金针菇多糖提取物对两种低温贮藏海水鱼品质影响及抗冻机理研究

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由于环境中和肠道内微生物的增殖,肌肉含水量高,水产品捕捞后如果不进行低温贮藏极易腐败。微冻贮藏和冻藏能使微生物的繁殖和水产品体内的生化反应受到抑制,延长水产品保质期。但贮藏于冰点以下会生成冰晶,冰晶会破坏水产品细胞结构,增加水产品汁液损失,降低水产品色、香、味,影响水产品品质。传统商业抗冻剂为4%蔗糖和4%山梨糖醇的混合物,蔗糖高甜高热,不仅可能会给水产品带来不需要的甜味,而且不适合糖尿病等特殊人群食用。因此低甜低热、能满足人们对健康生活追求的新型抗冻剂的开发迫在眉睫。目前,新型抗冻剂主要集中于抗冻蛋白、抗冻肽、一些多酚类物质和来自天然植物、真菌的糖类物质。本文以金针菇多糖提取物为研究对象进行了以下研究:(1)比对不同浓度金针菇多糖提取物浸渍对微冻贮藏大黄鱼及鱼片感官、总巯基含量、TVBN、Ca2+-ATPase活性、流变特性及鱼肉水分分布的变化。(2)比较金针菇多糖提取物和商业抗冻剂对三文鱼片在-18℃和-3℃贮藏后总巯基含量、Ca2+-ATPase活性、TBARS值、冰晶生长情况、游离氨基酸、蛋白二级结构的变化。(3)将新鲜三文鱼、冻藏120 d对照组三文鱼和0.15 mg/m L金针菇多糖提取物组三文鱼进行对比,通过串联质量标签(TMT)标记技术初步探究金针菇多糖提取物对冻藏三文鱼抗冻作用机理。三部分研究结果分别如下:(1)在微冻贮藏过程中,整鱼由于微生物和酶的作用,其感官劣变和TVB-N值升高较鱼片变化更明显。这种差异同样也反应在蛋白的流变学性质上。鱼片由于冻藏过程中的干耗作用,肌肉的持水性没有整鱼好。金针菇多糖提取物可以延缓鱼肉的腐败,整鱼组贮藏末期空白组和0.09 mg/m L金针菇多糖提取物处理组TVB-N值相差8 mg N/100 g。金针菇多糖提取物还可以通过形成多糖膜来降低鱼片水分流失。通过肌原纤维蛋白的总巯基含量、Ca2+-ATPase活性和温度扫描分析得出多糖处理后鱼肉蛋白稳定性较空白组强,其中0.09 mg/m L处理组效果最好。(2)0.09、0.12、0.15 mg/m L金针菇多糖提取物和商业抗冻剂均能有效抑制微冻贮藏和冻藏三文鱼贮藏过程中脂肪氧化和蛋白变性,0.15mg/m L的金针菇多糖提取物的抗冻效果在抑制冰晶重结晶、抑制脂肪氧化等方面甚至优于商业抗冻剂,并且可以抑制鲜味氨基酸的降解。比对微冻贮藏和冻藏三文鱼的组织结构发现,微冻贮藏更容易发生重结晶,生成的冰晶较大,细胞发生形变,而冻藏生成的冰晶分布更均匀。金针菇多糖提取物可以清除自由基,抑制TBARS值的上升和巯基的氧化,阻断了脂肪氧化产生的次级代谢产物对蛋白的破坏。同时,金针菇多糖提取物通过羟基结构和形成玻璃态固定水分子,抑制水分子迁移,减少蛋白质脱水聚集变性。此外,水分子迁移被抑制还可以减缓冰重结晶,生成小冰晶可以减少细胞完整性被破坏,减少鱼肉营养成分流失。(3)3组样品中共鉴定到2427个蛋白,绝大多数的蛋白分子量小于100 k Da,是小分子蛋白。根据差异倍数>1.5,P<0.05筛选差异蛋白,冻藏120 d对照组三文鱼和新鲜三文鱼相比,共有91种差异蛋白。冻藏120 d 0.15 mg/m L金针菇多糖提取物组三文鱼和新鲜三文鱼组相比差异蛋白仅有49种,说明金针菇多糖提取物可以抑制冻藏三文鱼蛋白发生变性。冻藏120 d 0.15 mg/m L金针菇多糖提取物组三文鱼和冻藏120 d对照组三文鱼之间有31种差异蛋白。将差异蛋白进行GO富集分析,金针菇多糖提取物的抗冻作用主要集中在与细胞分子功能和分子组成方面相关的蛋白上,具体为金属离子结合、运动活动、脂质结合、ATP结合、钙离子结合等。根据KEGG进行差异蛋白代谢途径分析,差异蛋白主要参与12个代谢途径,主要集中在黏着斑(sasa04510)和细胞外基质受体相互作用(sasa04512)。在差异蛋白相互作用网络中,影响较大的差异蛋白有肌钙蛋白C、β-小白蛋白、α-小白蛋白、肌球蛋白轻链和肌球蛋白调节轻链。从蛋白组学层面考虑,金针菇多糖提取物的抗冻效果可以抑制结构蛋白的降解,减少使肌肉松弛的蛋白生成,维持肌肉弹性。
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