林怡晨,劉偉峰,孫小舒,張凌晶,翁 凌,2,曹敏杰,2,孫樂(lè)常,2,3
(1.集美大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,福建 廈門 361021;2.水產(chǎn)品深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,福建 廈門 361021;3.福建省海洋功能食品工程技術(shù)研究中心,福建 廈門 361021)
藍(lán)圓鲹(Decapterusmaruadsi)隸屬鱸形目(Perciformes)、鲹科(Carangidae),屬于暖水性中上層魚(yú)類,是我國(guó)重要的低值海洋經(jīng)濟(jì)魚(yú)類之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年,全國(guó)藍(lán)圓鲹捕撈量總計(jì)達(dá)53.5萬(wàn)t,其中福建省捕撈量為24.3萬(wàn)t,居全國(guó)首位,具有巨大的開(kāi)發(fā)價(jià)值[1]。目前,藍(lán)圓鲹主要被加工成魚(yú)干、魚(yú)露或腌制品等低值產(chǎn)品,精深加工程度較低。隨著海洋漁業(yè)資源的日益縮減,藍(lán)圓鲹逐漸取代傳統(tǒng)的魚(yú)糜原料魚(yú)被應(yīng)用于魚(yú)糜制品的加工。
等電點(diǎn)沉淀法(isoelectric solubilization/precipitation,ISP)是一種利用蛋白質(zhì)在不同pH值下的溶解度不同的原理,對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行溶解、沉淀從而實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)分離的技術(shù)。近年來(lái),有研究者開(kāi)始嘗試?yán)肐SP代替?zhèn)鹘y(tǒng)魚(yú)糜加工中的漂洗工序制備魚(yú)類肌肉分離蛋白,結(jié)果發(fā)現(xiàn),ISP不僅可以分離油脂、色素以及魚(yú)鱗等其他雜質(zhì),還可有效回收水溶性蛋白質(zhì),從而顯著提高蛋白質(zhì)的回收率,避免優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的浪費(fèi)[2-3]。課題組在前期研究中利用酸/堿ISP法從藍(lán)圓鲹肌肉中制備獲得分離蛋白,證實(shí)ISP法不僅能極大提高肌肉中蛋白質(zhì)的回收率,其制備得到的分離蛋白還具有更好的消化性[4]。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)圓鲹分離蛋白在加熱凝膠化過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)類似凝膠劣化的現(xiàn)象。前期研究中,通過(guò)觀察肌球蛋白在ISP法pH值調(diào)節(jié)過(guò)程中的構(gòu)象變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)酸法ISP分離蛋白的弱凝膠是由于肌球蛋白變性導(dǎo)致,而堿法ISP制備得到的肌球蛋白能基本保持天然肌球蛋白的構(gòu)象與凝膠化能力[5]。由此可見(jiàn),堿法ISP分離蛋白的凝膠劣化極可能是由其內(nèi)源性蛋白酶的水解作用導(dǎo)致。目前,關(guān)于誘導(dǎo)傳統(tǒng)魚(yú)糜凝膠劣化內(nèi)源性蛋白酶的研究在白姑魚(yú)(Pennahiaargentata)[6]、馬鮫魚(yú)(Scomberomorusniphonius)[7]、白鰱(Hypophthalmichthysmolitrix)[8]等魚(yú)類已有較多報(bào)道。這些結(jié)果普遍表明,組織蛋白酶L和肌原纖維結(jié)合型的絲氨酸蛋白酶(myofibril-bound serine proteinase,MBSP)是誘導(dǎo)魚(yú)糜凝膠劣化的主要內(nèi)源性蛋白酶。對(duì)于藍(lán)圓鲹,文獻(xiàn)[9-10]純化得到肌肉中的MBSP和組織蛋白酶L,通過(guò)對(duì)比二者對(duì)肌原纖維蛋白的降解情況,發(fā)現(xiàn)MBSP具有更高的肌原纖維蛋白水解活性,推測(cè)其在傳統(tǒng)魚(yú)糜制品的凝膠劣化中起更重要的作用。值得注意的是,ISP法能夠同時(shí)有效回收肌原纖維蛋白與水溶性蛋白,水溶性蛋白往往含有高活性的水溶性蛋白酶??紤]到ISP法制備分離蛋白過(guò)程中pH值的變化也會(huì)對(duì)內(nèi)源性蛋白酶的活性產(chǎn)生重要影響,筆者推測(cè),ISP分離蛋白的凝膠劣化機(jī)制可能不同于傳統(tǒng)的魚(yú)糜制品。然而,目前針對(duì)因酶誘導(dǎo)的ISP分離蛋白凝膠劣化作用機(jī)理的研究至今還未見(jiàn)報(bào)道。本研究以藍(lán)圓鲹肌肉分離蛋白為對(duì)象,分析比較不同分離蛋白的自身降解規(guī)律,結(jié)合特異性熒光底物與肌原纖維酶譜對(duì)內(nèi)源性蛋白酶進(jìn)行研究,以期為魚(yú)類ISP分離蛋白的凝膠劣化機(jī)制研究提供理論基礎(chǔ)。
藍(lán)圓鲹,每尾約150 g,購(gòu)于廈門市集美菜市場(chǎng)。
綠豆胰蛋白酶抑制劑(mung bean trypsin inhibitor,MBTI)是本實(shí)驗(yàn)室分離純化得到的。SDS-PAGE用標(biāo)準(zhǔn)蛋白購(gòu)于Thermo Fisher Scientific公司(美國(guó));Boc-Phe-Ser-Arg-MCA等MCA熒光合成底物購(gòu)于Peptide Institute公司(日本);十二烷基磺酸鈉(SDS),乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA),乙二胺四乙酸(EDTA),Trans-Epoxysuccinyl-L-leucylamido(4-guanidino)butane(E-64),Leupeptin,Bestatin,4-(2-Aminoethyl)-benzolsulfonylfluorid-hydrochloride(AEBSF),Pepstatin,購(gòu)于Sigma公司(美國(guó));其他試劑均為國(guó)產(chǎn)化學(xué)分析純。
PT-2100組織搗碎機(jī)(Kinematica公司,瑞士);UB-7型pH計(jì)(梅特勒公司,瑞士);Avanti J-25高速冷凍離心機(jī)(Beckman 公司,美國(guó));Mini-PROTEAN蛋白質(zhì)電泳裝置(Bio-Rad公司,美國(guó));G:BOX凝膠成像儀(Syngene公司,英國(guó));FR-8200熒光分光光度計(jì)(JASCO公司,日本)。
1.2.1 分離蛋白制備
以下操作若無(wú)特殊說(shuō)明,所有操作均在4 ℃下進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)采用酸、堿ISP法制備分離蛋白,并同時(shí)以肌肉中全蛋白(total protein,TP)作為對(duì)照進(jìn)行比較。其中,藍(lán)圓鲹肌肉TP是直接采取新鮮藍(lán)圓鲹的骨骼肌,并用絞肉機(jī)攪碎,其中的蛋白質(zhì)即為全蛋白組;藍(lán)圓鲹骨骼肌酸/堿溶解-等電點(diǎn)沉淀的分離蛋白(acid/alkaline aided solubilized-isoelectric solubilization/precipitation,API/KPI)則參考前期研究已報(bào)道的方法[4]制備,具體操作過(guò)程為:藍(lán)圓鲹肌肉與冰水以1∶8的質(zhì)量比混合并組織搗碎,分別用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值分別為2.0和11.0進(jìn)行溶解,離心后收集上清液部分,并調(diào)節(jié)pH值至5.5,經(jīng)離心后收集沉淀部分蛋白質(zhì),加入適量的碳酸氫鈉調(diào)pH值至中性,即為API與KPI。
1.2.2 分離蛋白自身降解規(guī)律研究
在得到的三組蛋白質(zhì)樣品中加入7.5倍體積的緩沖液A(20 mmol/L Tris-HCl,0.5 mol/L NaCl,pH=8.0)組織搗碎,取100 μL分裝于1.5 mL的離心管中,在50 ℃分別孵育0,15,30,60,120 min。孵育結(jié)束后,立即加入2倍體積的蛋白質(zhì)溶解液(20 mmol/L Tris-HCl ,pH=8.0,質(zhì)量分?jǐn)?shù)1% SDS,8 mol/L尿素,質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%β-巰基乙醇),并于95 ℃加熱20 min,完全溶解后的樣品參照Laemmli等[11]方法進(jìn)行SDS-PAGE分析。
1.2.3 水溶性蛋白酶的提取
取TP、API和KPI 各100 g,分別加入4倍體積的緩沖液B(20 mmol/L Tris-HCl,pH=8.0)中組織搗碎,搗碎后勻漿,12 000g離心取上清,即為粗酶液,分別命名為WTP、WAPI和WKPI。
1.2.4 酶活力測(cè)定
酪蛋白TCA可溶性肽含量測(cè)定法[12]:取100 μL適當(dāng)稀釋的酶液加入至900 μL的含質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%酪蛋白的緩沖液B中,40 ℃孵育30 min,立即加入300 μL質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%TCA終止反應(yīng),得到的反應(yīng)液經(jīng)8 000g離心10 min后收集上清液。通過(guò)Lowry法[13]測(cè)定上清液的可溶性肽含量,并用酪氨酸為標(biāo)準(zhǔn)。活力單位(U)定義為每分鐘釋放1 μmol酪氨酸所需要的酶量。
肌原纖維酶譜法[12]:為避免藍(lán)圓鲹肌肉肌原纖維蛋白中結(jié)合型絲氨酸蛋白酶(MBSP)[9]對(duì)肌原纖維蛋白的降解干擾,本實(shí)驗(yàn)以不易發(fā)生自身降解的羅非魚(yú)肌原纖維蛋白為底物進(jìn)行肌原纖維蛋白酶譜檢測(cè)。具體步驟為:添加羅非魚(yú)肌肉肌原纖維蛋白到SDS-PAGE凝膠中使其終質(zhì)量濃度為1.0 g/L。將酶與SDS上樣緩沖液混勻后,直接上樣,并在低溫條件下進(jìn)行電泳。結(jié)束后,將膠取出,放入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5% Triton X-100的冰水中振蕩孵育以去除SDS使酶復(fù)性,隨后將凝膠置入緩沖液B中,在37 ℃下孵育24 h,用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行染色。羅非魚(yú)肌原纖維蛋白參考Rawdkuen等[14]的方法進(jìn)行制備。
1.2.5 溫度和pH值對(duì)蛋白酶的影響
1)最適溫度:取100 μL適當(dāng)稀釋的酶液加入至900 μL含質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%酪蛋白的緩沖液B中,分別在20~70 ℃下孵育,通過(guò)1.2.4方法測(cè)定酶活力。
2)最適pH值:取100 μL適當(dāng)稀釋的酶液加入至900 μL含質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%酪蛋白的不同pH值緩沖液中,通過(guò)1.2.4方法測(cè)定酶活力。其中不同pH值的緩沖溶液分別為:NaCl-HCl緩沖液(pH=2.0),甘氨酸-HCl緩沖液(pH=3.0),乙酸鈉緩沖液(pH=4.0~5.0),磷酸緩沖液(pH=6.0~7.0),Tris-HCl(pH=8.0),甘氨酸-NaOH(pH=9.0~10.0),磷酸氫二鈉-NaOH(pH=11.0)。
3)pH值穩(wěn)定性:取20 μL酶液與80 μL 100 mmol/L的不同pH值緩沖液(pH=2.0~11.0)混合,在室溫下放置30 min后加入至900 μL含質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%酪蛋白的50 mmol/L Tris-HCl(pH=8.0)緩沖液中,按1.2.4的方法測(cè)定酶活力。
1.2.6 蛋白酶對(duì)肌原纖維的降解以及蛋白酶抑制劑的影響測(cè)定
將蛋白酶與不同類型抑制劑混勻,于冰上放置30 min充分反應(yīng)后,按照體積比1∶2與含羅非魚(yú)肌原纖維(6 g/L)的緩沖液A混勻,置于50 ℃孵育120 min,隨后進(jìn)行SDS-PAGE分析。所加入抑制劑及其在體系終濃度為: MBTI,0.02 g/L;AEBSF,1 mmol/L;Leupeptin,100 μmol/L;E-64,10 μmol/L;EDTA,10 mmol/L;EGTA,10 mmol/L;Bestatin,10 μmol/L;Pepstain A,1 μmol/L。
1.2.7 熒光底物分析
1)熒光底物特異性分析:參考游銀川的方法[15],在900 μL 20 mmol/L Tris-HCl(pH=8.0)中加入50 μL的酶樣和50 μL 10 μmol/L的熒光底物,振蕩混勻。50 ℃孵育30 min,加入1.5 mL終止液(V(水)∶V(甲醇)∶V(異丙醇)=35∶35∶30)終止反應(yīng)。采用熒光分光光度計(jì)測(cè)定反應(yīng)液在激發(fā)波長(zhǎng)380 nm和發(fā)射波長(zhǎng)450 nm的熒光度值,對(duì)照組用緩沖液代替熒光底物。酶活力單位(U)定義為每分鐘釋放1 nmol 7-氨基-4-甲基香豆素(7-amino-4-methylcoumarin,AMC)所需酶量。不同類型熒光底物有:Boc-Phe-Ser-Arg-MCA,Boc-Gln-Arg-Arg-MCA,Boc-Gln-Ala-Arg-MCA,Boc-Ala-Gly-Pro-Arg-MCA,Boc-Arg-Val-Arg-Arg-MCA,Boc-Leu-Gly-Arg-MCA,Boc-Val-Leu-Lys-MCA,Suc-Leu-Leu-Val-Tyr- MCA,Suc-Glu-Pro-MCA,Z-Arg-Arg-MCA,Z-Leu-Arg-MCA,Leu-MCA,Lys-MCA。
2)抑制劑對(duì)蛋白酶分解熒光底物的影響:在20 mmol/L Tris-HCl(pH=8.0)的緩沖液中,將蛋白酶與不同的抑制劑相混合,以Boc-Phe-Ser-Arg-MCA作為熒光底物,在50 ℃水浴鍋中進(jìn)行孵育,測(cè)定酶活力。
所有的實(shí)驗(yàn)均至少重復(fù)3次以上,用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,求平均值、偏差。
將3組蛋白質(zhì)樣品置于50 ℃孵育不同時(shí)間觀察自身降解情況,結(jié)果如圖1所示??梢?jiàn),3組蛋白質(zhì)均可觀察到明顯的肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白條帶(圖1箭頭標(biāo)記)。此外,ISP法制備得到的KPI蛋白條帶組成上與TP組相似,這說(shuō)明堿法ISP能有效回收水溶性蛋白質(zhì)組分。前期研究[4]發(fā)現(xiàn),通過(guò)酸、堿ISP法可以分別回收65.0%與84.6%的肌肉總蛋白,這與圖1的結(jié)果相一致。隨著孵育時(shí)間的延長(zhǎng),3組蛋白質(zhì)發(fā)生不同程度的自身降解現(xiàn)象,其中,TP的分解最強(qiáng)烈,反應(yīng)30 min其MHC條帶幾乎完全分解。相比于TP組,KPI組的自身降解相對(duì)較弱,但明顯強(qiáng)于API組。前期研究的流變學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn),TP與KPI均能在50~60 ℃升溫過(guò)程中發(fā)生凝膠劣化[4]。本結(jié)果進(jìn)一步證實(shí),此凝膠劣化現(xiàn)象是由于蛋白質(zhì)發(fā)生自身降解導(dǎo)致的。
為了進(jìn)一步闡明圖1中不同組分離蛋白自身降解速度的差異,對(duì)其水溶性蛋白酶的酶活力進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如圖2a所示。與對(duì)照組(WTP)相比,API上清液的蛋白酶相對(duì)酶活力(以下簡(jiǎn)稱WAPI)僅為10%,而KPI的上清液(以下簡(jiǎn)稱WKPI)則保留了80%以上的蛋白酶活性。通過(guò)肌原纖維酶譜(圖2b)可以看出,TP與KPI中主要存在3種能特異性分解肌原纖維蛋白的蛋白酶,其分子質(zhì)量分別約為120,110與70 ku。相對(duì)于TP與KPI,API則沒(méi)有檢測(cè)到能降解肌原纖維蛋白的亮帶,表明API中相關(guān)內(nèi)源性蛋白酶的活性極低,這與圖2a的結(jié)果一致。此外,Sun等[12]利用ISP法從太平洋磷蝦中制備得到分離蛋白,并在酶譜與酪蛋白水解活力測(cè)定中也發(fā)現(xiàn)了類似規(guī)律。這也暗示了相對(duì)于酸性pH值,水溶性蛋白酶在堿性條件下具有更好的穩(wěn)定性。
以酪蛋白為底物,測(cè)定WTP與WKPI中蛋白酶的最適溫度、最適pH值與pH值穩(wěn)定性,結(jié)果如圖3所示。可見(jiàn),WTP與WKPI最適溫度均為60 ℃,且溫度上升至70 ℃時(shí),酶活力快速下降。WTP的pH=9.0與pH=3.0均表現(xiàn)出最高的水解酪蛋白活性,且在pH=5.0處出現(xiàn)一個(gè)峰肩,表明TP中存在堿性蛋白酶(如絲氨酸類蛋白酶)、酸性蛋白酶(如組織蛋白酶D)以及組織蛋白酶B/L[9]。此結(jié)果與文獻(xiàn)[16-18]報(bào)道的鯖魚(yú)和虱目魚(yú)的組織蛋白酶D(最適pH=3.0)、鯖魚(yú)的組織蛋白酶B(最適=5.5)、鰱魚(yú)組織蛋白酶L(最適pH=5.0~5.5),以及藍(lán)圓鲹肌肉絲氨酸蛋白酶(最適pH=9.0)[19]等魚(yú)類內(nèi)源性蛋白酶的最適pH值結(jié)果相似。
另一方面,WKPI則僅在pH=9.0具有最高的酪蛋白水解活力。通過(guò)對(duì)WTP內(nèi)源酶在不同pH值下的穩(wěn)定性,可以看出酸性蛋白酶類在堿性pH值范圍并不穩(wěn)定,特別在pH=11.0時(shí),基本喪失全部水解活力。相比之下,WTP中的堿性蛋白酶在堿性pH值下具有良好的穩(wěn)定性,當(dāng)pH=11.0時(shí),依然能保留70%的活力,該結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了圖3b中WKPI的最適pH值結(jié)果。
將WTP和WKPI加入至羅非魚(yú)的肌原纖維中,并加入不同的蛋白酶抑制劑觀察降解情況,結(jié)果如圖4所示。圖4的SDS-PAGE結(jié)果發(fā)現(xiàn),WKPI的蛋白質(zhì)條帶要明顯少于全蛋白,推測(cè)在pH值調(diào)節(jié)過(guò)程中,部分肌漿蛋白發(fā)生變性進(jìn)而產(chǎn)生沉淀。
羅非魚(yú)肌原纖維經(jīng)50 ℃孵育4 h后,空白組沒(méi)有檢測(cè)到明顯的自身降解,而加入WTP和WKPI的肌原纖維蛋白組可以觀察到肌球蛋白重鏈(MHC)被完全降解。為了更好判斷水溶性蛋白酶的類型,孵育過(guò)程中加入了不同類型抑制劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有抑制劑均無(wú)法完全抑制藍(lán)圓鲹肌漿蛋白酶降解羅非魚(yú)肌原纖維,說(shuō)明藍(lán)圓鲹的肌漿蛋白酶包含了多種類型的蛋白酶,這與WTP最適pH值的結(jié)果一致(見(jiàn)圖3c)。而對(duì)于添加WKPI組,抑制劑的抑制作用則相對(duì)更為明顯,其中絲氨酸蛋白酶抑制劑MBTI、Leupeptin以及Antipain對(duì)MHC的降解抑制效果最為顯著,而金屬蛋白酶抑制劑EDTA、EGTA,半胱氨酸蛋白酶抑制劑E-64,天冬氨酸蛋白酶抑制劑Pepstain A以及氨肽酶抑制劑Bestatin對(duì)內(nèi)源酶的水解具有部分抑制作用。以上結(jié)果表明,在pH=8.0條件下,藍(lán)圓鲹肌肉中分解肌原纖維蛋白的主要內(nèi)源酶為絲氨酸蛋白酶類型。此外,相對(duì)于分離蛋白組,肌肉中的內(nèi)源酶種類更為復(fù)雜。
利用熒光底物對(duì)WTP與WKPI中內(nèi)源酶的種類進(jìn)行進(jìn)一步鑒定,結(jié)果如表1所示。在反應(yīng)pH=8.0時(shí),WTP和WKPI對(duì)羧基端P1位為Arg殘基的多肽具有特異的水解活性,尤其是Boc-Gln-Arg-Arg-MCA,表明在該pH值條件下起主要水解活性的是胰蛋白酶類型的絲氨酸蛋白酶。
以通用熒光底物Boc-Phe-Ser-Arg-MCA為對(duì)象,考察不同抑制劑對(duì)WTP與WKPI內(nèi)源性蛋白酶酶活力的影響,結(jié)果如表2所示。MBTI、AEBSF和Leupeptin均對(duì)蛋白酶活性有顯著抑制作用,這也進(jìn)一步證明了分離蛋白中的內(nèi)源酶屬于胰蛋白酶類型。此外,金屬螯合劑EDTA對(duì)內(nèi)源酶具有部分抑制作用,推測(cè)可能是由于其活性中心的金屬離子被螯合所致。
表1 藍(lán)圓鲹分離蛋白內(nèi)源性蛋白酶的底物特異性分析Tab.1 Substrates specificity analysis of endogenousproteinases from blue round scads protein isolates底物Substrates(10 μmol/L)相對(duì)活性Relative activity/%WTPWKPIBoc-Phe-Ser-Arg-MCA100.0100.0Boc-Gln-Arg-Arg-MCA476.0358.3Boc-Gln-Ala-Arg-MCA187.0216.4Boc-Ala-Gly-Pro-Arg-MCA71.883.8Boc-Leu-Gly-Arg-MCA37.961.1Boc-Val-Leu-Lys-MCA29.730.7Suc-Leu-Leu-Val-Tyr-MCA9.14.5Suc-Glu-Pro-MCA0.70.6Z-Arg-Arg-MCA38.443.2Z-Phe-Arg-MCA23.118.7Leu-MCA8.61.3Lys-MCA7.80.5表2 抑制劑對(duì)藍(lán)圓鲹分離蛋白內(nèi)源性蛋白酶的影響Tab.2 Effect of inhibitors on endogenousproteinases from blue round scads protein isolates抑制劑Inhibitor抑制劑濃度Inhibitorconcentration相對(duì)活性Relative activity/%WTPWKPIControl0100.0100.0MBTI0.01 mg/L14.810.3AEBSF1 mmol/L8.17.9Leupeptin0.1 mmol/L9.66.1E-640.01 mmol/L84.6100.0EDTA10 mmol/L35.324.5EGTA10 mmol/L36.624.5Bestatin0.01 mmol/L100.097.4Pepstain A0.001 mmol/L100.092.2
本實(shí)驗(yàn)以藍(lán)圓鲹為對(duì)象,比較分析了肌肉與ISP分離蛋白中水溶性蛋白酶的酶學(xué)性質(zhì),結(jié)果表明,藍(lán)圓鲹肌肉中存在多種水溶性蛋白酶,而經(jīng)過(guò)酸法ISP制備后分離蛋白中的內(nèi)源酶酶活性基本喪失。相比之下,堿法ISP制備的分離蛋白中則保留較高活力的水解活性,且其主要的內(nèi)源性蛋白酶為胰蛋白酶類型,提示該酶可能是誘導(dǎo)引起堿法ISP分離蛋白魚(yú)糜凝膠劣化的主要原因。