L-精氨酸對(duì)豬肉肌漿蛋白乳化特性的影響

摘 要：以豬肉肌漿蛋白為對(duì)象，研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.0%、0.5%、1.0%、1.5%）L-精氨酸對(duì)其乳化特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，L-精氨酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1%）顯著提高肌漿蛋白的乳化活性和乳化穩(wěn)定性（P＜0.05），使肌漿蛋白乳液的粒徑（D4，3、D50、D90）顯著降低（P＜0.05），Turbiscan穩(wěn)定性指數(shù)呈下降趨勢(shì)。界面流變的結(jié)果顯示，L-精氨酸能夠增加肌漿蛋白的油-水界面張力，而表面疏水性和紫外吸收光譜的結(jié)果表明，L-精氨酸促進(jìn)了蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)（色氨酸、酪氨酸殘基）的暴露。拉曼光譜的結(jié)果表明，L-精氨酸有利于肌漿蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中的α-螺旋向β-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變。十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳的結(jié)果顯示，L-精氨酸不影響肌漿蛋白的基本組成。綜上所述，L-精氨酸能通過(guò)改變?nèi)橐旱睦砘再|(zhì)、蛋白質(zhì)界面性質(zhì)及二、三級(jí)結(jié)構(gòu)顯著改善肌漿蛋白的乳化性能。

關(guān)鍵詞：豬肉；肌漿蛋白；乳化特性；L-精氨酸；結(jié)構(gòu)修飾

Effects of L-Arginine on Emulsifying Properties of Pork Sarcoplasmic Protein

WANG Yu1， LIU Ningning1， WANG Jiale1， MENG Shaohua2， CHEN Bo1， LI Ke1， LI Junguang1， LI Shengjie3， BAI Yanhong1，*

（1. Collaborative Innovation Center of Production and Safety， Henan Province， Key Laboratory of Cold Chain Food Processing and Safety Control， Ministry of Education， College of Food and Bioengineering， Zhengzhou University of Light Industry，

Zhengzhou 450001， China; 2. Henan Shuanghui Investment Development Co. Ltd.， Luohe 462000， China;

3. School of Food Science and Technology， Dalian Polytechnic University， Dalian 116033， China）

Abstract： The effects of different mass fractions of L-arginine （0.0%， 0.5%， 1.0%， and 1.5%） on the emulsifying characteristics of pork sarcoplasmic protein were studied. The findings indicated that addition of L-arginine （≥ 1%） significantly enhanced the emulsifying activity and emulsion stability of sarcoplasmic protein （P lt; 0.05） and decreased the particle size （d4，3， d50， and d90） of sarcoplasmic protein-stabilized emulsion （P lt; 0.05）. The Turbiscan stability index （TSI） decreased after addition of L-arginine. The results of interfacial rheology showed that L-arginine increased the oil-water interfacial tension. The results of surface hydrophobicity and ultraviolet （UV） absorption" spectroscopy implied that L-arginine promoted the exposure of protein hydrophobic groups （tryptophan and tyrosine residues）. Raman spectroscopy showed that L-arginine was beneficial for the secondary structure transformation of sarcoplasmic protein from α-helix to β-turn. The results of sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis （SDS-PAGE） showed that the basic composition of sarcoplasmic protein was not affected by L-arginine. In summary， L-arginine could significantly improve the emulsifying properties of sarcoplasmic protein by changing emulsion physicochemical properties， protein interfacial characteristics， and protein secondary and tertiary structures.

Keywords： pork; sarcoplasmic protein; emulsifying properties; L-arginine; structural modification

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240819-213

中圖分類(lèi)號(hào)：TS251.1" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2025）03-0001-07

引文格式：

王昱， 劉寧寧， 王家樂(lè)， 等. L-精氨酸對(duì)豬肉肌漿蛋白乳化特性的影響[J]. 肉類(lèi)研究， 2025， 39（3）： 1-7. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240819-213." "http：//www.rlyj.net.cn

WANG Yu， LIU Ningning， WANG Jiale， et al. Effects of L-arginine on emulsifying properties of pork sarcoplasmic protein[J]. Meat Research， 2025， 39（3）： 1-7. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240819-213." "http：//www.rlyj.net.cn

肌漿蛋白是一種可溶于水或低離子強(qiáng)度中性鹽溶液的蛋白質(zhì)，占肌肉蛋白總量的30%～35%，包含肌漿酶、肌紅蛋白和肌質(zhì)網(wǎng)蛋白等成分，對(duì)肌肉的保水性和色澤等品質(zhì)具有重要影響[1]。在肉糜加工及畜禽肉冷藏期間，會(huì)損失大量肌漿蛋白[2]。為避免肌漿蛋白的資源浪費(fèi)，有必要進(jìn)一步挖掘其功能特性，拓展其在食品加工中的應(yīng)用。乳化性是蛋白質(zhì)的重要功能特性之一。然而，與肌原纖維蛋白相比，肌漿蛋白的乳化能力較弱[3]。因此，需要尋找有效措施改善肌漿蛋白的乳化性能，以滿足其作為食品蛋白質(zhì)的加工需要。

目前，物理加工技術(shù)和化學(xué)改性方法已被用于改善肌漿蛋白的乳化特性。例如，李可等[4]研究發(fā)現(xiàn)，使用20 kHz、300 W的超聲處理類(lèi)PSE（pale， soft， exudative）雞肉肌漿蛋白15 min，可使其獲得最高的乳化性能；Villamonte等[5]研究發(fā)現(xiàn)，超高壓處理（200 MPa、6 min、20 ℃）能顯著改善肌漿蛋白的乳化穩(wěn)定性；Hemung等[6]研究表明，經(jīng)pH值偏移處理后，肌漿蛋白的乳化活性顯著提高。然而，以上方法均存在一定局限性。例如，超聲波、超高壓處理需要嚴(yán)格控制設(shè)備參數(shù)，且二者本身也會(huì)對(duì)肌漿蛋白的結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞；pH值偏移處理需要消耗大量的酸堿，進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。

近年來(lái)，堿性氨基酸處理作為一種綠色改性方式，對(duì)食品蛋白質(zhì)功能特性的調(diào)控作用受到研究人員的廣泛關(guān)注。L-精氨酸是一種典型堿性氨基酸，可有效改善肉制品的保水、質(zhì)構(gòu)、色澤等品質(zhì)[7]。此外，有研究[8-10]指出，L-精氨酸能提高肌原纖維蛋白、豌豆分離蛋白、大豆分離蛋白等食品蛋白質(zhì)的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。然而，目前關(guān)于L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白乳化特性的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。基于以上背景，本研究以豬肉肌漿蛋白為對(duì)象，探究L-精氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.0%、0.5%、1.0%、1.5%）對(duì)其乳化特性的影響規(guī)律，同時(shí)分析蛋白質(zhì)界面性質(zhì)及結(jié)構(gòu)變化，以期揭示L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白乳化特性的影響機(jī)制，為深加工利用肌漿蛋白提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬里脊肉 市購(gòu)；金龍魚(yú)大豆油 益海嘉里金龍魚(yú)糧油食品有限公司。

L-精氨酸（純度＞99.0%）、十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）、8-苯胺基-1-萘磺酸、Florisil分子篩吸附劑 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HM740絞肉機(jī) 青島漢尚電器有限公司；CR-GIII高速冷凍離心機(jī) 日本日立公司；TU-1810紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；Lab-1-50冷凍干燥機(jī) 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；Ultra T25高速勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；LS13320激光粒度儀"美國(guó)Beckman公司；Turbiscan光學(xué)法穩(wěn)定性分析儀"法國(guó)Formulaction公司；FV-31-SD激光共聚焦掃描顯微鏡 日本Olympus公司；F-7000熒光光度計(jì)"日本日立有限公司；TRACKER-S全自動(dòng)界面流變儀"法國(guó)Teclis公司；Invia激光共聚焦顯微拉曼光譜儀"英國(guó)Renishaw公司；Gel Doc XR＋凝膠成像儀 美國(guó)Bio-Rad公司。

1.3 方法

1.3.1 肌漿蛋白提取

參考Du Feifei等[11]的方法，將新鮮豬里脊肉切成小塊，在絞肉機(jī)中絞碎。向碎肉中以1∶4（g/mL）比例加入25 mmol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.2），使用高速勻漿機(jī)10 000 r/min勻漿10 s?；旌弦弘S后于4 ℃離心（13 000×g、20 min），取上清液，使用3 層紗布過(guò)濾，得到的濾液即為肌漿蛋白。提取的肌漿蛋白于4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 L-精氨酸-肌漿蛋白復(fù)合體系制備

用25 mmol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.2）將肌漿蛋白質(zhì)量濃度調(diào)整至10 mg/mL，再向肌漿蛋白溶液中加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.0%、0.5%、1.0%、1.5%）的L-精氨酸（分別命名為L(zhǎng)A-0、LA-0.5、LA-1、LA-1.5組），緩慢攪拌至溶解。處理好的蛋白溶液置于4 ℃過(guò)夜，使其充分水合。

1.3.3 肌漿蛋白乳液制備

參考李可等[4]的方法，將肌漿蛋白溶液（10 mg/mL）與大豆油以體積比8∶2混合，使用高速勻漿機(jī)10 000 r/min剪切2 min，整個(gè)剪切過(guò)程中，樣品始終處于冰水浴中。

1.3.4 乳化活性和乳化穩(wěn)定性測(cè)定

參考李偉偉[12]的方法，肌漿蛋白乳液制備結(jié)束后，立即從燒杯底部吸取50 μL乳液與5 mL 1 g/100 mL SDS溶液充分混合，于500 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（A0）。

將上述制得的乳液靜置10 min，重復(fù)上述操作，于500 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（A10）。乳化活性指數(shù)（emulsifying activity index，EAI）和乳化穩(wěn)定性指數(shù)（emulsifying stability index，ESI）分別按式（1）、（2）計(jì)算：

式中：D為樣品稀釋倍數(shù)；ρ為蛋白質(zhì)量濃度/（g/mL）；φ為油相比例（0.2）；2.303為換算系數(shù)。

1.3.5 乳液粒徑測(cè)定

參考Tao Ye等[13]的方法，采用靜態(tài)光散射法測(cè)定，儀器參數(shù)設(shè)置為：分散相折光率1.330；顆粒折射率1.436；泵轉(zhuǎn)速2 000 r/min；吸收系數(shù)0.001。

1.3.6 乳液Turbiscan穩(wěn)定性指數(shù)（Turbiscan stability index，TSI）測(cè)定

參考Hu Li等[14]的方法，將20 mL新鮮肌漿蛋白乳液置于專(zhuān)用樣品瓶中，使用光學(xué)法穩(wěn)定性分析儀測(cè)定。測(cè)試條件：連續(xù)掃描時(shí)間3 600 s，每60 s掃描1 次。TSI通過(guò)儀器自帶的軟件獲得。

1.3.7 乳液液滴微觀結(jié)構(gòu)觀察

參考Li Jiao等[15]的方法，取1 mL新鮮肌漿蛋白乳液與20 μL尼羅紅熒光染色劑（2 mg/mL）充分混合，避光染色30 min，然后使用激光共聚焦掃描顯微鏡觀察肌漿蛋白乳液液滴微觀結(jié)構(gòu)。儀器參數(shù)：激發(fā)波長(zhǎng)488 nm，發(fā)射波長(zhǎng)600～700 nm，目鏡10 倍，物鏡20 倍。每組樣品選取代表性區(qū)域進(jìn)行拍照。

1.3.8 油相純化

肌漿蛋白油-水界面壓力測(cè)試前，需要對(duì)大豆油進(jìn)行純化，以避免大豆油中存在的少量表面活性成分對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。將大豆油與Florisil分子篩吸附劑充分混合后，將混合物5 000×g離心20 min，收集混合物的上層清液以測(cè)定界面張力，重復(fù)上述步驟，直至油的界面張力穩(wěn)定。

1.3.9 肌漿蛋白油-水界面壓力測(cè)定

參考Li Linxian等[16]的方法，在室溫條件下，將經(jīng)過(guò)純化的大豆油轉(zhuǎn)移到石英槽中，使用1 mL注射器吸取蛋白質(zhì)溶液，并確保排除氣泡。調(diào)整注射器針頭的位置，使其位于油相的中央。通過(guò)軟件自動(dòng)控制，在注射器針尖處形成一個(gè)微小的蛋白質(zhì)液滴，設(shè)定液滴體積為15 μL。等待一段時(shí)間以達(dá)到平衡狀態(tài)，并記錄液滴形狀變化，檢測(cè)時(shí)間為3 600 s。通過(guò)Young-Laplace方程計(jì)算界面張力。界面壓力（π）按式（3）計(jì)算：

式中：σ0為磷酸鹽緩沖液的界面張力/（mN/m）；σ為t時(shí)刻蛋白質(zhì)溶液的界面張力/（mN/m）。

1.3.10 表面疏水性測(cè)定

參考任中陽(yáng)等[17]的方法，將肌漿蛋白溶液稀釋為一系列質(zhì)量濃度梯度（0.125、0.250、0.500、0.750、1.000 mg/mL）。向4 mL肌漿蛋白樣品中加入20 μL 10 mmol/L 8-苯胺基-1-萘磺酸溶液（pH 7.0），渦旋，于暗處反應(yīng)20 min。然后使用熒光光度計(jì)測(cè)定熒光強(qiáng)度，激發(fā)波長(zhǎng)374 nm，發(fā)射波長(zhǎng)485 nm，以蛋白質(zhì)量濃度（mg/mL）為橫坐標(biāo)，以熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)作圖，通過(guò)計(jì)算直線斜率得到蛋白質(zhì)分子的表面疏水性。

1.3.11 紫外吸收光譜測(cè)定

參考Wang Yu等[18]的方法，將肌漿蛋白溶液稀釋至0.5 mg/mL，使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)采集紫外吸收光譜。在220～400 nm波長(zhǎng)范圍進(jìn)行光譜掃描，并以0.2 nm的間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。對(duì)所得的紫外吸收光譜進(jìn)行二階求導(dǎo)處理，得到相應(yīng)的紫外二階導(dǎo)數(shù)光譜。

1.3.12 二級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定

參考Wang Yu等[19]的方法，使用拉曼光譜儀分析肌漿蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)變化。測(cè)試參數(shù)：物鏡50 倍，激發(fā)波長(zhǎng)785 nm，光譜采集范圍400～3 600 cm－1，掃描5 次，曝光時(shí)間20 s。通過(guò)定量分析酰胺I帶（1 600～1 700 cm－1）結(jié)果，獲得蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的相對(duì)含量。1.3.13 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳（polyacrylamide gel electrophoresis，PAGE）

參考陳臘梅等[20]的方法稍作修改，將肌漿蛋白溶液稀釋至1 mg/mL，以體積比1∶1與上樣緩沖液混合，沸水浴5 min。電泳條件：濃縮膠5%；分離膠10%；上樣量10 μL；先以80 V恒壓電泳，待樣品進(jìn)入分離膠后，再以120 V恒壓電泳。電泳結(jié)束后，使用考馬斯亮藍(lán)R-250染色，在搖床上脫色至背景清晰，使用凝膠成像儀拍照。

1.4 數(shù)據(jù)處理

除特殊說(shuō)明外，所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。使用OriginPro 2021軟件作圖，采用SPSS v.21.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan’s多重比較法進(jìn)行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白乳化活性及乳化穩(wěn)定性的影響

EAI和ESI可用于評(píng)估蛋白質(zhì)的乳化特性，EAI反映蛋白質(zhì)吸附到油滴表面的能力，而ESI則反映蛋白質(zhì)乳液抵抗相分離的能力，與乳液的連續(xù)相和分散相相關(guān)[21]。如圖1所示，LA-0組的EAI和ESI最低，分別為8.13 m2/g和26.06%。與未添加L-精氨酸組相比，添加0.5%"L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白的EAI無(wú)顯著影響，但顯著提高了ESI（P＜0.05）；隨著L-精氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增至1.0%～1.5%，肌漿蛋白的EAI和ESI均顯著提高（P＜0.05），表明添加適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)（≥1.0%）的L-精氨酸可有效改善肌漿蛋白的乳化特性?？赡艿脑蚴牵阂环矫?，L-精氨酸能增強(qiáng)蛋白質(zhì)分子間的靜電排斥作用，抑制蛋白質(zhì)的聚集[22]；另一方面，L-精氨酸可吸附到油滴表面，起到穩(wěn)定油-水界面的作用[23]。

2.2 L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白乳液粒徑的影響

乳液粒徑能反映液滴的聚集程度，是決定乳液穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)[24]。如圖2所示，對(duì)照組的粒徑呈多峰分布，主峰位于47.94 μm處。與未添加L-精氨酸相比，添加0.5%、1.0%和1.5% L-精氨酸使肌漿蛋白乳液粒徑主峰位置分別移至43.67、43.67、39.78 μm處。如表1

所示，添加L-精氨酸可顯著降低肌漿蛋白的乳液粒徑（P＜0.05），與未處理組相比，LA-1.5組的D4，3、D10、D50和D90分別降低19.16%、42.80%、18.03%和15.22%。乳液粒徑的結(jié)果表明，L-精氨酸能有效減小肌漿蛋白乳液的粒徑，降低液滴粒子的聚集程度。乳液液滴尺寸的減小有利于蛋白質(zhì)在油-水界面上的吸附，阻止液滴的相分離、絮凝和團(tuán)聚[25]，進(jìn)而提高乳液穩(wěn)定性。

2.3 L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白乳液TSI的影響

乳液的物理穩(wěn)定性可通過(guò)TSI進(jìn)行判定。一般來(lái)說(shuō)，較低的TSI代表系統(tǒng)更穩(wěn)定[26]。如圖3所示，在掃描時(shí)間范圍（0～3 600 s）內(nèi)，LA-0組的TSI最高，說(shuō)明未處理組乳液的物理穩(wěn)定性最低。與LA-0組相比，LA-0.5、LA-1及LA-1.5組的TSI呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，各組TSI的掃描終點(diǎn)值由大到小依次為L(zhǎng)A-0＞LA-0.5＞LA-1＞LA-1.5。因此，L-精氨酸可有效改善肌漿蛋白乳液的物理穩(wěn)定性，并且這種改善作用隨著L-精氨酸添加量的升高而增強(qiáng)，這與ESI的結(jié)果一致。L-精氨酸可促進(jìn)蛋白質(zhì)的解折疊，增加疏水基團(tuán)的暴露，有利于蛋白質(zhì)向油-水界面的擴(kuò)散、吸附和定向重排，以此提高乳液的物理穩(wěn)定性[27]。

2.4 L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白乳液微觀結(jié)構(gòu)的影響

如圖4所示，LA-0組乳液液滴尺寸較大，分布較不均勻，這容易導(dǎo)致液滴的聚集，形成尺寸更大的粒子，使乳液穩(wěn)定性降低。與LA-0組相比，LA-0.5組乳液液滴尺寸有所減小，但部分液滴仍然存在絮凝現(xiàn)象；LA-1和LA-1.5組乳液液滴尺寸明顯減小，分布更加均勻，這與乳液粒徑的變化情況一致。Zhu Xiaoxu等[8]在研究L-精氨酸對(duì)肌原纖維蛋白乳液微觀結(jié)構(gòu)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的現(xiàn)象，L-精氨酸可促進(jìn)蛋白質(zhì)在油滴表面的吸附，能夠更有效地提供空間位阻，進(jìn)而抑制液滴的聚集。

2.5 L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白油-水界面壓力的影響

π值變化能反映蛋白質(zhì)在油滴表面的吸附行為，是影響乳化性質(zhì)的一個(gè)重要因素[13]。如圖5所示，各組肌漿蛋白的π-時(shí)間曲線呈現(xiàn)相似的階段性變化特征：首先是吸附初始階段，π值無(wú)明顯變化；隨后是接近界面飽和階段，π值急劇增加；最后是π值緩慢增加階段。π值的增加與蛋白質(zhì)從體相向油滴表面的擴(kuò)散、吸附、定向和結(jié)構(gòu)重排等有關(guān)[16]。在吸附階段，LA-0.5、LA-1及LA-1.5組的π值始終高于LA-0組，表明L-精氨酸能增加肌漿蛋白油-水界面張力。蛋白質(zhì)的分子柔性和表面疏水性是蛋白質(zhì)向油滴表面吸附的主要影響因素[28]。L-精氨酸能促進(jìn)蛋白質(zhì)的去折疊，提高表面疏水性，從而有利于增強(qiáng)疏水氨基酸側(cè)鏈殘基與油滴的相互作用，最終增加肌漿蛋白的油-水界面張力[8-9]。界面壓力的測(cè)定結(jié)果表明，L-精氨酸可促進(jìn)肌漿蛋白向油滴表面遷移，提高蛋白質(zhì)在油-水界面的吸附能力。

2.6 L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白表面疏水性的影響

蛋白質(zhì)的疏水基團(tuán)在乳化過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，表面疏水性的變化能反映蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)的暴露情況，與乳液的物理穩(wěn)定性有密切聯(lián)系[29]。如圖6所示，隨著L-精氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0%增至1.5%，肌漿蛋白的表面疏水性依次顯著增加（P＜0.05）。與LA-0組相比，LA-0.5、LA-1和LA-1.5組的表面疏水性分別增加33.62%、44.66%和70.42%。表面疏水性的結(jié)果表明，L-精氨酸的加入能引起肌漿蛋白的去折疊，促使原先埋藏在蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水基團(tuán)暴露到極性溶劑環(huán)境中，并且這種效應(yīng)隨著L-精氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而增強(qiáng)。類(lèi)似地，一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)L-精氨酸能增加藜麥蛋白[30]、大豆分離蛋白[31]的表面疏水性。L-精氨酸能與蛋白質(zhì)的帶電氨基酸殘基產(chǎn)生靜電相互作用，進(jìn)而破壞維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定的分子內(nèi)和分子間離子鍵，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化并促進(jìn)疏水基團(tuán)的暴露[32]。表面疏水性的增加有助于促進(jìn)蛋白質(zhì)在油滴表面的吸附，并減少油-水界面的能壘，從而提高乳化活性和乳化穩(wěn)定性[9]。肌漿蛋白表面疏水性的結(jié)果與乳液EAI和ESI（圖1）的變化趨勢(shì)相一致。

2.7 肌漿蛋白紫外吸收光譜分析

紫外吸收光譜可用于監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)發(fā)色團(tuán)（芳香族氨基酸側(cè)鏈）的微環(huán)境變化，進(jìn)而反映蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化。如圖7A所示，各組肌漿蛋白在270 nm左右出現(xiàn)紫外吸收峰，主要是肽鍵上的色氨酸和酪氨酸等芳香雜環(huán)化合物π-π*躍遷所致[33]。由于紫外吸收光譜存在多種芳香族氨基酸吸收峰信號(hào)疊加現(xiàn)象，因此難以獲得吸收峰反映的準(zhǔn)確信息，而紫外二階導(dǎo)數(shù)光譜能減少芳香族氨基酸殘基造成的譜圖疊加現(xiàn)象的干擾，從而得到有效的特征性芳香族氨基酸的微環(huán)境信息。如圖7B所示，各組肌漿蛋白在280～300 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)呈現(xiàn)2 個(gè)明顯的正吸收峰，分別位于288、297 nm附近，并且有2 個(gè)明顯的負(fù)吸收峰，分別位于283、291 nm附近。其中，288 nm處的吸收峰是酪氨酸殘基和色氨酸殘基共同作用的結(jié)果，而297 nm處的吸收峰僅來(lái)自色氨酸殘基的貢獻(xiàn)。與LA-0組相比，添加L-精氨酸使色氨酸殘基吸收峰發(fā)生不同程度的藍(lán)移（向短波方向移動(dòng)），其中LA-1.5組的藍(lán)移程度最高，表明色氨酸殘基由非極性環(huán)境向極性環(huán)境的暴露[34]。通過(guò)分析正、負(fù)吸收峰峰谷和峰頂之間距離之比（r），能夠評(píng)估酪氨酸微環(huán)境變化。與LA-0組相比，LA-0.5、LA-1、LA-1.5組的r由0.37分別增至0.38、0.39和0.42，說(shuō)明L-精氨酸的加入使肌漿蛋白中酪氨酸的微環(huán)境更加親水[34]，并且這種效應(yīng)隨著L-精氨酸含量的升高而增強(qiáng)。紫外二階導(dǎo)數(shù)光譜和表面疏水性的結(jié)果共同表明，L-精氨酸能引起肌漿蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，促進(jìn)疏水基團(tuán)的暴露。

2.8 肌漿蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)分析

拉曼光譜中的酰胺I帶（1 600～1 700 cm－1）可提供蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的信息，該區(qū)域譜帶的振動(dòng)峰主要是由肽鍵C＝O的面內(nèi)伸縮振動(dòng)、C—N伸縮振動(dòng)、C—C—N彎曲振動(dòng)和N—H平面內(nèi)彎曲振動(dòng)引起的。如圖8所示，與LA-0組相比，LA-0.5組的4 種二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量無(wú)明顯變化；LA-1和LA-1.5組的α-螺旋相對(duì)含量明顯下降，β-轉(zhuǎn)角相對(duì)含量明顯升高，而β-折疊和無(wú)規(guī)卷曲的相對(duì)含量均無(wú)明顯變化。拉曼光譜的結(jié)果表明，L-精氨酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1%）可促進(jìn)肌漿蛋白α-螺旋向β-轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)變。Cao Yungang等[9]在研究L-精氨酸對(duì)豌豆分離蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)影響時(shí)發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的現(xiàn)象，說(shuō)明適宜添加量的L-精氨酸能促進(jìn)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的展開(kāi)，增加蛋白質(zhì)的分子柔性。肌漿蛋白分子間和分子內(nèi)的靜態(tài)平衡有助于維持蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，L-精氨酸的正電荷能與谷氨酸和天冬氨酸上帶負(fù)電的羧基（COO－）形成離子鍵，這可能破壞了肌漿蛋白原有的靜態(tài)平衡，進(jìn)而導(dǎo)致二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化[8-9，16]。

2.9 肌漿蛋白SDS-PAGE分析

如圖9所示，肌漿蛋白的主要電泳條帶分布在15～100 kDa之間，這與Wang Tianze等[35]報(bào)道的肌漿蛋白電泳結(jié)果一致。肌漿蛋白是一種復(fù)雜的水溶性蛋白質(zhì)，包含多種與糖酵解途徑有關(guān)的酶類(lèi)和肌紅蛋白。各組樣品均出現(xiàn)肌漿蛋白的特征條帶，包括糖原磷酸化酶b、丙酮酸激酶、肌酸激酶、醛縮酶、磷酸甘油醛脫氫酶、乳酸脫氫酶A鏈、磷酸甘油酸變位酶、磷酸丙糖異構(gòu)酶、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、肌紅蛋白。與未添加L-精氨酸的肌漿蛋白相比，添加L-精氨酸并未明顯改變肌漿蛋白主要電泳條帶的種類(lèi)和含量，表明L-精氨酸不改變肌漿蛋白的基本組成。

3 結(jié) 論

在實(shí)驗(yàn)考察的L-精氨酸添加量范圍內(nèi)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的L-精氨酸對(duì)肌漿蛋白的EAI無(wú)顯著影響，但顯著提高了ESI（P＜0.05）。隨著L-精氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高（1.0%～1.5%），肌漿蛋白的EAI和ESI均顯著增加

（P＜0.05）。L-精氨酸可減小肌漿蛋白乳液液滴的粒徑，增加蛋白質(zhì)的油-水界面壓力，引起蛋白質(zhì)二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，由此促進(jìn)肌漿蛋白向油滴表面的吸附，顯著提高乳化性能。本研究表明，適宜添加量（質(zhì)量分

數(shù)≥1%）的L-精氨酸處理是改善肌漿蛋白乳化性能的有效策略，研究結(jié)果可以為新型高品質(zhì)肉蛋白乳化劑的研發(fā)提供技術(shù)支持。

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收稿日期：2024-08-19

基金項(xiàng)目：河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（22B550022）；鄭州輕工業(yè)大學(xué)博士科研基金資助項(xiàng)目（2020BSJJ088）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（32101989）

第一作者簡(jiǎn)介：王昱（1992—）（ORCID： 0000-0001-7758-9704），男，講師，博士，研究方向?yàn)槿馄芳庸ぜ夹g(shù)。E-mail： wyll_ah92@163.com

*通信作者簡(jiǎn)介：白艷紅（1975—）（ORCID： 0000-0002-2074-0351），女，教授，博士，研究方向?yàn)槿馄芳庸づc質(zhì)量安全控制。E-mail： baiyanhong212@163.com