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作者与机构
本研究的作者包括Bin Xu、Wenjie He、Yang Yi、Hongxun Wang、Wei Xu和Danjun Guo，他们分别来自武汉轻工大学食品科学与工程学院、教育部粮油深加工重点实验室以及湖北省农产品加工与转化重点实验室。该研究于2023年5月17日发表在期刊《LWT - Food Science and Technology》上，文章编号为114838。

学术背景
本研究的主要科学领域是食品科学，特别是肉类加工中的蛋白质结构与功能研究。鸭肉因其低脂肪、高蛋白的特点备受消费者喜爱，而肌原纤维蛋白（Myofibrillar Protein, MP）是鸭肉中的主要蛋白质成分，约占肌肉蛋白总量的50%-55%。MP的结构和功能直接影响肉制品的质地和嫩度。然而，在热处理过程中，MP容易发生氧化、聚集和变性，导致肉制品的品质下降。因此，研究如何抑制MP的氧化和变性具有重要意义。

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim, ZM）作为一种传统香料，具有独特的抗氧化特性，其成分β-山椒素（β-sanshool）被认为可能对MP的结构和功能具有保护作用。本研究旨在探索β-sanshool在热处理过程中对鸭肉MP结构的影响机制，为β-sanshool在肉类加工中的高值应用提供理论依据。

研究流程
本研究分为多个步骤，主要包括MP的提取、样品制备、差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry, DSC）分析、羟基自由基（·OH）和DPPH自由基清除活性测定、羰基和游离巯基含量测定、傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR）分析、表面疏水性测定、分子荧光分析以及粒径测定。

1. MP的提取
   从鸭腿肉中提取MP，具体方法参考了Huang等人的研究并稍作修改。将2克鸭肉样品在含有缓冲液（150 mmol/L NaCl, 25 mmol/L KCl, 3 mmol/L MgCl2, 4 mmol/L EDTA-2Na, 1 mmol/L PMSF, pH 6.5）的离心管中均质化，离心后弃去上清液，沉淀用缓冲液洗涤三次，最终得到MP提取物，蛋白质浓度稀释至1.00 mg/mL。

2. 样品制备
   将β-sanshool与MP以不同质量比（1:15000, 1:10000, 1:5000, 1:2500）混合，并在100°C水浴中加热33分钟。在加热过程中，每隔11分钟取样进行分析。

3. DSC分析
   使用差示扫描量热仪测定MP的热变性温度（20-120°C，加热速率10°C/min），以评估β-sanshool对MP热稳定性的影响。

4. 自由基清除活性测定
   采用分光光度法测定·OH和DPPH自由基的清除率，以评估β-sanshool的抗氧化能力。

5. 羰基和游离巯基含量测定
   通过紫外分光光度法测定MP的羰基和游离巯基含量，以评估蛋白质的氧化程度。

6. FT-IR分析
   使用傅里叶变换红外光谱仪分析MP的二级结构变化，包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲结构的比例。

7. 表面疏水性测定
   使用8-苯胺基-1-萘磺酸（ANS）荧光探针法测定MP的表面疏水性指数。

8. 分子荧光分析
   通过荧光光谱法测定MP中内源性色氨酸的荧光强度，以评估蛋白质的三级结构变化。

9. 粒径测定
   使用马尔文粒度分析仪测定MP的粒径分布，以评估蛋白质的聚集程度。

主要结果
1. DSC分析
结果表明，β-sanshool显著提高了MP的热变性温度。当β-sanshool与MP的质量比为1:10000时，MP的热变性温度最高（94.78°C），且热吸收量最低（565.76 J/g），表明β-sanshool能够增强MP的热稳定性。

1. 自由基清除活性
   β-sanshool显著提高了MP对·OH和DPPH自由基的清除率。当β-sanshool与MP的质量比为1:10000时，·OH清除率为54.5%，DPPH清除率为87%，表明β-sanshool具有显著的抗氧化能力。

2. 羰基和游离巯基含量
   β-sanshool显著降低了MP的羰基含量并增加了游离巯基含量。当β-sanshool与MP的质量比为1:10000时，羰基含量降低了57.96%，游离巯基含量增加了32.16%，表明β-sanshool能够有效抑制MP的氧化。

3. FT-IR分析
   β-sanshool促进了MP二级结构的转变，减少了无规卷曲结构的比例，增加了α-螺旋和β-折叠结构的比例，表明β-sanshool能够维持MP的结构稳定性。

4. 表面疏水性
   β-sanshool显著降低了MP的表面疏水性指数。当β-sanshool与MP的质量比为1:10000时，表面疏水性指数降低了56%，表明β-sanshool能够抑制MP的疏水性增强。

5. 分子荧光分析
   β-sanshool增加了MP中内源性色氨酸的荧光强度，表明β-sanshool能够维持MP的三级结构稳定性。

6. 粒径测定
   β-sanshool显著降低了MP的粒径分布范围。当β-sanshool与MP的质量比为1:10000时，MP的粒径最小，表明β-sanshool能够抑制MP的聚集。

结论
本研究表明，β-sanshool通过与MP结合，显著抑制了MP在热处理过程中的氧化和变性，增强了MP的结构稳定性和抗氧化能力。研究结果为β-sanshool在肉类加工中的应用提供了理论依据，具有重要的科学价值和应用价值。

研究亮点
1. 重要发现
β-sanshool显著提高了MP的热稳定性和抗氧化能力，并维持了MP的结构稳定性。

1. 方法创新
   本研究结合了多种先进的实验技术（如DSC、FT-IR、分子荧光等），全面评估了β-sanshool对MP结构的影响。

2. 研究意义
   研究结果为天然抗氧化剂在肉类加工中的应用提供了新的思路，有助于提高肉制品的品质和营养价值。

其他有价值的内容
本研究还发现，过量的β-sanshool可能会破坏MP的结构，因此在肉类加工中需要控制β-sanshool的添加量，以达到最佳效果。