蛋白质氧化引起新疆高白鲑肌肉蛋白功能性变化及其机理的研究

The main cause of quality changes is oxidation in processing and storage process of Coregonus Peled. The oxidation can cause changes of fat, flavor compounds, pigments, vitamins, and further the cause of stale, discolouration, and loss of nutrition of fish and fish products. The oxidation can also lead to physical chemistry and functional changes of fish protein. The sarcoplasmic proteins and myofibrillar proteins of muscle of Coregonus Peled will be oxidized through the three oxidation systems, including hydroxyl radical oxidation system, fat oxidation system and oxidase system in this project. Changes of physical and chemical properties (including carbonyl, dityrosine, total sulfhydryl, surface hydrophobicity, free ammonia, total amino acid and protein thermal stability), and the change of functional properties of solubility, emulsifying properties and gel property of oxidized proteins will be studied. Finally, the protein of closely related to oxidation of protein will be founded by proteomics method and the relationship between oxidation and functional of protein and the mechanism of protein oxidation will to explore. The important significance of this study are inhibiting or proper control of oxidation in circulation and production of Coregonus peled, improve the proteins functional, and produce of high quality products.

高白鲑在加工和贮藏过程中的氧化是引起质量变化的主要原因。氧化会造成脂肪、风味化合物、色素和维生素的变化，进一步引起鱼肉及鱼肉制品的变味、变色和营养降低，氧化也会引起鱼类蛋白的物理化学和功能性变化。本项目主要以高白鲑肌肉中的肌浆蛋白和肌原纤维蛋白为研究对象，通过三种氧化系统，包括羟基自由基氧化系统、亚油酸脂肪氧化系统和氧化酶氧化系统，对其蛋白质进行氧化。研究氧化蛋白的物化特性变化（包括羰基、二聚酪氨酸、总巯基、表面疏水性、游离氨、总氨基酸和蛋白热稳定性），进一步研究氧化蛋白溶解性、乳化性和凝胶性等功能特性。最后通过蛋白组学方法寻找与蛋白质氧化密切相关的蛋白，在理论上探讨蛋白质氧化与功能性之间的关系，以及蛋白氧化的机理。本项目的研究对于高白鲑流通及生产中通过抑制或适当控制氧化，提高蛋白质的功能性，以生产出高质量的产品具有重要的参考意义。

高白鲑在加工和贮藏过程中氧化是引起质量变化的主要原因。本项目以高白鲑为研究对象，通过三种氧化系统，研究了氧化引起高白鲑肌肉蛋白物化特性、功能特性、质构特性和微观结构变化情况，在此基础上明确了高白鲑冷藏过程中品质变化情况，最后通过建立的高白鲑肌肉蛋白质双向电泳技术体系对肌肉蛋白变化进行了蛋白质组学分析。结果显示：羰基含量、二聚酪氨酸和表面疏水性值与氧化剂的浓度和氧化时间呈正相关，而总巯基含量、游离氨和Ca2+-ATPase活性与氧化剂浓度和氧化时间呈负相关；肌肉蛋白质的氮溶指数、乳化性及乳化稳定性与氧化时间及氧化剂浓度呈负相关；肌肉硬度、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性、回复性及剪切力值7项指标均与氧化呈负相关；扫描电镜结果显示，随着冷藏时间的延长，高白鲑肌肉组织结构变得疏松，且经羟自由基氧化处理的肌肉组织结构的疏松程度较大；贮藏发现，肌原纤维蛋白、肌浆蛋白、肌基质蛋白、Ca2+-ATPase活性、总巯基含量随着贮藏时间的延长逐渐降低，而碱溶性蛋白、表面疏水性、羰基含量随着贮藏时间的延长呈上升趋势。对比不同温度下各个指标的变化可知，TVB-N值、TMA-N值、菌落总数可作为判断高白鲑在贮藏过程中新鲜度的重要指标；pH值、TBA值、持水率、感官评分可作为参考指标；高白鲑肌肉蛋白的双向电泳体系为：丙酮沉淀法制样，24 cm pH 4~7的IPG胶条，考染上样量1200 μg，银染上样量100 μg，一向胶聚焦时间为400 v 16 h+1000 v 2 h、平衡时间为15 min，过硫酸铵0.05 mL，TEMED 2 μL，采用浓度为12.5%的二向分离胶以及硝酸银染色；通过MALDI-TOF-TOF质谱仪对筛选出的15个差异蛋白点进行分析，鉴定出3个蛋白有望作为高白鲑新鲜度指示蛋白，经过数据库查找，预测他们分别为L型乳酸脱氢酶、腺苷酸激酶家族同工酶亚型、肌球蛋白重链。