【目的】研究羟基自由基（·OH）氧化对蛋白结构及其水合特性的影响,探讨氧化介导的关于蛋白质和水分相互作用的变化情况。【方法】将牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）溶解在含15 mmol·L^-1的PIPES缓冲溶液中（pH 6.0）,并在不同浓度H₂O₂(0、0.5、1.0、5.0、10.0和20.0 mmol·L^-1)的铁-抗坏血酸-过氧化氢（FeCl₃-Vc-H₂O₂）羟基自由基氧化体系孵育12 h,采用氨基酸自动分析仪分析BSA不同程度氧化的氨基酸含量变化;通过测定羰基含量、巯基含量分析蛋白的氧化程度;通过测定BSA表面疏水性、离子键、氢键,考察BSA氧化不同程度后水合能力的变化情况;通过测定Zeta电位值来分析蛋白氧化后表面电荷的变化;采用傅里叶红外光谱法分析蛋白二级结构的变化。【结果】随着羟基自由基氧化体系中H₂O₂浓度的增加,氨基酸含量呈下降趋势,但不同种类氨基酸对·OH氧化敏感性不同,在1 mmol·L^-1 H₂O₂处理浓度下,苏氨酸（Thr）、赖氨酸（Lys）含量显著降低,较对照组（未经H₂O₂处理组）分别下降了4.30%、4.22%;当H₂O₂浓度升高到20 mmol·L^-1时,较对照组蛋氨酸（Met）、酪氨酸（Tyr）、组氨酸（His）这3类氨基酸的含量下降程度最大,分别为35.32%、19.19%、11.15%,其次为异亮氨酸（Ile）、甘氨酸（Gly）、半胱氨酸（Cys）。随H₂O₂浓度的增加,BSA的羰基含量显著增加（P<0.05）,20 mmol·L^-1 H₂O₂处理组比对照组羰基含量升高了57.52%;巯基含量显著降低（P<0.05）,20 mmol·L^-1 H₂O₂处理组比对照组巯基含量降低了74.04%,蛋白氧化程度显著加剧;BSA经氧化处理后,蛋白二级结构发生变化,α-螺旋、无规卷曲含量显著降低（P<0.05）,β-折叠、β-转角含量显著增加（P<0.05）,多肽链中α-螺旋结构伸展变成线性结构,蛋白表面疏水性随着氧化程度的加剧而显著增加（P<0.05）,蛋白持水力降低;同时氧化作用降低了蛋白表面的净电荷数,Zeta电位的绝对值随着羟基自由基氧化体系中H₂O₂浓度的增加而显著降低（P<0.05）,离子键和氢键作用力显著减弱,降低了蛋白-水分子相互作用力,蛋白持水力降低。【结论】BSA在羟基自由基氧化体系中,存在显著的浓度效应,随着氧化程度加剧,蛋白表面的净电荷显著降低,离子键和氢键作用力显著减弱,蛋白二级结构发生了变化,蛋白-水分子相互作用力降低。