壇紫菜多糖對微凍南美白對蝦仁肌原纖維蛋白氧化和結(jié)構(gòu)特性的影響

唐柏蛟,楊賢慶,潘創(chuàng)*,魏涯,楊少玲,趙永強(qiáng),陳勝軍,許加超

1(中國海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島,266003)

2(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州,510300)

南美白對蝦(Litopenaeusvannamei)殼薄體肥、營養(yǎng)豐富、易消化,深受消費(fèi)者喜愛。然而對蝦的高水分、高蛋白使得蝦肉在貯藏過程中極易發(fā)生品質(zhì)劣變。肌原纖維蛋白(myofibrillar protein,MP) 是構(gòu)成蝦肌肉中最主要的蛋白質(zhì),MP是肌肉組織的主要結(jié)構(gòu)蛋白,約占蛋白質(zhì)總量的40%～60%[1]。蝦類變質(zhì)主要是由結(jié)構(gòu)蛋白的解構(gòu)引起的,蛋白質(zhì)的氧化是蝦品質(zhì)惡化的主要原因[2]。水產(chǎn)品保鮮一直是行業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn),保鮮方法大體可分為化學(xué)法、物理法和生物保鮮法。但這些方法都存在一定局限性,故多種保鮮方式結(jié)合,利用多個柵欄因子間的相互作用來提高水產(chǎn)品質(zhì)量和保鮮技術(shù)水平是未來研究的發(fā)展趨勢[3]。微凍是使水產(chǎn)品處于部分凍結(jié)狀態(tài)的一種保藏方法,比冷藏大大延長了水產(chǎn)品的貨架期,同時蛋白冷凍變性現(xiàn)象也沒凍藏嚴(yán)重,因此微凍是一種短期內(nèi)保持捕撈后水產(chǎn)品品質(zhì)較好的保鮮方法[4]?？箖霰ｕr劑是冷凍水產(chǎn)品保持品質(zhì)的一種重要手段,磷酸鹽類作為一種傳統(tǒng)抗凍劑,過量攝入會對人體健康造成諸多不利影響[5]。因此,尋找天然、健康、高效的新型抗凍保鮮劑成了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

壇紫菜多糖(polysaccharides derived fromPorphyrahaitanensis,PHP),國內(nèi)外研究集中于抗氧化、免疫調(diào)節(jié)和降血糖血脂等生物活性方面,而將其應(yīng)用于水產(chǎn)品抗凍保鮮的研究鮮有報(bào)導(dǎo)?；诒緢F(tuán)隊(duì)前期研究,發(fā)現(xiàn)5 mg/mL PHP浸泡處理可很好地維持微凍南美白對蝦仁的品質(zhì),而蛋白質(zhì)氧化與蝦品質(zhì)惡化有著密切聯(lián)系。因此,本研究以微凍南美白對蝦MP為研究對象,探究蝦仁經(jīng)PHP浸泡后在微凍過程中MP氧化特性和結(jié)構(gòu)特性的變化規(guī)律,從蛋白質(zhì)角度揭示PHP抗凍保鮮的潛在機(jī)制,以期為壇紫菜多糖在水產(chǎn)品保鮮應(yīng)用方面提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮活南美白對蝦,廣州市華潤萬家超市;壇紫菜,潮州市饒平縣;DEAE-52、Sephadex G-100,北京索萊寶科技有限公司;微量總巰基測試盒、蛋白質(zhì)羰基含量測試盒,南京建成生物工程研究所;Bradford蛋白濃度測定試劑盒,碧云天生物技術(shù)有限公司;焦磷酸鈉(食品級),青島博智匯力生物科技有限公司;其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

H-1850R高速離心機(jī),長沙湘儀離心機(jī)儀器公司;T25組織勻漿機(jī),德國IKA公司;Sunrise-basic吸光度酶標(biāo)儀,德國TECAN公司;Nano-ZS90納米粒度分析儀,英國Malvern公司;Chirascan圓二色光譜儀,英國應(yīng)用光學(xué)物理公司;Cary Eclipse熒光分光光度計(jì),美國VARIAN公司;Pro高分辨率掃描電鏡,荷蘭Phenom公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 原料處理

原料處理工藝流程:

壇紫菜洗凈烘干、粉碎過篩→95%(體積分?jǐn)?shù))乙醇脫脂和脂溶性色素、烘干→16 g壇紫菜干粉加1 L蒸餾水超聲40 min→90 ℃振蕩水浴浸提4 h、離心→上清液旋蒸濃縮、醇沉、離心→沉淀復(fù)溶、木瓜蛋白酶50 ℃酶解2.5 h、離心→Sevage法脫蛋白→透析、旋蒸、凍干→DEAE-52純化→Sephadex G-100純化→PHP。

鮮活南美白對蝦,在冰溫條件下清洗、去頭去尾去殼。選取個體大小一致的完整蝦仁(7～8 g),瀝干后用濾紙輕擦去表面水分。然后將蝦仁隨機(jī)分成3組,分別與蒸餾水(空白對照),5 mg/mL PHP以及5 mg/mL焦磷酸鈉(陽性對照)以料液比1∶2(g∶mL)混合,置于4 ℃冰箱中浸泡2 h,每隔20 min攪拌1次[6]。取出蝦仁后,用濾紙拭去表面水分,裝入封口袋中,置于-3 ℃微凍冰箱貯存,每隔5 d隨機(jī)取樣測定指標(biāo),每個指標(biāo)做3個平行取平均值。值得一提的是,在各種磷酸鹽中,焦磷酸鈉對冷凍蝦仁的抗凍和保水效果均較佳,為了減少多因素對冷凍蝦仁抗凍保鮮特性的影響,本文選擇單一的焦磷酸鈉處理作為陽性對照。

1.3.2 MP提取

參考楊肖杰等[1]的方法并稍作修改,采用Bradford試劑盒檢測提取的MP溶液質(zhì)量濃度。整個提取過程蛋白溶液注意保持冰溫。

1.3.3 總巰基含量的測定

采用微量總巰基測試盒,按照其說明書取MP原液對總巰基含量進(jìn)行檢測。

1.3.4 羰基含量的測定

采用蛋白質(zhì)羰基含量測試盒,按照其說明書取MP原液對羰基含量進(jìn)行檢測。

1.3.5 表面疏水性的測定

參考CHIN等[7]的方法并稍作修改。將MP用0.02 mol/L的PBS緩沖液調(diào)整濃度到1 mg/mL,取1 mL與200 mL 1 mg/mL的溴酚藍(lán)溶液室溫漩渦15 min后于5 500 r/min轉(zhuǎn)速下離心15 min,上清液稀釋10倍后于595 nm波長處測定OD值。以PBS為對照,溴酚藍(lán)結(jié)合量表示表面疏水性,計(jì)算如公式(1)所示:

(1)

式中:A0為空白對照吸光度;A1為樣品吸光度。

1.3.6 粒徑的測定

參考BELICIU等[8]的方法并稍作修改。粒徑使用納米粒度儀進(jìn)行測定,用蒸餾水將MP溶液稀釋到1 mg/mL,取適量于比色皿中,再放入測量池內(nèi),參數(shù)設(shè)定為平衡時間60 s,溫度25 ℃,散射角90°。

1.3.7 Zeta電位的測定

參考BELICIU等[8]的方法并稍作修改。方法與粒徑測定相同,MP溶液質(zhì)量濃度同樣是1 mg/mL,取適量于比色皿中并放入樣品池,室溫下使用納米粒度儀測定Zeta電位。

1.3.8 圓二色光譜的測定

參考李可等[9]的方法并稍作修改,室溫下使用圓二色光譜儀對MP二級結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。調(diào)節(jié)MP濃度到0.5 mg/mL,取適量置于1 mm比色皿中并放入樣品池內(nèi)。儀器參數(shù):響應(yīng)0.5 s、掃描范圍190～260 nm、掃描步階1 nm、縫寬1 nm,摩爾橢圓率表示圓二色性,CDNN軟件計(jì)算二級結(jié)構(gòu)含量。

1.3.9 內(nèi)源熒光光譜的測定

參考SHI等[10]的方法并稍作修改,室溫下使用熒光分光光度計(jì)對MP三級結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。用0.6 mol/L KCl-20 mmol/L Tris-馬來酸(pH 7.0) 調(diào)節(jié)MP質(zhì)量濃度為1 mg/mL,取適量置于比色皿中并放入樣品池內(nèi)。儀器參數(shù):激發(fā)波長295 nm,發(fā)射波長范圍300～400 nm,速率1 200 nm/min,狹縫寬5 nm。用Tris-馬來酸溶液調(diào)零。

1.3.10 肌肉組織掃描電鏡分析

參考顏龍杰等[11]的方法并稍作修改,用刀片平行于蝦肌肉紋理切成米粒大小的組織樣本,立即投入10倍以上體積的電鏡固定液中,室溫固定2 h,再轉(zhuǎn)移至4 ℃固定24 h,0.2 mol/L PBS緩沖液(pH 7.2)漂洗2次,然后1% OsO4溶液室溫浸泡1 h,使用不同梯度體積分?jǐn)?shù)的乙醇脫水若干次后再用乙酸異戊酯置換乙醇,在樣品表面濺射鍍金后用掃描電鏡拍攝。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS Statistics 26軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,單因素方差分析中的鄧肯模型,P<0.05表示數(shù)據(jù)間有顯著性差異。使用Origin 2021以及GraphPad Prism 8.0進(jìn)行圖像繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 總巰基含量

總巰基含量是反映蛋白質(zhì)氧化程度的指標(biāo)之一,蛋白質(zhì)氧化是蛋白質(zhì)共價修飾的一種模式,在貯藏過程中巰基容易被氧化為二硫鍵,導(dǎo)致總巰基含量下降[12]。不同浸泡處理后的南美白對蝦仁在微凍過程中的總巰基變化如圖1所示,所有處理組的總巰基含量都隨貯藏時間的推移呈顯著下降趨勢(P<0.05)。到貯藏末期,蒸餾水、PHP和焦磷酸鈉處理組的總巰基含量相比初始值分別下降了61.51%、43.90%和55.75%。PHP處理組的總巰基含量顯著高于對照組(P<0.05),結(jié)果表明PHP可以抑制MP中總巰基含量下降,這與袁悅[13]的研究結(jié)果一致。在微凍儲存過程中,對照樣品和PHP處理樣品的巰基含量的顯著性差異可能是由于MP的巰基對氧化敏感性的差異,掩蔽了肌動球蛋白分子的活性巰基[12]。另外,蛋白質(zhì)聚集引起的SH基團(tuán)的掩蔽也會導(dǎo)致SH含量的下降[14]。

圖1 PHP對微凍南美白對蝦仁MP總巰基含量的影響

2.2 羰基含量

羰基是測定蛋白質(zhì)氧化程度最常用的指標(biāo),主要由賴氨酸、脯氨酸、精氨酸等直接氧化生成,其含量變高表明蛋白質(zhì)氧化程度增大。蛋白質(zhì)羰基化是蝦肌肉蛋白氧化最重要的變化之一,不同浸泡處理后的南美白對蝦仁在微凍過程中的羰基含量變化如圖2所示,各處理組的羰基含量在貯藏期內(nèi)呈顯著上升趨勢(P<0.05)。肌原纖維的氧化導(dǎo)致大范圍的氨基酸側(cè)鏈修飾,形成了羰基化合物[12]。另外在長期微凍貯存過程中,冰晶的形成對肌肉細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)造成損傷并釋放自由基[15],同時脂肪氧化降解也會產(chǎn)生自由基,自由基攻擊蛋白質(zhì)氨基酸側(cè)鏈、肽鏈骨架,導(dǎo)致氨基酸側(cè)鏈暴露,發(fā)生蛋白質(zhì)聚合、交聯(lián)等反應(yīng),可能使蛋白質(zhì)氧化程度增加,羰基含量增加[16]。PHP處理組的羰基含量在各貯藏時期都顯著低于其他處理組(P<0.05),這表明PHP浸泡處理蝦仁能有效抑制羰基的生成和MP的氧化,與相悅等[17]瓊膠寡糖可延緩羰基含量上升的結(jié)果一致,這可能與PHP具有較強(qiáng)的清除自由基和金屬離子螯合能力有關(guān),另外PHP還可能與冰晶結(jié)合,通過抑制冰晶的生長來控制肌肉的機(jī)械損傷,和抑制脂肪氧化從而使蛋白質(zhì)氧化變性的程度降低。蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下,次級鍵受到破壞其特定的空間構(gòu)象發(fā)生改變,蛋白質(zhì)氧化和變性都可導(dǎo)致蛋白結(jié)構(gòu)的改變,蛋白質(zhì)氧化和脂肪氧化都會在一定程度上誘導(dǎo)蛋白質(zhì)發(fā)生變性[18]。

圖2 PHP對微凍南美白對蝦仁MP羰基含量的影響

2.3 表面疏水性

表面疏水性與蛋白質(zhì)分子氧化引起的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)[19],是判斷蛋白三級結(jié)構(gòu)變化的主要指標(biāo)。它反映的是蛋白表面的疏水性氨基酸殘基數(shù)目,根據(jù)氨基酸殘基跟溴酚藍(lán)結(jié)合量來表征蛋白質(zhì)氧化變性程度[20]。不同浸泡處理后的南美白對蝦仁在微凍過程中的表面疏水性變化如圖3所示。各組樣品的溴酚藍(lán)結(jié)合量隨貯藏時間延長而呈整體上升趨勢,相比鮮蝦有顯著的增加(P<0.05)。蛋白質(zhì)去折疊暴露在其表面的疏水性氨基酸殘基增加,導(dǎo)致表面疏水性上升[20]。另外芳香族氨基酸的展開和暴露也可能是增加表面疏水性的主要因素[21]。蝦仁貯存第15天后,PHP組的溴酚藍(lán)結(jié)合量顯著低于蒸餾水組和焦磷酸鈉組(P<0.05),這說明PHP在一定程度上可以抑制MP表面疏水性的增加。ZHANG等[12]也發(fā)現(xiàn)卡拉膠可降低冷凍貯藏期間凡納濱對蝦MP的表面疏水性,與本研究結(jié)果類似。PHP分子含有羥基、氨基等親水性基團(tuán),也包含大量氫鍵,可降低蛋白表面疏水性可能是由于蛋白質(zhì)分子與PHP之間的親水性相互作用。還可能通過抑制蛋白質(zhì)的氧化和變性,限制了蝦蛋白表面疏水性的增加。此外,PHP浸泡蝦仁后在其表面形成的糖膜是一種防止氧化變化的保護(hù)屏障,延緩了表面疏水性的增加[19]。

圖3 PHP對微凍南美白對蝦仁MP表面疏水性的影響

2.4 粒徑

粒徑可表征MP的聚集程度和聚集體的大小,反映蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化[22]。用動態(tài)光散射法評估了各組浸泡處理和微凍貯存對南美白對蝦仁MP聚集的影響,肌原纖維蛋白溶液的平均粒徑(Z-Average值)越大,說明MP聚集越嚴(yán)重。粒徑分布如圖4所示,MP聚集體在測試范圍內(nèi)呈現(xiàn)單一粒徑分布峰,說明各實(shí)驗(yàn)組的蛋白粒徑分布是均勻和穩(wěn)定的。隨著貯藏時間的推移,各組粒徑分布主峰位置逐漸向大粒徑方向偏移,PHP組和焦磷酸鈉組的粒徑始終分布在100～1 000 nm內(nèi),而蒸餾水組粒徑則在貯藏末期超出了2 000 nm。平均粒徑變化如圖5所示,所有樣品的平均粒徑在貯存過程中均顯著增加(P<0.05)。平均粒徑的變化主要是由于微凍過程中MP的展開和蛋白表面積的增加所致。此外,蛋白質(zhì)間的二硫鍵、氫鍵和疏水相互作用也增強(qiáng)了,促進(jìn)了MP的聚集[15];蛋白質(zhì)氧化變性造成蛋白質(zhì)骨架裂解、交聯(lián)聚集絮凝,同時冰晶的生長促使肌原纖維蛋白分子之間形成非共價鍵,導(dǎo)致蛋白質(zhì)鏈大量聚集,形成不溶性大分子凝集體使MP粒徑增加[23]。結(jié)果還表明,與對照組相比,PHP和焦磷酸鈉浸泡處理蝦仁都可顯著延緩微凍蝦仁MP平均粒徑的增加(P<0.05),即可有效抑制MP聚集。糖類含有大量游離羥基,可結(jié)合水分子,阻止冰晶的形成與生長,延緩了蛋白質(zhì)聚集和變性,從而抑制了蛋白質(zhì)聚集體的形成和粒徑的增加[18]。而磷酸鹽可以破壞MP大分子,阻礙其在低溫下的聚集從而抑制MP粒徑增加[24]。

圖4 PHP對微凍南美白對蝦仁MP粒徑分布的影響

圖5 PHP對微凍南美白對蝦仁MP平均粒徑的影響

2.5 Zeta電位

Zeta電位表示蛋白表面的有效電荷,是MP穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵指標(biāo),可用于評估帶電生物聚合物之間靜電相互作用力的大小,反映蛋白質(zhì)的分散和聚集[15]。Zeta電位絕對值變小,說明生物聚合物之間靜電相互作用力變小、聚集程度增加。如圖6所示,在貯藏初期,各組MP都具有相對較大的Zeta電位絕對值,隨貯藏時間的延長,各組Zeta電位絕對值顯著降低(P<0.05),這可能與部分蛋白變性和聚集體形成有關(guān)[25]。與對照組相比,PHP和焦磷酸鈉浸泡處理均可顯著延緩MP的Zeta電位絕對值的降低(P<0.05),意味著同性電荷的靜電排斥更強(qiáng),使蛋白質(zhì)溶液更穩(wěn)定,形成的分子或分散的顆粒更小[22]。結(jié)果說明PHP組和焦磷酸鈉組的MP聚集和氧化變性程度較空白組低,從側(cè)面說明它們的MP結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定受破壞程度更低,這與后文的圓二色譜和熒光光譜結(jié)果前后保持一致。這可能是因?yàn)镻HP抑制了冰晶的形成以及蛋白和脂肪氧化,從而降低了蛋白變性和聚集,有利于MP結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。GAO等[25]發(fā)現(xiàn)添加1%多糖(瓜爾膠和殼聚糖)結(jié)合高強(qiáng)度超聲處理可減小粒徑、影響Zeta電位,防止蛋白質(zhì)聚集,協(xié)同提高了低鹽MP乳液的穩(wěn)定性。

圖6 PHP對微凍南美白對蝦仁MP Zeta電位的影響

2.6 圓二色光譜分析

α-螺旋結(jié)構(gòu)的圓二色譜通常在192 nm處有1正峰,在208 nm和222 nm處有2個負(fù)峰[26]。圖7所示表明南美白對蝦仁肌原纖維蛋白是典型的以α-螺旋為主的二級結(jié)構(gòu)。與鮮蝦相比,各組貯藏末期的肌原纖維蛋白的圓二色光譜特征峰強(qiáng)度明顯減小,尤其是蒸餾水組的α-螺旋特征負(fù)峰幾乎趨平,而PHP組則能很好維持α-螺旋結(jié)構(gòu)。圖8所示是各組貯藏期內(nèi)的蛋白二級結(jié)構(gòu)相對含量變化,所有MP樣品的二級結(jié)構(gòu)性能均有所下降,α-螺旋大幅下降,β-折疊和β-轉(zhuǎn)角略有增加,無規(guī)卷曲增加明顯。與初始值相比,蒸餾水、PHP和焦磷酸鈉處理組貯藏末期的α-螺旋結(jié)構(gòu)相對含量比初始值分別下降了50.81%、15.96%和22.99%,說明PHP浸泡處理有利于維持微凍南美白對蝦仁肌原纖維蛋白二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。α-螺旋結(jié)構(gòu)的下降說明疏水殘基的暴露導(dǎo)致了肌球蛋白桿部的變化。此外,二硫鍵的形成也可能是肌球蛋白桿部氧化的關(guān)鍵原因,從而導(dǎo)致二級結(jié)構(gòu)變化。PHP可能通過與α-螺旋形成復(fù)合物來防止肌球蛋白損傷,或者在蛋白質(zhì)分子的功能位點(diǎn)上相互作用,阻礙了蛋白質(zhì)與自由水分子的相互作用,因此對冰晶誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)變性有抑制作用,從而增加MP的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這與WALAYAT等[27]報(bào)道的低聚葡甘聚糖可提高鰱魚魚糜在波動冷凍期間α-螺旋含量穩(wěn)定性的結(jié)果類似。

圖7 PHP對微凍南美白對蝦仁MP 圓二色光譜的影響

圖8 PHP對微凍南美白對蝦仁MP二級結(jié)構(gòu)的影響

2.7 內(nèi)源熒光光譜分析

蛋白質(zhì)中的色氨酸殘基能發(fā)射熒光,主要位于折疊狀態(tài)的蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水環(huán)境中,因此熒光光譜可以監(jiān)測蛋白質(zhì)中氨基酸殘基及其微環(huán)境的變化[28]。各處理組MP內(nèi)源熒光強(qiáng)度的變化如圖9所示,蝦仁經(jīng)不同浸泡處理微凍貯藏后各組MP內(nèi)源熒光強(qiáng)度隨時間推移有不同程度的降低趨勢。這可能是由于蝦在微凍貯藏過程中水的結(jié)晶和再結(jié)晶所致的機(jī)械損傷以及蛋白氧化變性使MP結(jié)構(gòu)逐漸展開,色氨酸殘基暴露引起內(nèi)源熒光強(qiáng)度降低。相比鮮蝦,各處理組最大熒光峰位置出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象,說明MP分子內(nèi)部極性變高,埋藏在蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水氨基酸逐漸暴露在分子表面使MP的表面疏水性增加[1]。PHP處理組的內(nèi)源熒光強(qiáng)度變化最小,說明PHP浸泡處理有利于維持微凍南美白對蝦仁MP三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,與前文圓二色光譜分析得出的PHP能維持MP結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)論保持一致。與ZHENG等[29]發(fā)現(xiàn)金針菇多糖處理凍融大黃魚背肌可抑制其MP熒光強(qiáng)度降低的結(jié)果一致。

圖9 PHP對微凍南美白對蝦仁MP熒光光譜的影響

2.8 掃描電鏡分析

掃描電鏡可用于觀察蝦肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)的變化,蝦仁微凍貯藏期間微觀結(jié)構(gòu)見圖10。由圖10可知,新鮮樣品肌肉纖維結(jié)構(gòu)彼此緊密相連,結(jié)構(gòu)完整,成規(guī)則平行排列的束狀。隨著貯藏時間的延長,肌肉結(jié)構(gòu)由致密逐漸散開,肌纖維因受冰晶擠壓斷裂,空隙增加,持水性下降。各處理組的樣品組織微觀結(jié)構(gòu)外觀有顯著差異。蒸餾水處理的樣品在微凍貯藏期間肌肉纖維逐漸收縮,水分流失,纖維斷裂逐漸嚴(yán)重,且有片狀化現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)被氧化破壞,肌肉失去了保水能力。另外,纖維結(jié)構(gòu)有較多空隙,可能是由于冰晶形成的空隙。而PHP浸泡處理的樣品,盡管其結(jié)構(gòu)組織不如新鮮樣品好,但纖維組織僅有較小的變化,肌肉纖維明顯比其他兩組結(jié)構(gòu)更緊密完整,成束狀平行排列更規(guī)則,無明顯空隙,PHP組肌肉纖維斷裂扭曲和片狀化現(xiàn)象要明顯少于蒸餾水組和焦磷酸鈉組。結(jié)果表明,PHP組的肌肉結(jié)構(gòu)受氧化的影響不大,說明PHP浸泡有利于維持微凍蝦仁的肌肉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性。這可能是由于PHP可在蝦仁表面形成糖膜而對肌肉組織具有保護(hù)和保水作用,此外PHP還可能通過抑制冰晶的形成而減小肌肉組織的機(jī)械損傷,從而維持蝦肉組織的微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。這與武天昕[5]發(fā)現(xiàn)瓊膠寡糖能有效地抑制冰晶的生長,維持凍藏南美白對蝦仁微觀結(jié)構(gòu)的完整性結(jié)果一致。

X-新鮮蝦仁;S-蒸餾水組;P-PHP組;J-焦磷酸鈉組

3 結(jié)論

通過研究PHP浸泡的南美白對蝦仁在微凍過程中MP氧化和結(jié)構(gòu)特性的變化,從蛋白質(zhì)維度揭示了PHP抗凍保鮮機(jī)制。PHP浸泡處理蝦仁能顯著延緩MP總巰基含量的下降,有效抑制羰基含量生成和表面疏水性的增加。另外,PHP可能通過抑制冰晶的形成和抗氧化等作用,降低了MP的冷凍變性和聚集。由MP在貯藏期間的粒徑分布、平均粒徑和Zeta電位結(jié)果分析得出PHP處理后蝦肉蛋白穩(wěn)定性較空白組強(qiáng),有效防止蛋白質(zhì)聚集。蛋白結(jié)構(gòu)分析表明,PHP有利于維持MP的α-螺旋結(jié)構(gòu),阻礙色氨酸熒光猝滅和MP空間結(jié)構(gòu)展開,從而保持MP結(jié)構(gòu)特性的穩(wěn)定。掃描電鏡結(jié)果證實(shí)PHP可抑制冰晶形成,防止肌原纖維扭曲斷裂,維持肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)完整性。綜上,PHP可有效控制MP氧化和聚集并有利于蛋白空間結(jié)構(gòu)和肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,且效果優(yōu)于焦磷酸鈉。