【摘 要】
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近年来,以淡水鱼糜制备冷冻鱼糜制品备受学者的关注。臭氧因具有脱腥和漂白的特性常被应用于淡水鱼糜的制备。但臭氧作为氧化剂能在水中产生多种高反应活性的自由基,这会引起鱼肉肌原纤维蛋白的氧化修饰,进而影响其凝胶特性。目前关于臭氧介导的肌原纤维蛋白氧化机制仍不清楚,为简化体系和排除鱼肉脂质的影响,本实验以草鱼肌原纤维蛋白为研究对象,系统地研究了臭氧水处理对草鱼肌原纤维蛋白结构、凝胶特性和热聚集行为的影响,
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“臭氧介导的蛋白质氧化对草鱼肌原纤维蛋白凝胶持水性的影响机制”（编号31771999）; 辽宁省“兴辽英才计划”项目“大宗水产品精深加工与高值化利用关键技术研究”（编号XLYC1807133）
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近年来,以淡水鱼糜制备冷冻鱼糜制品备受学者的关注。臭氧因具有脱腥和漂白的特性常被应用于淡水鱼糜的制备。但臭氧作为氧化剂能在水中产生多种高反应活性的自由基,这会引起鱼肉肌原纤维蛋白的氧化修饰,进而影响其凝胶特性。目前关于臭氧介导的肌原纤维蛋白氧化机制仍不清楚,为简化体系和排除鱼肉脂质的影响,本实验以草鱼肌原纤维蛋白为研究对象,系统地研究了臭氧水处理对草鱼肌原纤维蛋白结构、凝胶特性和热聚集行为的影响,并借助蛋白质组学技术（label-free）确定氧化差异性蛋白,为进一步阐明臭氧水介导的蛋白氧化机制提供理论依据,同时也为臭氧在水产品加工行业中的应用以及调控和改善鱼糜制品品质提供参考。主要结论如下:1.采用不同质量浓度（0、1、2、3、5、7、10 mg/L）的臭氧水对草鱼肌原纤维蛋白进行处理,发现草鱼肌原纤维蛋白发生一定程度的氧化。随着臭氧水质量浓度的增大,羰基和表面疏水性显著增加（P<0.05）;同对照组相比,10 mg/L臭氧水处理组的羰基和表面疏水性分别增加了121.09%和31.27%。总巯基含量和内源荧光强度显著下降（P0.05）。低质量浓度臭氧水处理后,凝胶强度、持水性以及不易流动水的含量显著提高（P<0.05）,凝胶网状结构更加致密有序;而经高质量浓度臭氧水处理后,凝胶强度、持水性显著下降（P<0.05）,蒸煮损失增加,凝胶结构疏松、孔隙变大,凝胶中部分不易流动水转变为自由水,可能是高质量浓度臭氧水处理后引起的蛋白质氧化阻碍了凝胶有序结构的形成。随着氧化程度的增加,离子键和氢键含量下降,疏水相互作用和二硫键的含量先增加后减少。综上结果表明适宜质量浓度的臭氧水处理可改善肌原纤维蛋白凝胶品质。3.未加热前,蛋白浊度、粒径和表面疏水性随着臭氧水浓度的增加而增加,内源荧光、活性巯基和溶解度呈现下降的趋势。由原子力显微镜的结果可知,随着氧化程度的增加,蛋白聚集体数量增加,就整体而言,各处理组并没有发生强烈的蛋白聚集。经加热后所有实验组的最大荧光强度降低,表明加热使得蛋白结构发生变化,二段式加热荧光猝灭现象更加明显,其中10 mg/L处理组下降最显著（P<0.05）;加热后,所有实验组的浊度、粒径和表面疏水性显著增加,溶解度明显减小;而活性巯基则呈现先增加后减少的趋势;各组蛋白发生聚集而形成大量聚集体,一段式加热状态下的聚集体分布均一性和规则性较差（除7、10 mg/L处理组外）,而二段式加热下的蛋白（除10 mg/L处理组外）聚集体形貌有序,大小均一。4.0、5、10 mg/L臭氧水处理蛋白样品一共鉴定到1019.0个蛋白,其中650.0个可定量。5 mg/L与0 mg/L处理组比较,筛出10个差异蛋白,其中9个表达量增加,1个表达量下降;10 mg/L与0 mg/L处理组比较,筛出10个差异蛋白,其中7个表达量增加,3个表达量下降;10 mg/L与5 mg/L处理组比较,筛出21个差异蛋白,其中20个表达量增加,1个表达量下降。与臭氧氧化相关的差异蛋白分别具有:蛋白结合、离子结合、大分子络合物结合、组成肌肉结构、水解酶活性、氧化还原酶活性等功能,臭氧水处理造成这些蛋白含量的差异化,可能是影响肌原纤维蛋白凝胶特性和热聚集性能的原因。
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