Metmyoglobin (MbFe(III)) ist die oxidierte Form des sauerstofftragenden Proteins Myoglobin (MbFe(II)). Es entsteht durch Autoxidation im Körper von Wirbeltieren. Metmyoglobin ist die Ursache der charakteristischen braun-grauen Verfärbungen von totem Fleisch, die bei der Lagerung auftreten. Bei der Oxidation ändert sich das Eisen(II)- zu einem Eisen(III)-Ion.^[1]

Im Körper besteht ein Gleichgewicht zwischen den Fe(II)- und Fe(III)-Formen des Myoglobins, so dass ein konstanter Anteil von zwei bis drei Prozent des Gesamtmyoglobin aus MbFe(III) besteht (Gleiches gilt für Hämoglobin/Methämoglobin). Außerdem kann Metmyoglobin durch Reaktion mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) zu Perferrylmyoglobin aktiviert werden, einem angeregten Zustand, der schnell zu Ferrylmyoglobin MbFe(IV)=O zerfällt, in dem Eisen die Koordinationszahl 4 besitzt.^[1]

In totem Muskelgewebe steigt die Konzentration des Metmyoglobins, wenn in der Verpackung ein Sauerstoffmangel vorliegt (z. B. wenn Fleischstücke aufeinander liegen). Der normale Prozess, Metmyoglobin über die Poren abzubauen wird so blockiert und das im Fleisch enthaltene Eisen verfärbt sich (oxidiert).^[2]

Bei Farbstabilisierung in der Fleischtechnologie entstehen durch Zugabe von Nitrit Metmyoglobin und Nitrosyl.

${\displaystyle \mathrm {Mb+NO_{2}^{-}\longrightarrow MMb^{+}+NO} }$

Zusammen bilden beide stabile Komplexe leuchtend roter Farbe (Nitrosylmyoglobin und Nitrosylmetmyoglobin). Der Vorgang wird Umrötung genannt.^[3]

1. ↑ ^{a b} C. P. Baron, H. J. Andersen: Myoglobin-induced lipid oxidation. A review. In: J. Agric. Food Chem. 50. Jahrgang, Nr. 14, Juli 2002, S. 3887–3897, PMID 12083855 (englisch, aseanbiotechnology.info (Memento des Originals vom 4. März 2016 im Internet Archive) [abgerufen am 12. März 2013]). 
2. ↑ D. A. Ledward: Metmyoglobin Formation in Beef Stored in Carbon Dioxide Enriched and Oxygen Depleted Atmospheres. In: Journal of Food Science. 35. Jahrgang, Nr. 1, August 2006, S. 33–37, doi:10.1111/j.1365-2621.1970.tb12362.x (englisch). 
3. ↑ Hans-Dieter Belitz, Werner Grosch, Peter Schieberle: Lehrbuch der Lebensmittelchemie. 6. vollständig überarbeitete Auflage. Springer, Berlin / Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-73201-3, S. 593, doi:10.1007/978-3-540-73202-0.