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原料肉在屠宰和加工过程中汁液流失现象严重,使肉品生产企业蒙受极大的经济损失。我国肉类工业正处蓬勃发展时期,研究影响肉品保水性的因素,探讨解决汁液损失的途径具有重要现实意义。除了传统影响因素之外,研究逐渐发现肉品持水性与蛋白氧化有密切的关系。但目前对由蛋白氧化引起的肌肉持水性劣化的认识还很有限。只有深入研究蛋白质氧化与肉品持水性变化的机理,才能在肉品加工生产时有的放矢,避免经济损失,并为提高产品品质提供强有力的理论支持。论文研究工作使用肉品中常见的Fenton氧化体系（FeCl3/ascorbate/H2O2, pH 6.2）对肌肉组织或蛋白进行氧化,进而探索肌肉氧化后持水性的变化机理。研究了猪背肌组织于接近生理水平的离子强度下（含0.1 mol/L NaCl）氧化后持水与水合能力的变化。发现氧化促进了蛋白羰基和脂类初级氧化产物（TBARS值）的产生、增加了肌原纤维蛋白及肌浆蛋白的交联。以上化学反应与肌肉持水性密切相关,并且高浓度H2O2处理的样品水合能力得到显著提升（P < 0.05）,但是持水能力和产品得率却明显下降。通过染料示踪实验结果可知水分易于在氧化后的肌肉组织中扩散。随后从肌肉组织与肌原纤维形态学角度分析了肌肉氧化后持水与水合能力的变化成因:即由于氧化后肌原纤维横向收缩,使得肌细胞径向减小、胞间距增加,从而提高了水分在肌肉内的扩散;反之,在施加外力时也会增加肌肉内水分的流失。与此同时,也研究了猪背肌组织在不同腌制条件下,即0.6 mol/L NaCl±焦磷酸盐（PP）,氧化后持水能力的变化。通过蛋白羰基的增加判断出肌肉蛋白在该环境中发生了氧化;同时发现蛋白构象也随之发生了变化（色氨酸荧光）。肌肉组织在高盐条件下氧化后其水合能力同样可以得到提升,但也会增加其蒸煮损失。借助组织学和显微学手段发现,在0.6 mol/L NaCl+15 mmol/L PP的条件下,一些氧化肌肉样品的肌细胞可以发生明显的膨胀并减小胞间隙,而氧化程度高的则呈现肌纤维膨胀与收缩并存的现象。加热后氧化的肌纤维更容易发生横向的收缩,这也与分离出的肌原纤维在加热时的动态变化结果相吻合,即后者在加热后氧化样品的A带长度明显小于未氧化样品。根据以上不同离子环境下肌肉组织氧化后水合及持水性的研究结果,判断出肌肉氧化后发生在肌原纤维中的某些化学变化极可能影响着肌肉整体的水合与持水能力。为了找出限制肌原纤维水合能力的因素,进而对肌原纤维氧化与其水合能力的变化展开研究。实验通过对肌原纤维蛋白的化学分析（如巯基、二硫键、羰基）发现蛋白的微弱氧化即能导致蛋白溶解度（当≤0.4 mol/L NaCl, 10 mmol/L PP, pH 6.2）的明显下降（约40%）。氧化的肌原纤维在水合过程中（当0.2→0.6 mol/L NaCl,+PP）的吸水膨胀程度以及A带蛋白质的溶解都受到了抑制。随后通过β巯基乙醇的处理判断出二硫键是限制肌原纤维水合能力的主要因素。而后结合使用“舒缓液”和“收缩液”进一步判断出肌球蛋白尾部形成的二硫键很大程度上限制了粗丝在肌原纤维水合过程中的横向膨胀。由于肌动球蛋白的解离很大程度上影响着肌原纤维的丝间膨胀,因此对肌动球蛋白氧化后的解离特性作进一步研究。通过电泳和粒径分析后发现,氧化后部分肌动球蛋白形成二硫键聚集体,同时肌球蛋白的ATP酶活性有所升高,表明肌球蛋白头部相关活性区域发生了构象变化。粘度分析表明氧化后PP-Mg2+作用下的肌球蛋白解离受到了明显抑制。氧化样品在添加PP-Mg2+后的粒径变化也证实了上述观点。通过肌球蛋白氧化后与PP、Mg结合能力的下降,表明肌球蛋白头部与其结合的相关区域的结构在氧化后发生了变化,结合ATP酶活升高的现象判断,很可能是自由基对临近催化活性区域的SH1-helix的氧化修饰引起的,这应是肌动球蛋白解离能力下降的主要原因。肌动球蛋白氧化后PP存在下解离能力的下降应是氧化肌原纤维腌制条件下水合能力下降的另一原因。由于氧化会对肌动球蛋白解离及肌球蛋白头部影响PP作用的相关区域产生影响,因此推测肉品在腌制过程中PP也应对肌球蛋白氧化存在影响,并进行以下研究。借助糜蛋白酶酶解及电泳手段,发现PP在肌球蛋白氧化过程中可以对其重酶解肌球蛋白（HMM）部分起保护作用,减少该部位蛋白二硫键聚集体的形成,但是对轻酶解肌球蛋白（LMM）部位氧化的抑制作用较弱。氧化肌球蛋白加热后头部和尾部的交联加剧,PP也可以在该过程中抑制蛋白通过HMM区域形成更多的二硫键聚集体。PP-Mg2+导致氧化后某些非硫氨基酸如酪氨酸和赖氨酸的比例以及蛋白表面电荷发生变化,说明蛋白水合能力会随之改变。DSC热流图和凝胶贮能模量的变化证实了PP-Mg2+可以有效降低氧化引起的肌球蛋白结构变化,增加S1和S2的热稳定性以及减弱氧化引起的凝胶强度的下降。PP对肌球蛋白不同部位的作用也导致其凝胶方式的改变。另外,实验中还发现加热（50°C）影响糜蛋白酶解方式,即不同酶解条件下肌球蛋白均以HMM和LMM的方式断裂。总之,本研究从肌肉结构、肌原纤维逐步深入到分子水平,揭示了蛋白质氧化对肌肉持水能力变化的影响机理,为深刻理解肉品加工储藏期间由氧化引起的产品持水性劣变,寻找合理的应对策略提供了理论依据。