、约克夏×荣昌(约荣)猪和杜洛克×长白×大白(杜长大)三元猪左半胴体第6~7肋间背最长肌宰后45 min、6 h、12 h和24 h的肉色度值,再从猪肉样本中提取肌红蛋白,利用UV-vis法得到猪肉中总肌红蛋白、氧合和高铁肌红蛋白的含量。首先,猪肉色测定结果显示,在宰后45 min、6 h、12h和24h,荣昌猪肉的红度值a*均显著高于杜长大三元猪(P<0.05)。其次,UV-vis结果发现在宰后45 min猪肉中总肌红蛋白和氧合肌红蛋白含量表现为荣昌猪显著高于杜长大三元猪(P<0.05),表明荣昌猪的肉色优于杜长大三元猪。猪肉a*、总肌红蛋白含量和氧合肌红蛋白含量的相关性分析结果显示,这三者呈显著正相关(P<0.05),说明UV-vis与色差计结果高度一致,UV-vis法可作为一种植物多酚体外肉色改善能力的评价方法。 (2)植物多酚体外肉色改善的能力评价 本试验首先通过UV-vis法从30种植物多酚中初步筛选体外还原高铁肌红蛋白能力强的多酚。随后使用DPPH自由基清除能力测定法、圆二色光谱法(CD)、等温滴定量热法(ITC)、表面等离子共振技术(SPR)和分子对接法,探究多酚在不同浓度下的体外抗氧化活性及植物多酚-肌红蛋白的结合力与位点。UV-vis结果发现,当30种植物多酚与肌红蛋白以1∶1的浓度比结合时,有5种植物多酚具有高铁肌红蛋白强还原能力,还原水平表现为:漆黄素>杨梅素>没食子酸>表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)>表儿茶素。由体外抗氧化活性测定结果可知,多酚在300 μM时的抗氧化活性显示出:杨梅素>漆黄素>没食子酸>EGCG>表儿茶素。CD光谱的试验结果显示,5种多酚均能够引起肌红蛋白二级结构的变化。由ITC与SPR的结果发现,5种多酚与肌红蛋白的平衡解离常数均在10-5~10-4区间内,这表明多酚能够与肌红蛋白产生中等或弱结合的作用。分子对接模拟结果表明,5种多酚与肌红蛋白的结合力大小表现为:EGCG>漆黄素>杨梅素≈表儿茶素>没食子酸。多酚与肌红蛋白存在多个结合位点,且均可结合到血红素辅基的周围。相互作用力涉及氢键、疏水力和静电力,参与结合的氨基酸有组氨酸、赖氨酸和苏氨酸等。 本研究发现,与约荣猪和杜长大三元猪相比,荣昌猪具有更佳的肉色。且UV-vis法可以对体外肉色进行直接评价。进一步使用UV-vis对30种植物多酚体外改善肉色的能力进行了比较,并初步筛选出漆黄素、杨梅素、表儿茶素、EGCG与没食子酸,接着通过DPPH自由基清除能力测定、CD光谱、ITC、SPR和分子对接模拟法,发现植物多酚可通过其体外高抗氧化水平以及与肌红蛋白的中等结合以促进高铁肌红蛋白的还原,进而改善肉色,其中漆黄素效果最佳。本研究用于筛选植物多酚的方法为体外肉色评价和改善提供了新视角,筛选结果为后续试验提供一定理论依据,为将植物多酚作为添加剂应用于肉色调控方面奠定基础。