鳙魚魚肉不同酶解產物的加工特性及抗氧化性

李東萍++張展++郭珊珊++羅永康

摘 要：為了研究酶解時間、pH值及酶解產物分子質量大小對鳙魚（Aristichthys nobilis）魚肉蛋白酶解產物加工特性及抗氧化性的影響，本研究采用堿性蛋白酶和風味蛋白酶對鳙魚魚肉進行酶解，對其酶解產物進行加工特性和抗氧化性分析。結果表明：2 種蛋白酶酶解產物在pH 4條件下的溶解性和熱穩定性均低于pH 7。其中，堿性蛋白酶和風味蛋白酶酶解產物分別在酶解4.0 h和1.0 h具有較優的溶解性及熱穩定性。堿性蛋白酶酶解產物具有較優的亞鐵離子螯合能力，而乳化性、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率及還原力則是風味蛋白酶酶解產物更優。酶解產物的加工特性及抗氧化性受蛋白酶種類、酶解時間、pH值及酶解產物分子質量大小的影響。

關鍵詞：鳙魚；魚肉；酶解產物；加工特性；抗氧化性

鳙魚（Aristichthys nobilis）又叫花鰱、胖頭魚，是中國四大家魚之一，分布范圍較廣，具有較高的營養價值及經濟價值[1]，但由于其肉質口感較差，土腥味嚴重，而且消費者更喜食鳙魚頭的一系列原因，造成了鳙魚魚身銷量不佳的現狀。因此，對鳙魚肉進行再加工，提高其附加值是目前亟待解決的問題。動植物蛋白多肽鏈內部普遍存在著功能區，功能區中所蘊藏的生物活性肽在母體的蛋白質序列內不具生物活性，但是通過蛋白酶酶解后即可發揮特定的功能[2]。因此，近年來通過制備動植物蛋白酶解產物進而提高產品的營養價值和商業價值已然成為熱點[3-5]。

目前，國內外對于利用生物酶解技術開發食源性生物活性肽已有大量報道[6-11]，對蛋白酶解產物功能的研究也有一定報道，主要包括加工特性（溶解性、熱穩定性及乳化性等）及抗氧化性（（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除率、亞鐵離子螯合能力及總還原力等）[12-16]。但對鳙魚蛋白酶解產物的加工特性及抗氧化性尚未進行系統研究。因此，本實驗采用堿性蛋白酶和風味蛋白酶分別酶解鳙魚魚肉，對其酶解產物的加工特性及抗氧化性進行研究，以期為魚肉蛋白的開發利用提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鳙魚購于北京市小月河農貿市場（質量

（1 390±200）g，體長（44±1）cm）。活體運至實驗室后敲擊頭部致死，迅速去鱗、頭、內臟、骨，洗凈后取肉（白肉），用高速勻漿機攪成肉糜。

堿性蛋白酶 北京奧博星生物技術有限責任公司；風味蛋白酶 廣西南寧龐博生物工程有限公司；三硝基苯磺酸（trinitrobenzenesulfonic acid sol，TNBS）、DPPH、啡咯嗪 美國Sigma公司；其他試劑均為化學分析純。

1.2 儀器與設備

UNICO-2700分光光度計 美國Unic公司；FE20梅特勒-托利多實驗室pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；FD-1PF冷凍干燥機 北京德天佑科技發展有限公司；TGL-16A臺式高速冷凍離心機 上海安亭科技儀器廠；LM-125中空纖維超濾設備 北京旭邦膜設備有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 鳙魚魚肉蛋白酶解產物的制備

鳙魚魚糜+去離子水→混合調整蛋白質質量濃度至5 g/100 mL→95 ℃水浴10 min（滅內源性蛋白酶）→勻漿→分別添加堿性蛋白酶（pH 8.0，55 ℃）、風味蛋白酶（pH 7.0，50 ℃）→分別酶解0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 h→95 ℃水浴10 min（滅酶）→3 600 r/min離心20 min→取上清液

處理1：上清液直接-60 ℃冷凍干燥；處理2：上清液→5 kD超濾分離→透過液3 kD超濾分離→各區分物濃縮→-60 ℃冷凍干燥

1.3.2 酶解產物加工特性的測定

溶解度的測定參考李雪等[17]的方法并稍作修改，酶解溶液pH值分別調節到4和7。熱穩定性的測定參考Fujiwara等[18]的方法并稍作修改，酶解溶液pH值分別調節到4和7。乳化性的測定參考Pearce等[19]的方法。

1.3.3 酶解產物抗氧化性的測定

DPPH自由基清除能力測定參考Bougatef等[20]的方法。亞鐵離子螯合力的測定參考Decker等[21]的方法。總還原力的測定參考Yildirim等[22]的方法。

2 結果與分析

2.1 鳙魚魚肉蛋白酶解產物的加工特性

2.1.1 鳙魚魚肉蛋白酶解產物溶解性

由圖1可知，經堿性蛋白酶及風味蛋白酶處理的鳙魚魚肉蛋白酶解產物在pH 4和pH 7兩種條件下具有較好的溶解性，均高于60%。2 種蛋白酶解產物的溶解性在pH 7條件下較pH 4條件下高，即酶解產物在酸性條件下溶解性較小。李雪等[23]得到了相似的研究結果，經堿性蛋白酶酶解鰈魚下腳料的酶解產物的溶解性在pH 7時較pH 4時高。此外，這一結果也與鱈魚、鲅魚等的研究結果類似[24]。在pH 7條件下堿性蛋白酶酶解4.0 h的酶解產物溶解度最高，達到71.82%。在pH 7條件下風味蛋白酶酶解1.0 h的酶解產物溶解度最高，達到74.29%。

2.1.2 鳙魚魚肉蛋白酶解產物熱穩定性

由圖2可知，經堿性蛋白酶及風味蛋白酶處理的鳙魚魚肉蛋白酶解產物在pH 7條件下的熱穩定性均較pH 4條件下的高。風味蛋白酶酶解產物的熱穩定性在酶解1.0 h為最高，達到72.31%（pH 4）和74.00%（pH 7）。而堿性蛋白酶酶解產物的熱穩定性在酶解4.0 h為最高，達到72.98%（pH 4）和75.12%（pH 7）。熱穩定性的研究結果同溶解性的結果有較好的一致性。

2.1.3 鳙魚魚肉蛋白酶解產物乳化性

蛋白質分子的乳化性主要受其分子質量、疏水基團數量、彈性及分子結構所影響。一定程度的酶解可以使蛋白質溶解度增大，從而使魚肉蛋白的乳化性得到有效提高，但如果酶解過度，小分子肽及氨基酸的含量增加過大，反而不利于乳化性的提高[25-26]。

由圖3可知，隨著酶解時間的延長，堿性蛋白酶酶解產物的乳化活性指數逐漸升高，酶解4.0 h時達到247.50 m2/g。風味蛋白酶酶解產物的乳化活性指數在前1.0 h酶解時，逐漸升高，酶解1.0 h時達到369.09 m2/g，之后稍有降低。

2.2鳙魚魚肉蛋白酶解產物的抗氧化性

2.2.1 鳙魚魚肉蛋白酶解產物亞鐵離子螯合能力

由圖4a可知，經堿性蛋白酶和風味蛋白酶酶解的鳙魚魚肉蛋白酶解產物均具有較強的亞鐵離子螯合能力。這可能是酶解過程中，蛋白質分子內部暴露出的羧基以及在氨基酸側鏈中存在的酸性和堿性氨基酸殘基的原因[27]。在不同酶解時間條件下，堿性蛋白酶酶解產物的亞鐵離子螯合力均顯著高于風味蛋白酶酶解產物

（P<0.05）。酶解0.5 h的堿性蛋白酶酶解產物的亞鐵離子螯合力最高，為89.59%，之后隨著酶解時間的延長逐漸降低，而風味蛋白酶則呈現波動變化，且在整個酶解過程中不存在顯著性差異（P>0.05）。圖4b為超濾所得的不同分子質量的酶解產物的亞鐵離子螯合能力的差異，分子質量小于3 kD的酶解產物的亞鐵離子螯合能力顯著高于高分子質量的酶解產物，且堿性蛋白酶酶解產物亞鐵離子螯合能力較風味蛋白酶酶解產物高，這與

圖4a保持了較好的一致性。此外有研究表明，菜豆堿性蛋白酶酶解產物[28]及草魚魚肉木瓜蛋白酶酶解產物[29]均具有較強的亞鐵離子螯合能力。

酶解產物亞鐵離子螯合能力的影響

2.2.2 鳙魚魚肉蛋白酶解產物DPPH自由基清除率

酶解產物DPPH自由基清除率的影響

DPPH自由基清除能力，指酶解產物能夠抑制脂質過氧化反應，并起到降低羥自由基、烷自由基或過氧化自由基的濃度的作用[30]。由圖5a可知，酶解0.5 h的堿性蛋白酶酶解產物的DPPH自由基清除率最高，為50.23%。在0.5～1.5 h，堿性蛋白酶DPPH自由基清除率逐漸降低，隨后至4.0 h，趨于平緩。而風味蛋白酶酶解產物的DPPH自由基清除率則緩慢升高至2.0 h后趨于平緩，酶解3.0 h時達到最高為71.48%。不同酶解時間條件下，風味蛋白酶酶解產物的DPPH自由基清除率均顯著高于堿性蛋白酶酶解產物（P<0.05）。由圖5b可知，實驗中3 種分子質量酶解產物的DPPH自由基清除率差異不大，但風味蛋白酶酶解產物顯著高于堿性蛋白酶酶解產物（P<0.05），這與圖5a的結果相一致。有研究表明，酶解產物中疏水性氨基酸的含量影響酶解產物DPPH自由基清除率，疏水性氨基酸含量越高，DPPH自由基清除率越強[31]。因此推測，2 種酶解產物的DPPH自由基清除率有所差異是由于酶解體系及酶解產物中疏水性氨基酸含量不同。

2.2.3 鳙魚魚肉蛋白酶解產物還原力

產物還原力的影響

由圖6a可知，2 種酶解產物均具有一定的還原力。同DPPH自由基清除率結果相似，隨著酶解時間延長，堿性蛋白酶酶解產物的還原力逐漸降低后趨于平緩；酶解0.5 h時，還原力最高。風味蛋白酶酶解產物的還原力顯著高于堿性蛋白酶酶解產物（P<0.05），但同酶解時間關系不大。由圖6b可知，不同分子質量大小的堿性蛋白酶酶解產物的還原力差異不大，而分子質量小于3 kD的風味蛋白酶酶解產物具有較優的還原力。

3 結 論

酶解時間、蛋白酶種類以及酶解產物分子質量大小是鳙魚魚肉蛋白酶解產物的加工特性和抗氧化性的影響因素。堿性蛋白酶及風味蛋白酶酶解產物的溶解性及熱穩定性分別在酶解4.0 h及酶解1.0 h時最優，2 種酶解產物pH 7條件下的溶解性和熱穩定性均較pH 4條件下更好。風味蛋白酶酶解產物的乳化性優于堿性蛋白酶酶解產物的乳化性。

鳙魚魚肉堿性蛋白酶酶解產物具有較優的亞鐵離子螯合能力，而風味蛋白酶酶解產物具有更好的DPPH自由基清除率及還原力。分子質量<3 kD的鳙魚魚肉蛋白酶解產物的亞鐵離子螯合能力顯著高于高分子質量的酶解產物，而不同分子質量的酶解產物的DPPH自由基清除率差異不大。還需進一步的實驗驗證2 種蛋白酶酶解產物的加工特性及抗氧化性，例如將2 種蛋白酶酶解產物加入魚糜中，通過測定過氧化物值、共軛二烯值等進行驗證。此外，不同蛋白酶的添加、蛋白酶之間的復配添加對酶解產物加工特性及抗氧化性的影響有待研究。

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