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第11屆食品科學(xué)國際年會-李春保教授：肌紅蛋白的消化特性及調(diào)控

報告標題

肌紅蛋白的消化特性及調(diào)控

肌紅蛋白是一種由血紅素和球蛋白組成的金屬蛋白，是決定肉色的關(guān)鍵蛋白，通常情況下，肌紅蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易被消化，導(dǎo)致其營養(yǎng)特性較差。但其作用機理不清，如何提高肌紅蛋白的營養(yǎng)特性，成為肉品學(xué)界關(guān)注的熱點。本研究采用多光譜技術(shù)和分子模擬技術(shù)，研究了肌紅蛋白結(jié)構(gòu)特性以及如何影響肌紅蛋白消化率。結(jié)果表明，正常情況下，肌紅蛋白在胃蛋白酶作用下的消化率只有7.03%，胰蛋白酶消化率只有33.0%，經(jīng)過兩步消化后，其結(jié)構(gòu)相對完整。此外，分子動力學(xué)研究表明，胃蛋白酶中的疏水氨基酸殘基（Phe 111, Leu 10, Ala 115, Pro 116）和肌紅蛋白的極性氨基酸殘基（Tyr 146, Thr 95）處在兩者結(jié)合的部位，導(dǎo)致肌紅蛋白的消化率很低。為了提高肌紅蛋白的消化率，我們研究了幾種方法，首先是降低溶液pH，可使肌紅蛋白的疏水基團暴露，蛋白結(jié)構(gòu)變得更加柔性，疏水氨基酸的溶劑可及表面積增加，氫鍵減少，肌紅蛋白的消化率提高。第二種方法是食鹽處理，可以改變肌紅蛋白疏水腔和血紅素的結(jié)構(gòu)，但過低或過高的食鹽處理會降低肌紅蛋白的消化率。分子模擬和對接顯示肌紅蛋白與胃蛋白和胰蛋白酶的結(jié)合主要是通過氫鍵作用和疏水作用力來實現(xiàn)的，二級結(jié)構(gòu)主要為α-螺旋和β-折疊，三級結(jié)構(gòu)主要為卷曲和折疊。低鹽處理使得肌紅蛋白關(guān)鍵氨基酸的鍵能結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易被消化。來源于肌紅蛋白水解的小分子肽不能夠與胃蛋白酶活性中心形成穩(wěn)定的構(gòu)象，導(dǎo)致其不易被進一步水解。這些研究發(fā)現(xiàn)為肉品營養(yǎng)化加工提供一定的指導(dǎo)。

專家介紹

李春保教授

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院院長

李春保，博士，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、食品科技學(xué)院院長、肉品質(zhì)量控制與新資源創(chuàng)制全國重點實驗室副主任、國家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任、中組部萬人計劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。主要從事肉品加工與質(zhì)量控制、肉品營養(yǎng)基因組學(xué)研究，重點關(guān)注肉蛋白攝入對機體生長、腸道微生物、腸道屏障功能和肝臟代謝的影響及潛在機制。先后主持國家自然基金重點項目、國家重點研發(fā)計劃課題等13項，發(fā)表SCI論文200余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利20余件，制定國家/行業(yè)/國際標準9項，獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎（排名第一）。