广东海洋大学Guanyi Chen等在Food Chemistry期刊上发表了《Effect of MDA-mediated oxidation on the protein structure and digestive properties of golden pomfret》文章（通讯作者：Xing Chen）
01 背 景
金鲳鱼肉质鲜美，营养价值高，富含蛋白质和不饱和脂肪酸，深受消费者喜爱。然而，在水产品的冷冻加工过程中，产品容易出现肉质硬化、风味劣变、消化性降低等质量问题，影响水产品的营养价值。在冷冻储存期间，微生物和酶活性受到抑制，而不饱和脂肪酸则继续氧化。丙二醛是脂肪氧化的主要次级产物之一，它能引发蛋白质氧化并改变蛋白质的功能特性。
肌原纤维蛋白（Myofibrillar Protein，MP）是金鲳鱼的主要结构蛋白，对其营养、质地和加工特性具有重要影响。该蛋白质容易受到亲核物质的攻击，从而导致氧化。丙二醛（MDA）能以加成方式与氧化蛋白质的侧链氨基酸发生反应，并攻击蛋白质的肽链骨架，导致蛋白质空间结构的变化，进而改变其功能特性。经MDA氧化修饰的蛋白质二级结构发生改变，导致蛋白质α-螺旋含量减少，而无规则卷曲含量增加。
大量研究表明，水产品经过冷冻贮藏后，消化率降低，营养价值下降。金鲳鱼在冷冻贮藏后消化率的降低，可能是由丙二醛（MDA）这一脂质氧化产物介导的蛋白质氧化途径所致。
02 摘 要
本研究以金鲳鱼肌原纤维蛋白（MP）为研究对象，建立了以丙二醛（MDA）为诱导剂的氧化体系及体外静态消化模型，用于分析氧化和消化过程中蛋白质结构和分子形态的变化。随着MDA浓度（0、0.5、1、2、5、10 mmol/L）的增加，MP的水解度和消化率受到抑制，羰基、表面疏水性、无规卷曲和MDA含量显著增加，而总巯基、α-螺旋、游离氨基、水解度和MDA结合量显著减少。分子粒径显著减小，并对分子形态和分子结构进行了分析。最终，分子大小和交联度逐渐增加。综上所述，MDA能够改变蛋白质的结构和形态，从而降低其水解和消化率。本研究为蛋白质消化的调控提供了理论支持和参考。
研究成果
01
（A） 不同氧化系统的水解度；（B） 不同氧化系统的消化率；（C） 消化前的电泳凝胶成像；（D） 消化第30分钟的电泳凝胶成像；（E）消化终点的凝胶电泳成像
02
不同MDA浓度对MP胃消化水解的影响（值越接近100，表面消化程度越高）
03
（A）不同氧化系统中MDA的结合率和MDA的结合量；（B）不同氧化系统的席夫碱含量
04
（A）不同氧化系统的羰基含量；（B）不同氧化系统的总巯基含量；（C）不同氧化系统的游离氨基含量
05
（A）不同氧化系统的傅里叶红外光谱（1500–1700 cm−1）；（B）不同氧化系统的傅里叶红外光谱（400–4000 cm−1）；（C）不同氧化系统的圆二色谱二级色谱图；（D）不同氧化系统二级结构的百分比
06
（A）不同氧化系统的表面疏水性；（B）不同氧化系统的内源荧光
07
（A）不同氧化系统的粒径分布；（B）主成分分析
08
不同MDA浓度对MP粒径的影响
03 结 论
本研究探讨了MDA诱导的氧化对蛋白质消化性能和结构的影响，并通过主成分分析（PCA）分析了蛋白质消化率与结构变化之间的联系。MDA介导的MP氧化降低了蛋白质的消化性能。随着MDA浓度的增加，与蛋白质结合的MDA量显著增加。由于MDA的攻击，MP的结构受到破坏，总巯基、游离氨基和α-螺旋含量显著下降，表面疏水性和羰基含量显著增加，分子粒径和交联度逐渐增大。相关性分析表明，MDA诱导的氧化引起的蛋白质结构变化显著降低了蛋白质的消化性能，本研究可为后续蛋白质消化的调控提供理论依据。然而，蛋白质的轻度氧化通常有助于促进消化，本研究中添加的丙二醛（MDA）显著降低了蛋白质的消化性能和消化速率，这是由于MDA可能在消化过程中与消化酶和结合位点发生竞争。这种作用机制的原因尚不清楚，需要进一步研究。
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原文链接
Guanyi Chen, Chencai Xu, Zefu Wang, Zongyuan Han, Qiuyu Xia, Shuai Wei, Qinxiu Sun, Shucheng Liu. Effect of MDA-mediated oxidation on the protein structure and digestive properties of golden pomfret[J]. Food Chemistry, 2024, 433: 138563.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.138563
