血红素

血红素的应用
? 在制药行业中，血红素是半合成法制备胆 红素的前体，而胆红素既是配制人工牛黄 的重要原料，又是制备抗癌药的重要原料 之一 。在临床上血红素常作为补铁剂治疗 因缺铁引起的贫血病，无毒无害，吸收率 高。在食品工业中，血红素主要应用于肉 制品加工。
血红素用于食品着色
? 血红素代替亚硝酸钠的发色作用及人工合 成色素，作为肉制品的着色剂具有很好的 效果，例如，在火腿和红肠制品中添加血 红素，其制品切面色泽均匀，鲜艳美观， 能保持肌肉固有的天然色彩，且口感韧性 强，味道纯正。
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发色剂
? 发色剂，在烹饪中添加适量的化学物质与食品中某些成分 作用使制品呈现良好的色泽，这种化学成分就称为发色剂。 通常用于火腿、腊肠制作中，在疏菜腌制时也可使用发色 剂。发色剂有单独使用的，也有与发色助剂抗坏血酸钠、 异抗坏血酸钠等并用的。在肉类腌制中最常用的发色剂是 硝酸盐和亚硝酸盐，发色助剂为L-抗坏血酸（即VC）、 L-抗坏血酸钠及烟酰胺（即VPP）等。为了使肉制品呈鲜 艳的红色，在加工过程中多添加硝酸盐与亚硝酸盐的混合 盐。硝酸盐在细菌作用下还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在一 定的酸性条件下会生成亚硝酸。一般屠宰后的肉因含乳酸， pH约在5.6～5.8的范围，所以不需外加酸即可生成亚硝 酸。亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可分解产生NO：
血红素作为食品营养强化剂
? 血红素同时还可以作为肉制品营养强化剂，血红 素铁是血液除蛋白质外的另一种重要营养素，血 红素由卟啉环和二价铁构成，每 100g血液中铁的 含量高达 4Omg 以上，而瘦牛肉、瘦羊肉和瘦猪 肉则只有 2．6mg 、2．0mg 和1．6mg 。人体对 这种铁的吸收率是无机铁的 3倍，无毒无副作用， 是目前我国市场上的主要补铁剂，因此，血液中 的卟啉铁对于改善由于食物中缺铁或吸收障碍性 缺铁所造成的缺铁性贫血效果明显。
? 有报道称研究人员用血红素铁强化饼干，对患缺 铁性贫血的儿童、孕妇及女大学生进行观察试验， 结果证明，血红素铁强化食品是作为食品而不是 药物，容易被患者接受，从而可达到较好地纠正 缺铁性贫血的作用。研究人员也曾对血红素铁对 贫血儿童的铁营养状况的影响进行过研究，在芝 麻薄片中加入从新鲜猪血中提取的血红素粉，以 血红蛋白(Hb)浓度和红细胞数 (RBC)来评价铁营 养状况的变化。实验结果发现，治疗前后患儿的 Hb和RBC有较大变化，说明血红素铁对改善贫血 儿童的铁营养状况有明显疗效。
血红蛋白
? 血红蛋白也是球蛋白，是由4分子多肽链和 4分子血红素结合而成。在人体中，血红蛋 白对氧气运输具有重要的作用。
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血红素
设计：戚小佳、孟燕娜、沈洁、任元妲
血红素的结构组成
血红素是高等动物血液、肌肉中的红色色素。它是血红蛋白、肌红蛋白等的辅基 .。血红素由两个部分即一个铁原子和一个平面卟啉环所组成，卟啉是由4个吡咯 通过亚甲桥连接构成的平面环，在色素中起发色基团的作用。
肌红蛋白
? 肌红蛋白由血红素和球状蛋白结合而成。 它的蛋白质为珠蛋白，非肽部分为血红素
? 利用血红蛋白与一氧化碳有较强的亲合力、且反 应不易逆转的原理，使原来暗红色的红细胞变成 鲜红色，制成碳氧血红蛋白。其反应机理可用下 式表示：CO+Hb→COHb+O2 ，即用CO代替血
红蛋白中的氧的位置，使铁免受氧化而保持它的 鲜红色；也有用新鲜猪血，加适量柠檬酸钠溶液 作抗凝处理后，置于高速离心机中沉析红细胞。 在一定条件下加入烟酸、烟酰胺、 TEA、抗坏血 酸及萄萄糖等，制取红色烟酰胺血红蛋白；
它由一分子多肽 链和一分子血红 素结合而成
化学反应与颜色变化
? 在鲜肉中存在三种状态的血红素—Fe2+的 第6个配位键结合水的肌红蛋白、第6个配 位键与氧结合的氧合肌红蛋白和中心铁被 氧化为Fe3+的高铁肌红蛋白，它们能互相 转化，使肉呈现不同的色泽。
活体动物肌肉由于 血红素以氧合肌红 蛋白形式存在而呈 鲜红色；死亡后， 肌肉组织供氧停止 ，此时肌肉中的色 素为肌红蛋白而呈 紫红色。在有氧或 氧化剂存在时，肌 红蛋白可被氧化成 高铁肌红蛋白而呈 棕褐色。
不利色素的产生
? 鲜肉不合理存放会导致微生物大量生长，产生过 氧化氢、硫化氢等 化合物。过氧化氢可强烈氧化 血红素卟啉环的 α–亚甲基而生成胆绿蛋白。在氧 气或过氧化氢存在下，硫化氢等硫化物可将硫直 接加在卟啉环的 α–亚甲基上，成为 硫肌红蛋白 。 另外，腌肉制品过量使用发色剂时，卟啉环的 α– 亚甲基被硝基化，生成 亚硝酰高铁血红素 。这是 肉类偶尔发生变绿现象的原因。
? 血红素与氧结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个 氧分子与血红素四个亚基中的一个结合，与氧结合之后的 珠蛋白结构发生变化，造成整个血红素结构的变化，这种 变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血 红素的另一个亚基结合，而它的结合会进一步促进第三个 氧分子的结合，以此类推直到构成血红素的四个亚基分别 与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样， 一个氧分子的离去会刺激另一个的离去，直到完全释放所 有的氧分子，这种有趣的现象称为协同效应。
腌肉色素
? 火腿、香肠等 肉类腌制品的加工中经常使用硝酸 盐或亚硝酸盐作为 发色剂。血红素的中心铁离子 可与氧化氮以配价键结合而转变为氧化氮肌红蛋 白，加热则生成鲜红的氧化氮肌色原。因此，腌 肉制品的颜色更加诱人，并对加热和氧化表现出 更大的稳定性。但可见光可促使氧化氮肌红蛋白 和氧化氮肌色原重新分解为肌红蛋白和肌色原， 并被继续氧化为高铁肌红蛋白和高铁肌色原。这 就是腌肉制品见光褐变的原因。