宰后牦牛肉抗氧化因子对肉色稳定性影响机理研究

In order to investigate the effect of postmortem variation of antioxidant capacity of yak meat on myoglobin and meat color stability, and investigate cause of poor color stability of yak meat, the postmortem variation of overall antioxidant capacity of yak meat including intramuscular total phenolic compounds concentration, metmyoglobin reductase ability, ferric reducing antioxidant power, radical scavenging ability and trolox equivalent antioxidant capacity will be determined, and secondary, tertiary and quarternary structure and state of oxidation of myoglobin and color stability will also be determined. Postmortem variation of antioxidant capacity of yak meat will be described through kinetics data analysis. While the effect of postmortem variation of antioxidant capacity of yak meat on myoglobin and meat color stability will be analyzed. The results in site will be validated by building color stability system in vitro. By combining results in site and those in vitro, we attempt to reveal mechanism of action of antioxidant capacity of yak meat on myoglobin and meat color stability, to provide theoretical foundation and technique for yak meat color improvement and quality control.

牦牛的起源和属不同于黄牛和肉牛，牦牛肉色稳定性较差，决定的主要因素是抗氧化能力和氧化能力之间的角力，也即肌红蛋白氧化状态和结构特征直接影响肉色的商业分级及加工。目前，关于肉色稳定机理的研究主要基于体内原位实验的设计思路，缺乏抗氧化因子活力、肌红蛋白以及体外模拟实验设计，难以发掘更有价值的信息。本研究采用色谱、光谱、扫描电镜、体外模拟等分析方法，通过测定宰后牦牛肉抗氧化因子活力变化、肌红蛋白高级结构及氧化状态、色度值等肉色稳定特征指标，阐明其抗氧化能力变化规律，抗氧化因子对肉色稳定性和肌红蛋白氧化状态及高级结构的作用、生育酚和多酚类物质对肌红蛋白的影响，揭示牦牛肉抗氧化因子对肉色稳定性和肌红蛋白的作用影响和机制，以期为牦牛肉色泽改善及品质控制提供理论依据及技术方法。

采用GC-MS、透射电镜、PPS-2蛋白纯化及MALDI-TOF质谱分析等技术，以牦牛背最长肌为研究对象，探究了宰后成熟过程中肉色变化规律，从肌红蛋白氧化和还原角度阐明了肉色变化机制，明确了脂质氧化和内源抗氧化能力与肉色稳定性的关系，利用体外孵化研究揭示了脂质氧化产物和内源抗氧化因子影响肉色稳定性的机理。主要研究结果如下：1. 采用食品品质方程进行动力学分析，明确了成熟期间牦牛肉色的变化规律。SDS-PAGE分析表明肌红蛋白未发生明显降解，其变化以OMb氧化为主，产物为MMb。成熟期间线粒体发生损伤，线粒体MRA和NADH含量降低明显，导致MMb大量积累。相关性分析证明肌红蛋白氧化和线粒体高铁肌红蛋白还原能力降低是肉色劣变的根本原因；2. 确定了肌红蛋白和高铁肌红蛋白还原酶的最优提取及纯化工艺，并研究了MetMbR的酶学性质；3. 通过提取微粒体与纯化后的Mb孵化，氧化后的微粒体组比新鲜微粒体及无微粒体组更易促进MetMb的形成，在10h的贮藏期，过氧化氢、己烯醛和壬烯醛三种脂质氧化产物均可促进Mb的氧化，促使MetMb的生成。成熟初期牦牛肉具有较强的抗氧化能力，但在成熟7 d后TPC、RSA、TEAC和FRAP降低明显，表明牦牛肉内源抗氧化能力在成熟期间明显降低，牦牛肉色劣变过程伴随着脂质氧化程度的升高；4. 采用主成分法确定己醛和壬醛为影响肉色稳定性的主要因子，对肉色稳定系统、脂质氧化程度和抗氧化能力各因子进行降维分析，明确了脂质氧化和内源抗氧化能力的平衡关系决定肉色稳定性；5. 牛肉中添加天然抗氧化剂可抑制MetMb的生成，且抑制作用是茶多酚＞Vc＞Ve。运用Box-Behnken设计模型确定最佳复合抗氧化剂添加量的配比为茶多酚0.09%，Vc0.13%，Ve0.15%，此时MetMb%可降低到27.45%；6. 在体外孵化和脂质氧化次级产物肌肉模型中，新鲜微粒体和氧化微粒体分别使OMb氧化速率升高，己醛和壬醛也分别使OMb氧化速率升高。MALDI-TOF MS分析发现己醛、壬醛与OMb作用形成加成物改变OMb结构促进其氧化，能加速线粒体损伤，抑制电子传递链调控的MMb还原。内源抗氧化物质α-生育酚和肌肽能够抑制微粒体脂质氧化、降低OMb氧化速率，肌肽还能抑制醛式产物促进的OMb氧化，在牦牛肉中添加上述抗氧化物质后显著降低脂质氧化和肌红蛋白氧化速率，稳定肉色。