菲律賓蛤仔閉殼肌組織學(xué)及其蛋白特性

張龍,劉俊榮,田元勇,姜夢(mèng)云,劉慧慧,鄭堯,宋揚(yáng),劉金洋(大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧大連116023)

菲律賓蛤仔閉殼肌組織學(xué)及其蛋白特性

張龍,劉俊榮,田元勇,姜夢(mèng)云,劉慧慧,鄭堯,宋揚(yáng),劉金洋
(大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧大連116023)

為探討菲律賓蛤仔Ruditapes philippinarum的加工特性與肌肉蛋白質(zhì)特性的關(guān)系,對(duì)菲律賓蛤仔閉殼肌的組織形態(tài)、肌原纖維蛋白(Myofibrillar,Mf)的分布特性,以及與其低溫凝膠化相關(guān)的特性等進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:閉殼肌肌纖維具有高度同向性,橫紋肌呈直線柱狀,平滑肌呈螺旋柱狀;利用SDSPAGE電泳對(duì)兩種類(lèi)型肌肉的蛋白分布分析顯示,橫紋肌肌漿蛋白組分中存在相對(duì)分子質(zhì)量為23 000的差異蛋白,且溶出更多的粗絲蛋白,平滑肌的Mf組分中存在標(biāo)志性蛋白Myorod,且副肌球蛋白含量高,肌球和原肌球蛋白含量低,肌動(dòng)蛋白含量接近;整個(gè)閉殼肌Mf的溶解性依賴(lài)于離子強(qiáng)度和有無(wú)三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)的添加;Ca2+-ATPase活性在中等離子強(qiáng)度(KCl濃度為0.30 mol/L)時(shí)最高,偏離中等離子強(qiáng)度后活性逐漸降低;參與交聯(lián)的蛋白包括肌球蛋白、副肌球蛋白、原肌球蛋白,離子強(qiáng)度越高交聯(lián)作用越顯著。本研究結(jié)果可為探究經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)軟體可食部位蛋白特性提供參考。

菲律賓蛤仔;橫紋肌;平滑肌;肌原纖維蛋白;蛋白特性

水產(chǎn)無(wú)脊椎動(dòng)物肌肉組織及蛋白特性不同于水產(chǎn)脊椎動(dòng)物,貝類(lèi)肌肉組織除橫紋肌外,還包括平滑肌,且副肌球蛋白含量較高。王帥等[1]將櫛孔扇貝閉殼肌蛋白添加到鰱肌肉中制成蛋白凝膠,顯著提高了產(chǎn)品的凝膠強(qiáng)度;Fukuda等[2]研究發(fā)現(xiàn),副肌球蛋白的存在對(duì)肌肉凝膠特性具有顯著影響,含量更高的平滑肌形成的凝膠硬而脆;對(duì)扇貝橫紋閉殼肌鹽溶性蛋白的熱凝膠性研究發(fā)現(xiàn),相比90益下加熱,低溫(25益)凝膠化過(guò)程對(duì)蛋白凝膠發(fā)揮了更重要的作用,這是由于谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶TGase的交聯(lián)作用[3]。魚(yú)糜凝膠是魚(yú)糜加鹽擂潰使肌動(dòng)球蛋白溶出后,發(fā)生蛋白的變性和聚集,進(jìn)而形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[4-5]。

菲律賓蛤仔Ruditapes philippinarum是中國(guó)四大養(yǎng)殖貝類(lèi)之一,也是遼寧省最主要的灘涂貝類(lèi)養(yǎng)殖品種[6]。菲律賓蛤仔作為重要的水產(chǎn)蛋白源,其食品原料學(xué)屬性卻被較少關(guān)注。筆者在已往研究中,對(duì)菲律賓蛤仔軟體部位含氮物的組成及分布進(jìn)行了剖析[6],本研究中,對(duì)閉殼肌進(jìn)行組織學(xué)觀察,以肌原纖維蛋白(Myofibrillar,Mf)為主線,重點(diǎn)考察Mf的分布特性及其在低溫凝膠化過(guò)程中的相關(guān)特性,包括溶解性、Ca2+-ATPase活性、TGase作用下的交聯(lián)特性,旨在為探究經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)軟體可食部位蛋白特性提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用菲律賓蛤仔購(gòu)自大連市長(zhǎng)興水產(chǎn)品市場(chǎng)(2015年9—12月),規(guī)格為25~30個(gè)/kg。

主要儀器設(shè)備有GL-21M高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開(kāi)發(fā)有限公司),Synergy H1全功能酶標(biāo)儀(美國(guó)伯騰儀器有限公司),Bio-Rad垂直平板電泳槽(北京伯樂(lè)生命科學(xué)發(fā)展有限公司),PHS-3C精密pH計(jì)(上海精密科學(xué)有限公司),Leica DMI6000倒置熒光顯微鏡(北京中儀光科科技發(fā)展有限公司)。

主要試劑有SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳試劑, TGase(美國(guó)Sigma公司),蛋白標(biāo)準(zhǔn)品(美國(guó)BioLabs公司),KCl、CaCl2、NaCl(中國(guó)天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司),ATP(中國(guó)上海華藍(lán)化學(xué)科技有限公司),鉬酸銨(中國(guó)上海晶純生化科技股份有限公司),TRIS、EGTA、EDTA(中國(guó)北京索萊寶科技有限公司),各試劑均為分析純或化學(xué)純。

1.2 方法

1.2.1 肌漿蛋白和肌原纖維蛋白的提取用解剖刀將新鮮原料的閉殼肌切斷,除去體腔液,以便觀察其軟體組織結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步對(duì)閉殼肌進(jìn)行分割,細(xì)分為橫紋閉殼肌和平滑閉殼肌。參照Hashimoto等[4]的方法進(jìn)行肌漿蛋白和肌原纖維蛋白的分離提取。

1.2.2 組織學(xué)分析參照Mizuta等[5,7]和Lee等[8]的方法,分別取橫紋閉殼肌和平滑閉殼肌組織塊,置于卡諾氏液中固定,用常規(guī)石蠟進(jìn)行包埋,切片,用蘇木精-伊紅染色后,利用光學(xué)顯微鏡對(duì)其進(jìn)行組織學(xué)觀察。

1.2.3SDS-PAGE及電泳譜圖定量分析在所有蛋白樣品中加入電泳上樣液[含有2%SDS、8 mol/L尿素、2%茁-巰基乙醇、50 mmol/L Tris-HCl(pH 8.0)]使其溶解,在100益下加熱3 min,用于分析交聯(lián)特性的樣品用磁力攪拌至完全溶解。采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行蛋白質(zhì)組分分子量的測(cè)定,其中濃縮膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,分離膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%,采用R-250考馬斯亮藍(lán)染色法檢驗(yàn),用醋酸甲醇溶液進(jìn)行脫色。掃描膠片后得到電泳圖譜,并使用Multi Gauge 2.0軟件對(duì)圖譜進(jìn)行定量分析。

1.2.4 溶解性的測(cè)定將提取的閉殼肌Mf溶液分別調(diào)至NaCl終濃度為0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 mol/L,蛋白質(zhì)終濃度為5 mg/mL,4益條件下放置40 min后,于12 000 g下離心20 min,收集上清液,采用雙縮脲法測(cè)定蛋白質(zhì)含量,溶解度表示為上清液中蛋白質(zhì)含量與總蛋白質(zhì)含量的百分比。同時(shí),設(shè)定1組含5 mmol/L(表示終濃度,下同)ATP、4 mmol/L EGTA、4 mmol/LMgCl2的試驗(yàn)組,放置10 min,其他操作同上。

1.2.5Ca2+-ATPase活性的測(cè)定將提取的閉殼肌Mf溶液與ATP反應(yīng)液[1 mg/mL Mf、1 mmol/L ATP、5 mmol/L CaCl2、25mmol/L Tris-馬來(lái)酸(pH 7.0)]混合,其中KCI設(shè)定6個(gè)濃度,分別為0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 mol/L。20益條件下分別反應(yīng)0、5、10、15、20、25、30 min,在1 mL反應(yīng)液中加入0.5 mL 15%HClO4溶液終止反應(yīng)。采用鉬酸銨法[9]測(cè)定反應(yīng)釋放的無(wú)機(jī)磷(Pi)含量。Mf的Ca2+-ATPase活性單位是滋mol Pi/ (mg·min),表示1 mg肌原纖維蛋白在1 min時(shí)間內(nèi)分解ATP生成無(wú)機(jī)磷酸的微摩爾數(shù)。

1.2.6 交聯(lián)特性分析在提取的閉殼肌Mf溶液中添加CaCl2和TGase作為試驗(yàn)組,終濃度分別為10 mmol/L和0.4%,以添加EGTA作為空白對(duì)照組,終濃度為6 mmol/L。將對(duì)照組與試驗(yàn)組中的NaCl設(shè)為0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 mol/L 6個(gè)濃度組,蛋白質(zhì)終濃度為5 mg/mL,置于25益條件下反應(yīng)不同時(shí)間,添加EDTA終止反應(yīng)后立即在100益下加熱2 min,加入上述電泳上樣液后用磁力攪拌過(guò)夜至完全溶解。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)組均設(shè)3個(gè)平行,使用3個(gè)不同批次的菲律賓蛤仔進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值依標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,采用Duncan氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性差異分析,顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 橫紋肌與平滑肌的組織學(xué)結(jié)構(gòu)

如圖1所示,菲律賓蛤仔整個(gè)軟體部位由閉殼肌、足肌、外套膜、水管、鰓和內(nèi)臟團(tuán)6個(gè)組織構(gòu)成,其中閉殼肌可分為橫紋閉殼肌和平滑閉殼肌,兩者間無(wú)明顯分界線,這一結(jié)構(gòu)區(qū)別于扇貝閉殼肌。菲律賓蛤仔各組織主要以平滑肌為主,本研究中選取橫紋閉殼肌和平滑閉殼肌作為兩種類(lèi)型肌肉的代表。在光學(xué)顯微鏡(100倍和400倍)下分別對(duì)橫紋肌與平滑肌的橫縱切面進(jìn)行觀察,從圖2可見(jiàn):膠原纖維呈淺紅色,肌纖維呈亮紅色,細(xì)胞核和核糖體呈藍(lán)色;以膠原蛋白為主的結(jié)締組織存在形式由大到小依次為肌膜、肌束膜、肌內(nèi)膜;閉殼肌肌纖維具有高度同向性,橫紋肌呈直線柱狀,平滑肌呈螺旋柱狀。

橫紋閉殼肌與平滑閉殼肌肌纖維在形態(tài)和分布上存在明顯差異,這與肌原纖維蛋白的組成和含量密不可分,因而影響食用品質(zhì)。此外,肌纖維具有動(dòng)態(tài)變化性,這對(duì)跟蹤表征經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)流通過(guò)程中的品質(zhì)變化具有參考價(jià)值。

2.2 橫紋肌與平滑肌的蛋白分布特性

對(duì)菲律賓蛤仔橫紋閉殼肌與平滑閉殼肌的全蛋白、肌漿蛋白和肌原纖維蛋白進(jìn)行SDS-PAGE電泳分析(圖3),并對(duì)肌原纖維蛋白的電泳譜圖進(jìn)行定量分析(表1)。

兩種類(lèi)型肌肉的不同組分蛋白的電泳圖譜有所差異。首先,從全蛋白條帶圖3-A可知,兩種類(lèi)型肌肉蛋白種類(lèi)豐富,組成相似,收縮蛋白組分(粗、細(xì)絲蛋白)清晰可見(jiàn)。肌漿蛋白包括肌紅蛋白和大量的酶類(lèi),主要是糖酵解酶系,另外還有磷酸戊糖途徑酶系和肌酸激酶、AMP-脫氨酶等[10],這些蛋白可溶于水或低離子強(qiáng)度的中性鹽溶液中,其占閉殼肌含氮物的12.55%[6]。從圖3-B可見(jiàn),與平滑肌相比,橫紋肌肌漿蛋白組分中出現(xiàn)1條含量豐富的蛋白條帶,相對(duì)分子質(zhì)量為23 000,可能是蛋白酶或肌鈣蛋白等。部分肌原纖維蛋白均出現(xiàn)在兩種肌肉的肌漿蛋白組分中,且橫紋肌中溶出的粗絲蛋白更多,說(shuō)明肌原纖維蛋白在低離子強(qiáng)度下具有高的溶解性。這不同于魚(yú)類(lèi),魚(yú)類(lèi)肌原纖維蛋白只能在高離子強(qiáng)度下溶出。魚(yú)糜加工過(guò)程中會(huì)有水洗過(guò)程,如果將傳統(tǒng)水洗方式應(yīng)用于菲律賓蛤仔以獲得肌原纖維蛋白,很可能因其高溶解性而有所損失。研究發(fā)現(xiàn),扇貝[11]和魷魚(yú)[12]肌肉中的肌動(dòng)球蛋白在低離子強(qiáng)度下即可溶出。

圖1 菲律賓蛤仔軟體部位的解剖圖Fig.1Anatomy of soft part of M anila clam Ruditapes philippinarum

圖2 菲律賓蛤仔橫紋肌與平滑肌的光學(xué)顯微結(jié)構(gòu)Fig.2Lightm icroscopical features of the striated mus-cle and smooth muscle in M anila clam Ruditapes philippinarum

圖3 菲律賓蛤仔橫紋肌與平滑肌的蛋白電泳圖譜Fig.3SDS-PAGE electrophoresis patterns of the stri-ated muscle and smooth muscle in M anila clam Ruditapes philippinarum

肌原纖維蛋白組分(包括粗絲蛋白和細(xì)絲蛋白)為肌肉的主要含氮物質(zhì),占閉殼肌含氮物的50.40%[6]。軟體動(dòng)物的粗絲蛋白包括形成核心的副肌球蛋白(Paramyoosin,PM),以及分布于表面的肌球蛋白(Myosin,MY)、Myorod(MR)[13-15]、顫搐蛋白(Twitchin)[16-18];細(xì)絲蛋白包括肌動(dòng)蛋白(Actin,AC)、原肌球蛋白(Tropomyosin,TM)、肌鈣蛋白(Troponin,TN)或鈣調(diào)節(jié)蛋白(Calpo-nin)[19-20]。如圖3-C所示,Mf中主要蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量如下:肌球蛋白重鏈(Myosin hight chain, MHC)為200 000,Myorod為116 000,PM為100 000,AC為45 000,TM為35 000,肌球蛋白輕鏈(Myosin light chain,MLC)<20 000,副肌球蛋白多聚體(Aggregated paramyosin,aPM)[16,21]> 200 000。平滑肌中存在一標(biāo)志性蛋白Myorod(橫紋肌中不存在),占肌原纖維蛋白的5.39%。

由Mf的電泳譜圖進(jìn)行定量分析(表1)得知,橫紋肌與平滑肌中主要蛋白含量分別為:MHC為19.13%和12.24%,副肌球蛋白(含PM和aPM)為25.93%和36.89%,AC為23.14%和22.57%, TM為22.97%和17.38%,MLC為8.84%和5.53%,Myorod為0和5.39%。與橫紋肌相比,平滑肌中副肌球蛋白含量高,肌球和原肌球蛋白含量低,肌動(dòng)蛋白含量接近。

有研究報(bào)道,副肌球蛋白在扇貝、魷魚(yú)和牡蠣橫紋肌肌原纖維蛋白中分別約占3%、14%、19%,在牡蠣平滑肌肌原纖維蛋白中約占38%[22]。因此,無(wú)脊椎動(dòng)物平滑肌中副肌球蛋白的含量相對(duì)較高。筆者發(fā)現(xiàn),在菲律賓蛤仔閉殼肌中含有豐富的副肌球蛋白多聚體,而相關(guān)貝類(lèi)的研究報(bào)道中尚未明確指出。菲律賓蛤仔平滑閉殼肌肌肉中還存在標(biāo)志性蛋白Myorod,Shelud蒺ko等[14]研究表明, Myorod相對(duì)分子質(zhì)量為110 000~130 000,肌肉中含量為5%~6%,扇貝、牡蠣、簾蛤和蚶蜊中只有1條多肽鏈,貽貝中含有的相對(duì)分子質(zhì)量接近,含量相同的兩條鏈(琢和茁鏈)。

2.3 閉殼肌肌原纖維蛋白的溶解性

離子強(qiáng)度和ATP對(duì)閉殼肌肌原纖維蛋白溶解性的影響如圖4所示,無(wú)ATP添加時(shí),肌原纖維蛋白的溶解度隨離子強(qiáng)度(NaCl濃度為0.05~0.50 mol/L)的增加而明顯上升,從14.27%迅速上升到72.92%。離子強(qiáng)度的增加使蛋白表面吸附更多的鹽離子,帶電表層使蛋白質(zhì)分子間排斥作用增強(qiáng),蛋白分子與水分子間的水化作用增大,因而溶解性提高[23]。添加5 mmol/L ATP后,肌原纖維蛋白的溶解度隨著離子強(qiáng)度(NaCl濃度為0.05~0.50 mol/L)的增加而緩慢增加,其溶解度為61.82%~ 91.94%,始終處于較高水平。

綜上所述,肌原纖維蛋白溶解度隨ATP(決定粗絲和細(xì)絲解離程度)和NaCl濃度(改變蛋白質(zhì)分子周?chē)碾x子氛)的增加而增大,肌原纖維蛋白溶解度提高主要是由粗絲蛋白和細(xì)絲蛋白解離引起的,其中ATP比NaCl發(fā)揮了更重要的作用。Niki等[24]發(fā)現(xiàn),扇貝橫紋肌中ATP含量越高,低鹽溶性蛋白的溶出率就越高,相應(yīng)的凝膠性就越好。這說(shuō)明原料越新鮮,Mf溶解狀態(tài)越好,越有利于凝膠的形成。

表1 菲律賓蛤仔橫紋肌與平滑肌中肌原纖維蛋白的分布T ab.1M yofibrillar proteins distribution in the striated muscle and smooth muscle of M anila clam Ruditapes philippinarum %

圖4 離子強(qiáng)度和ATP對(duì)菲律賓蛤仔閉殼肌肌原纖維蛋白溶解性的影響Fig.4Influence of ionic strength on solubilities ofmyo-fibrillar proteins in adductor of Manila clam Ruditapes philippinarum

2.4 閉殼肌肌原纖維蛋白的Ca2+-ATPase活性

試驗(yàn)中以Ca2+-ATPase活性為肌球蛋白變性指示參數(shù),在不同離子強(qiáng)度下,分析了閉殼肌肌原纖維蛋白穩(wěn)定性的變化規(guī)律(表2)。結(jié)果表明,閉殼肌肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性為0.20~0.30滋mol Pi/(min·mg);在中等離子強(qiáng)度(0.30 mol/L KCl)時(shí)Ca2+-ATPase活性最高,偏離中等離子強(qiáng)度后活性逐漸降低。因此,離子強(qiáng)度會(huì)影響肌球蛋白分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,高或低離子強(qiáng)度均可導(dǎo)致肌球蛋白頭部結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化,引起Ca2+-ATPase活性下降。

在對(duì)蝦夷扇貝閉殼肌Mf[25]、櫛孔扇貝閉殼肌肌球蛋白[26]、鯉Mf[27]等的相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn), Ca2+-ATPase最大活性出現(xiàn)在中等離子強(qiáng)度范圍內(nèi)。與魚(yú)類(lèi)相比,菲律賓蛤仔閉殼肌Mf的Ca2+-ATPase活性(0.50 mol/L KCl)時(shí)是鰱Mf的2.6倍[28]。Hayashi等[29]研究表明,高離子強(qiáng)度對(duì)鯉Mf中Ca2+-ATPase活性有兩種抑制方式,即高離子強(qiáng)度抑制S-1片段(胰蛋白酶切后肌球蛋白頭部)活性和降低F-actin的保護(hù)作用。

2.5 閉殼肌肌原纖維蛋白的交聯(lián)特性

TGase具有Ca2+依賴(lài)性,能夠促進(jìn)著-(酌-谷?；?賴(lài)氨酸的交聯(lián)[30-31],添加EGTA為對(duì)照組,由于電泳上樣液含有尿素、SDS和茁-巰基乙醇,能打開(kāi)蛋白分子間除非二硫共價(jià)鍵外的所有化學(xué)鍵,所以,本研究中只考察由TGase引起的著-(酌-谷?；?賴(lài)氨酸的交聯(lián)。通過(guò)設(shè)定不同離子強(qiáng)度和放置時(shí)間,分析Mf各組分在交聯(lián)過(guò)程中的參與情況及含量變化。

表2 離子強(qiáng)度對(duì)菲律賓蛤仔閉殼肌肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活性的影響Tab.2Influence of ionic strength on Ca2+-ATPase activity ofm yofibrillar proteins in adductor of M anila clam Ruditapes philippinarum

圖5 離子強(qiáng)度和TGase對(duì)菲律賓蛤仔閉殼肌肌原纖維蛋白交聯(lián)特性的影響Fig.5Influence of ionic strength and TGase on crosslinking feature ofm yofibrillar proteins in adductor muscle of M anila clam Ruditapes philippinarum

本試驗(yàn)中對(duì)放置不同時(shí)間的肌原纖維蛋白進(jìn)行SDS-PAGE電泳及定量分析(圖5),結(jié)果表明,隨著離子強(qiáng)度的增加,AC含量無(wú)明顯變化,MHC含量消失速率加快,相應(yīng)的MHC多聚體(箭頭所示)明顯增多。表明TGase催化MHC形成了著-(酌-谷?；?賴(lài)氨酸鍵,而對(duì)肌動(dòng)蛋白未有影響。當(dāng)離子強(qiáng)度達(dá)到0.40、0.50 mol/L時(shí),PM含量才出現(xiàn)下降趨勢(shì),同時(shí)aPM含量處于較高水平,說(shuō)明PM在此條件下參與了交聯(lián)過(guò)程,且交聯(lián)程度較小。此外,TM含量在各個(gè)離子強(qiáng)度下均隨時(shí)間增加而略有下降,MHC消失的同時(shí),其相對(duì)分子質(zhì)量有所增加,可推測(cè)TM通過(guò)與MHC結(jié)合而發(fā)生交聯(lián)。綜合有關(guān)低溫凝膠化相關(guān)特性可知,高離子強(qiáng)度下,Mf的溶解狀態(tài)好,變性程度大,TGase作用下的交聯(lián)程度強(qiáng),更有利于其低溫凝膠化過(guò)程。

Fukuda等[2]通過(guò)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性研究了扇貝平滑肌中副肌球蛋白的熱誘導(dǎo)凝膠,副肌球蛋白的存在對(duì)肌肉凝膠特性有顯著影響,含量高的平滑肌形成的凝膠硬而脆;陸海霞[32]運(yùn)用聚丙烯酰胺凝膠和環(huán)境掃描電子顯微鏡等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),頭足類(lèi)生物特有的副肌球蛋白也參與熱誘導(dǎo)凝膠的形成。徐輝[33]通過(guò)SDS-PAGE分析凝膠蛋白質(zhì)的變化發(fā)現(xiàn),隨著TGase濃度的增加PM帶強(qiáng)度均會(huì)減小,表明TGase催化體系中副肌球蛋白的交聯(lián)促進(jìn)了蛋白質(zhì)的聚合,從而提高了凝膠的硬度和彈性。其中副肌球蛋白參與交聯(lián)過(guò)程的結(jié)論與本研究結(jié)果相同。然而,Yoshida等[3]對(duì)扇貝橫紋閉殼肌鹽溶性蛋白熱凝膠特性的研究顯示:添加Ca2+并在25益下放置4 h,可激活其內(nèi)源TGase使凝膠性顯著增強(qiáng),其中促進(jìn)了肌球蛋白重鏈的交聯(lián),而肌動(dòng)蛋白和副肌球蛋白無(wú)變化;Ca2+的添加未能影響副肌球蛋白的熱凝膠特性,TGase很難交聯(lián)副肌球蛋白分子。Park等[34]研究了日本魷魚(yú)外套膜肌肉凝膠形成能力及副肌球蛋白的凝膠機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在0.50 mol/L NaCl時(shí),副肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白未參與低溫凝膠化過(guò)程的交聯(lián),肌球蛋白是參與交聯(lián)的主要成分。其中副肌球蛋白未參與交聯(lián)過(guò)程的結(jié)論與本研究結(jié)果不同。

從以上關(guān)于無(wú)脊椎動(dòng)物肌肉凝膠性的報(bào)道可見(jiàn),無(wú)脊椎動(dòng)物肌肉的凝膠形成能力和熱凝膠質(zhì)地不同于魚(yú)類(lèi),本質(zhì)差異在于其肌肉組織類(lèi)型和蛋白組成及特性的不同,例如副肌球蛋白和原肌球蛋白的參與,肌球蛋白與副肌球蛋白的含量,蛋白的熱穩(wěn)定性等。目前,尚未見(jiàn)原肌球蛋白參與交聯(lián)的報(bào)道,此外,副肌球蛋白參與凝膠形成也需一定條件,例如內(nèi)源TGase對(duì)Ca2+和離子強(qiáng)度的依賴(lài)性、溫度和pH等。

綜上所述,菲律賓蛤仔橫紋閉殼肌與平滑閉殼肌的組織形態(tài)及肌原纖維蛋白分布特性存在明顯差異,這種差異與肌肉的食用品質(zhì)密切相關(guān);在不同離子強(qiáng)度下,整個(gè)閉殼肌肌原纖維蛋白低溫凝膠化相關(guān)的特性,呈現(xiàn)了較強(qiáng)的規(guī)律性;高離子強(qiáng)度下肌原纖維蛋白溶解狀態(tài)好,變性程度大,TGase作用下交聯(lián)程度強(qiáng),更有利于其低溫凝膠化過(guò)程。值得關(guān)注的是,閉殼肌肌肉中含有豐富的副肌球蛋白多聚體,且副肌球蛋白和原肌球蛋白均參與了TGase作用下的交聯(lián)過(guò)程。

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Characteristics of histology and protein in adductor of M anila clam Ruditapes philippinarum

ZHANG Long,LIU Jun-rong,TIAN Yuan-yong,JIANG Meng-yun,LIU Hui-hui, ZHENG Yao,SONG Yang,LIU Jin-yang
(College of Food Science and Engineering,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)

In this study,the histomorphology,protein profile and myofibrillar(Mf)gelation at low temperature were analyzed in muscle of Manila clam Ruditapes philippinarum for exploring the relationship between processing characteristics and properties ofmuscle protein.The results showed that adductormuscle fiberswere highly homon-ymous in direction,aswell as,striated and smoothmusclewere linear and helical columnar,respectively.Analysis of protein distribution in two types ofmuscle by SDS-PAGE electrophoresis revealed that the sarcoplasmic protein was focused on 23 000 presented in striated muscle,while the thick filamentwas dissolved.Compared with striated muscle,more level ofmyorod was only found in smooth muscle,in which there was higher content of paramyosin, and lower content ofmyosin and tropomyosin,an approximate content of actin.The solubility of Mf from whole ad-ductor was depended on ionic strength and ATP.Themaximum value of Ca2+-ATPase activity was observed in the middle ionic strength(KCl concentration 0.30 mol/L),and the activity was reduced gradually as the deviation from themiddle ionic strength.Proteins involved in crosslinking process contained myosin,paramyosin and tropo-myosin,with the increase in ionic strength,themore significanteffectof crosslinking.The findings provide a scien-tific reference for the further study on the protein properties of edible parts from economically important shellfish.

Ruditapes philippinarum;striated muscle;smooth muscle;myofibrillar protein;protein profile

S912

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.03.016

2095-1388(2017)03-0356-07

2016-06-14

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(041314030)

張龍(1989—),男,碩士研究生。E-mail:shipinzl@126.com

劉俊榮(1963—),女,博士,教授。E-mail:ljunrong@dlou.edu.cn