尹 濤， 劉 慶， 熊善柏， 劉 茹， 尤 娟， 胡 楊

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院/國(guó)家大宗淡水魚(yú)加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)， 湖北 武漢 430070)

納米魚(yú)骨增強(qiáng)魚(yú)肉肌動(dòng)球蛋白凝膠強(qiáng)度的機(jī)制研究

尹 濤， 劉 慶， 熊善柏*， 劉 茹， 尤 娟， 胡 楊

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院/國(guó)家大宗淡水魚(yú)加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)， 湖北 武漢 430070)

比較研究了添加CaCl2、納米魚(yú)骨(NFB)、納米羥基磷灰石(HAP)和納米羥基磷灰石+膠原蛋白(HAP+CLG)對(duì)白鰱肌動(dòng)球蛋白膠凝特性的影響，以探究NFB增強(qiáng)魚(yú)肉蛋白凝膠強(qiáng)度的影響機(jī)制。NFB和CaCl2組鈣離子濃度相同，NFB和HAP粒徑相同。NFB組肌動(dòng)球蛋白凝膠的破斷力與CaCl2組無(wú)顯著性差異(p>0.05)，但是顯著高于HAP組和HAP+CLG組(p<0.05)。5組肌動(dòng)球蛋白凝膠的表面疏水性、總巰基含量和微觀(guān)結(jié)構(gòu)無(wú)顯著性差異(p>0.05)。在SDS-PAGE圖譜中，對(duì)照組的肌球蛋白重鏈二聚體(MHC2)條帶不顯著，HAP和HAP+CLG組的MHC2條帶較顯著，CaCl2組和NFB組MHC2條帶的強(qiáng)度顯著高于HAP組和HAP+CLG組。結(jié)果表明，納米魚(yú)骨增強(qiáng)肌動(dòng)球蛋白凝膠強(qiáng)度的主要機(jī)制是通過(guò)激活內(nèi)源性TGase，促進(jìn)肌球蛋白重鏈共價(jià)交聯(lián)形成二聚體。

白鰱； 肌球蛋白； 納米魚(yú)骨； TGase； 共價(jià)交聯(lián)； 掃描電鏡

魚(yú)骨是魚(yú)糜等水產(chǎn)制品加工過(guò)程中產(chǎn)生的主要固態(tài)副產(chǎn)物之一，占到魚(yú)體總重量的10%～15%[1]。魚(yú)骨富含鈣，魚(yú)骨鈣生物利用率高[2]，但是在工業(yè)上魚(yú)骨主要是作為原料用于加工飼料，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值低。魚(yú)骨可用于加工高附加值的功能性產(chǎn)品，例如可食用超微細(xì)魚(yú)骨粉[3]、生物活性羥基磷灰石[4]和膠原蛋白[5]等。Yin等[6]報(bào)道了以高能濕法球磨制備納米魚(yú)骨的方法，并發(fā)現(xiàn)添加納米魚(yú)骨到魚(yú)糜制品中可以起到增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度和強(qiáng)化鈣的雙重作用[7]。但是，目前關(guān)于納米魚(yú)骨增強(qiáng)魚(yú)糜膠凝強(qiáng)度的機(jī)制還不清楚。

降低魚(yú)骨粒徑到納米尺度可顯著增加鈣離子的釋放率[8]。在低溫凝膠化過(guò)程中，鈣離子可激活魚(yú)糜中內(nèi)源性的轉(zhuǎn)谷氨酸酰胺酶(TGase)，催化肌原纖維蛋白的谷氨酸殘基和賴(lài)氨酸殘基共價(jià)交聯(lián)，形成分子間異肽交聯(lián)鍵，顯著增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度[9]。在霍夫梅斯特序列中，鈣離子是一種變性鹽，其與蛋白質(zhì)結(jié)合后會(huì)降低蛋白質(zhì)分子內(nèi)的氫鍵和疏水相互作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)二級(jí)和高級(jí)結(jié)構(gòu)展開(kāi)[10]。Jia等[11]報(bào)道鈣離子誘導(dǎo)白鰱肌球蛋白α螺旋結(jié)構(gòu)解旋，從而暴露包埋于分子內(nèi)部的疏水性基團(tuán)和巰基，有利于增強(qiáng)肌球蛋白分子在聚集過(guò)程中形成的相互作用力(疏水鍵、二硫鍵和鈣橋)。另一方面，納米魚(yú)骨顆粒填充到魚(yú)糜蛋白網(wǎng)絡(luò)中是否可通過(guò)粒度效應(yīng)起到增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度有待驗(yàn)證。

納米魚(yú)骨可能通過(guò)釋放鈣離子和粒徑效應(yīng)等增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度。因此，本課題以鈣離子和納米羥基磷灰石等為對(duì)照，研究納米魚(yú)骨對(duì)白鰱肌動(dòng)球蛋白凝膠物化特性和微觀(guān)結(jié)構(gòu)的影響，以期揭示納米魚(yú)骨對(duì)魚(yú)肉蛋白熱誘導(dǎo)膠凝的影響機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氯化鈣、三羥甲基氨基甲烷(Tris-base)、戊二醛、8-苯胺基-1-萘磺酸(ANS)、苯甲基磺酰氟(PMSF)和牛血清蛋白標(biāo)品(分析純)，美國(guó) Sigma 公司；二硫蘇糖醇 (DTT)、乙二胺四乙酸 (EDTA)和5.5’-二硫雙(2-硝基苯甲酸)(DTNB)(分析純)，瑞士Fluka公司；電泳試劑(電泳純)，美國(guó)Bio-Rad公司；羥基磷灰石(HAP)(分析純)，中國(guó)Aladdin公司；Ⅰ型膠原蛋白(CLG)(分析純)，葉生物技術(shù)有限公司；瓊脂(LGT)(電泳純)，科瑞生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MiniZeta 03E型高能濕法球磨機(jī)，德國(guó)Netzsch公司；Nano ZS90型激光粒度儀，英國(guó)Malvem公司；AA- 6300c型原子吸收分光光度計(jì)，日本Shimadzu公司；5500型原子力顯微鏡，美國(guó)安捷倫公司；TA- XT plus型質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable Micro System公司； Mini- PROTEAN Tetra型電泳槽，美國(guó)Bio- Rad公司；RF- 1501型熒光光度計(jì)，日本Shimadzu公司；721型分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；AVANTI J- 26型高速冷凍離心機(jī)，美國(guó)貝克曼公司；FRA 106/S型傅立葉拉曼光譜儀，德國(guó)Bruker公司；ULTRA PLUS- 43- 13型掃描電鏡(SEM)，德國(guó) Zeiss公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 納米魚(yú)骨(NFB)和納米羥基磷灰石(HAP)的制備

納米魚(yú)骨的制備參照Yin等[6]的方法，工藝流程如下：冷凍原料骨→常溫解凍→加水漂洗除去血污和部分脂肪→高溫蒸煮(120 ℃，60 min)→傾倒蒸煮液并再次漂洗→絞肉機(jī)粗破碎(篩板孔徑為3 mm)→骨泥機(jī)破碎(轉(zhuǎn)速2 000 r/min，磨盤(pán)間隙0.3 mm)→加水調(diào)整骨泥總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%→濕法高能球磨機(jī)納米化粉碎(攪拌轉(zhuǎn)速3 000r/min，磨球填充率85%，磨球直徑0.5 mm)6 h→納米骨液。羥基磷灰石加去離子水調(diào)整固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%后，在相同的濕法球磨工藝條件下粉碎2 h。用激光粒度儀測(cè)得的納米魚(yú)骨顆粒和納米羥基磷灰石的平均粒徑分別為115.29 nm和120.27 nm。

1.3.2 納米魚(yú)骨(NFB)的微觀(guān)形貌

納米魚(yú)骨液加去離子水稀釋固形物質(zhì)量濃度到10-5g/mL，滴在云母片上，空氣中干燥，采用輕敲模式獲得納米魚(yú)骨顆粒圖像。

1.3.3 肌動(dòng)球蛋白的提取

參考Yongsawatdigul等[12]的方法，先向白鰱魚(yú)肉中加入低鹽緩沖液(50 mmol/L NaCl，20 mmol/L Tris- HCl，0.03 mmol/L PMSF，pH值為7.0)，均質(zhì)，離心，去除血液和水溶性蛋白；然后用10倍體積的高鹽緩沖液(0.6 mmol/L NaCl，20 mmol/L Tris- HCl，pH值為7.0)溶解肌動(dòng)球蛋白；再向肌動(dòng)球蛋白溶解液中加入3倍體積的去離子水，離心，得到的沉淀即為肌動(dòng)球蛋白。以L(fǎng)owry等[13]的方法測(cè)得濃縮后的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為73.17 mg/mL。

1.3.4 肌動(dòng)球蛋白凝膠的制備

參考Yongsawatdigul等[14]的方法，向濃縮后的肌動(dòng)球蛋白中分別加入5組緩沖液(4∶1)，用100 mL的研缽研磨10 min，轉(zhuǎn)入離心管中后在4 000 g離心力下離心3 min以排除氣泡，先在40 ℃溫度下水浴30 min，接著在90 ℃溫度下加熱30 min，放入冰水中冷卻15 min，最后置于4 ℃冰箱中過(guò)夜保存。5組緩沖液分別為：對(duì)照組，1.4 mol/L NaCl，20 mmol/L Tris- HCl，pH值為7.0；CaCl2組，在空白組的基礎(chǔ)上添加15 mmol/L CaCl2；NFB組，在空白組的基礎(chǔ)上添加5% NFB；HAP組，在空白組的基礎(chǔ)上添加3.5% HAP；HAP+CLG組，在空白組的基礎(chǔ)上添加3.5% HAP和1.5% CLG。經(jīng)測(cè)定，5組緩沖液中鈣離子的濃度分別為0.01，15.00，15.34，6.60，6.40 mmol/L。

1.3.5 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

蛋白凝膠切成長(zhǎng)度為20 mm的圓柱，其破斷力和破斷距離的測(cè)定采用穿刺的方法，用TA- XT 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定(stable micro systems, Surrey, UK) ，穿刺球的直徑為2.5 cm，穿刺速度為60 mm/min。

1.3.6 表面疏水性的測(cè)定

參考Yongsawatdigul等[14]，向蛋白凝膠加入4倍質(zhì)量的緩沖液(0.6 mol/L KCl，20 mmol/L Tris- HCl，pH值為7.0)，于5 000 r/min轉(zhuǎn)速下均質(zhì)1 min，接著在10 000 g離心力下離心30 min，測(cè)定上清液中蛋白質(zhì)的濃度[13]。用緩沖液(0.6 mol/L KCl, 20 mmol/L Tris- HCl, pH值為7.0)調(diào)整蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為0，0.05，0.1，0.15，0.2 mg/mL，向4 mL蛋白樣品中加20 μL熒光顯色劑ANS，放置10 min。最后測(cè)定390 nm激發(fā)波長(zhǎng)和470 nm發(fā)射波長(zhǎng)下的吸光值。

1.3.7 總巰基含量的測(cè)定

總巰基含量的測(cè)定參考Hemung等[15]的方法，如1.3.6中相同的方法提取蛋白，并調(diào)整蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL。取0.5 mL樣品加入2 mL尿素(8 mol/L)和50 μm DTNB(10 mmol/L)后混勻，置于40 ℃溫度下水浴15 min，用流水冷卻到室溫后，測(cè)定412 nm下的吸光值。

1.3.8 SDS- PAGE電泳

非連續(xù)性電泳參考Laemmli[16]的方法，用5%的SDS溶解蛋白，分離膠和濃縮膠中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度分別為0.05 g/mL和0.10 g/mL ，蛋白上樣量為20 μg，電泳結(jié)束后用0.125%考馬斯亮藍(lán)R- 250染色，用50%甲醇和10%冰乙酸脫色。連續(xù)型電泳參考王金余等[17]的方法，用SDS- UM緩沖液(8 mol/L 尿素，2% SDS，2% 2-巰基乙醇，20 mmol/L Tris- HCl，pH值為7.5)溶解蛋白，聚丙烯酰胺的質(zhì)量濃度為0.03 g/mL，添加0.5%的瓊脂以增加膠的強(qiáng)度，上樣量為50 μg蛋白，電泳結(jié)束后采用如上相同的染色和脫色程序。

1.3.9 微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析

蛋白凝膠用刀片切成小塊，先用25 mL/L 的戊二醛(磷酸緩沖液，pH值為7.2)固定2 h，然后用梯度體積分?jǐn)?shù)的乙醇脫水，再用乙酸異戊酯置換乙醇，最后在臨界點(diǎn)干燥；干燥的樣品噴金，然后在加速電壓為3.0 kV條件下觀(guān)測(cè)。參考朱玉安等[18]的方法，用IMAGE J軟件的Frac- Lac 2.5插件對(duì)掃描電鏡圖進(jìn)行分形維數(shù)(fractional dimension)和不均勻性(lacunarity)分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SAS (V8, Institute Inc, Carry, NC, USA)進(jìn)行方差分析，顯著性水平設(shè)置為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 納米魚(yú)骨的微觀(guān)形貌

納米魚(yú)骨的微觀(guān)形貌如圖1。納米魚(yú)骨顆粒為近似圓球的形狀，部分顆粒團(tuán)聚在一起形成不規(guī)則的聚集體。納米魚(yú)骨顆粒直徑約為100 nm，這與激光光散射測(cè)定的結(jié)果相一致。從圖1中還可見(jiàn)到絲狀的蛋白纖維。

圖1 納米魚(yú)骨顆粒的微觀(guān)形貌Fig.1 Morphology of nano fish bone particles

2.2 凝膠強(qiáng)度

5組(空白組、CaCl2、NFB、HAP和HAP+CLG)白鰱肌動(dòng)球蛋白凝膠的破斷力和破斷距離如圖2。NFB組蛋白凝膠的破斷力顯著高于空白對(duì)照組、HAP組和HAP+CLG組(p<0.05)，與CaCl2組的無(wú)顯著性差異(p>0.05)。HAP組蛋白凝膠的破斷力與空白組相比無(wú)顯著性差異。HAP+CLG組蛋白凝膠的破斷力略低于空白組，但是無(wú)顯著性差異。5組蛋白凝膠的破斷距離無(wú)顯著性差異。

2.3 表面疏水性和總巰基含量

5組(空白組、CaCl2、NFB、HAP和HAP+CLG)白鰱肌動(dòng)球蛋白凝膠的表面疏水性和總巰基含量如圖3。CaCl2、NFB、HAP和HAP+CLG組的白鰱肌動(dòng)球蛋白的表面疏水性和總巰基含量與對(duì)照組相比無(wú)均顯著性差異(p>0.05)。

圖2 肌動(dòng)球蛋白凝膠的破斷力和破斷距離Fig.2 Breaking force and penetration distance of actomyosin gels

圖3 肌動(dòng)球蛋白凝膠的表面疏水性和總巰基含量Fig.3 Hydrophobicity and total SH groups of actomyosin gels

2.4 蛋白質(zhì)模式

5組(空白組、CaCl2、NFB、HAP和HAP+CLG)白鰱肌動(dòng)球蛋白凝膠的蛋白質(zhì)模式如圖4。在圖4(a)中，肌球蛋白重鏈(MHC)、肌動(dòng)蛋白(AC)、原肌球蛋白(TM)、肌鈣蛋白T(TN T)和肌球蛋白輕鏈(MLC)為主要的蛋白條帶，MHC和AC蛋白條帶強(qiáng)度高，TM、TN T和MLC蛋白條帶強(qiáng)度相對(duì)較低，5組樣品間這些條帶的強(qiáng)度無(wú)明顯差異。在圖4(b)中， CaCl2和NFB組肌球蛋白重鏈二聚體(MHC2)條帶強(qiáng)度明顯高于HAP和HAP+CLG組，空白組的MHC2條帶不明顯。

2.5 微觀(guān)結(jié)構(gòu)

5組(空白組、CaCl2、NFB、HAP和HAP+CLG)白鰱肌動(dòng)球蛋白凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5。5組肌動(dòng)球蛋白凝膠均形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。5組蛋白凝膠微觀(guān)結(jié)構(gòu)圖的分形維數(shù)和不均勻性系數(shù)均無(wú)顯著性差異(p>0.05)(見(jiàn)表1)。

3 結(jié) 論

魚(yú)肉蛋白的熱誘導(dǎo)聚集是一個(gè)復(fù)雜的物化過(guò)程，涉及到蛋白結(jié)構(gòu)和功能特性的變化。低溫凝膠化和隨后高溫加熱過(guò)程中，包埋于肌動(dòng)球蛋白分子內(nèi)部的疏水性氨基酸殘基和巰基等功能性基團(tuán)暴露出來(lái)，這些功能性基團(tuán)通過(guò)分子間的相互作用力形成蛋白質(zhì)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。分子之間的疏水相互作用力和二硫鍵是形成和穩(wěn)定蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的兩類(lèi)重要化學(xué)作用力，與蛋白凝膠強(qiáng)度密切相關(guān)。另外，在低溫凝膠化過(guò)程中，內(nèi)源性TGase催化肌動(dòng)球蛋白的谷氨酸殘基和賴(lài)氨酸殘基共價(jià)交聯(lián)形成ε-(γ-glutamyl) lysine多聚體，可顯著增加蛋白凝膠強(qiáng)度[19]。NFB組蛋白凝膠的破斷力顯著高于空白對(duì)照組、HAP組和HAP+CLG組(p<0.05)，與CaCl2組無(wú)顯著性差異(p>0.05)。HAP和HAP+CLG組蛋白凝膠的破斷力與空白組相比無(wú)顯著性差異(p>0.05)?？瞻捉M、CaCl2、NFB、HAP和HAP+CLG組蛋白樣品中鈣離子濃度分別為0.01，15.00，15.34，6.60，6.40 mmol/L。肌動(dòng)球蛋白凝膠的破斷力與鈣離子的濃度基本一致。鈣離子可降低非極性氨基酸殘基溶于水中的自由能，因此降低蛋白質(zhì)分子內(nèi)的疏水相互作用力，導(dǎo)致蛋白質(zhì)展開(kāi)[20]。Yongsawatdigul等[14]報(bào)道鈣離子(10～100 mmol/L)促進(jìn)羅非魚(yú)肌動(dòng)球蛋白的高級(jí)結(jié)構(gòu)在低溫凝膠化過(guò)程中展開(kāi)，暴露疏水性基團(tuán)和巰基，進(jìn)而增強(qiáng)形成的疏水性相互作用力和增加二硫鍵含量。本課題研究中，5組樣品的表面疏水性和巰基含量無(wú)顯著性差異(p>0.05)。其原因可能是與NFB中釋放的鈣離子低于添加的鈣離子濃度有關(guān)。另一方面，在Yongsawatdigul等[14]的研究中，低濃度的肌動(dòng)球蛋白和鈣離子在稀溶液中作用，更有利于蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)展開(kāi)。肌球蛋白重鏈二聚體(MHC2)是白鰱肌動(dòng)球蛋白熱誘導(dǎo)后形成的主要交聯(lián)形式，這與Maruyama等[21]報(bào)道的結(jié)果相一致。在圖4(b)中，未觀(guān)察到對(duì)照組凝膠形成的肌動(dòng)球蛋白二聚體，但是明顯觀(guān)察到HAP和HAP+CLG凝膠形成的二聚體，另外CaCl2和NFB組凝膠形成的二聚體強(qiáng)度明顯高于HAP和HAP+CLG組，形成的二聚體的強(qiáng)度與緩沖液中鈣離子的濃度相一致。因此，可初步推斷NFB增強(qiáng)魚(yú)肉蛋白凝膠強(qiáng)度的主要作用方式是通過(guò)鈣離子激活內(nèi)源性TGase，催化肌動(dòng)球蛋白的谷氨酸殘基和賴(lài)氨酸殘基共價(jià)交聯(lián)，形成ε-(γ-glutamyl) lysine二聚體。

STD—蛋白質(zhì)標(biāo)品，MHC—肌球蛋白重鏈，AC—肌動(dòng)蛋白，MHCXL—肌球蛋白重鏈交聯(lián)，MHC2—肌球蛋白重鏈二聚體，Co—β-肌聯(lián)蛋白，TM—原肌球蛋白，TN T—肌鈣蛋白T，MLC—肌球蛋白輕鏈

圖5 肌動(dòng)球蛋白凝膠的微觀(guān)結(jié)構(gòu)Fig.5 Microstructure of actomyosin gels

表1 肌動(dòng)球蛋白凝膠的分形維數(shù)和不均勻系數(shù)

對(duì)蛋白質(zhì)凝膠的電鏡圖二值化處理后進(jìn)行分形維數(shù)和不均勻系數(shù)分析，可以有效地比較不同處理方式對(duì)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。分形維數(shù)反映了體系復(fù)雜程度，當(dāng)體系越復(fù)雜時(shí)，分形維數(shù)也越大，表明曲線(xiàn)的復(fù)雜度越大，越趨于填滿(mǎn)一定范圍內(nèi)的平面。對(duì)魚(yú)糜凝膠體來(lái)說(shuō)，當(dāng)分形維數(shù)越高時(shí)，凝膠聚集體細(xì)碎、緊湊、致密地分布于魚(yú)糜凝膠體中。不均勻性系數(shù)是反映蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)孔分布均勻性的一個(gè)指數(shù)，系數(shù)越低網(wǎng)絡(luò)的均勻性越好[22]。5組蛋白凝膠的分形維數(shù)不均勻系數(shù)無(wú)顯著性差異(p>0.05)，NFB和HAP的粒徑基本相同。與空白組相比，NFB顯著增強(qiáng)蛋白凝膠的破斷力(p<0.05)，而HAP對(duì)破斷力無(wú)顯著性影響(p>0.05)。以上結(jié)果說(shuō)明納米魚(yú)骨增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度的作用與納米顆粒的填充效果無(wú)關(guān)。

無(wú)機(jī)鹽和膠原蛋白是魚(yú)骨的主要成分，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別約為70%和30%[15]。HAP+CLG組凝膠的破斷力和破斷距離略低于HAP和對(duì)照組(p>0.05)，說(shuō)明膠原蛋白不是影響NFB中凝膠強(qiáng)度的主要因素。這與Hernández-Briones 等[23]報(bào)道的結(jié)果相一致，即添加低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的膠原蛋白(<0.5%)對(duì)魚(yú)肉蛋白凝膠的破斷力和破斷距離無(wú)顯著影響(p>0.05)。

綜上所述，納米魚(yú)骨對(duì)肌動(dòng)球蛋白凝膠的表面疏水性、總二硫鍵含量和微觀(guān)結(jié)構(gòu)均無(wú)顯著性影響(P>0.05)，其增強(qiáng)蛋白凝膠強(qiáng)度的主要作用機(jī)制是通過(guò)釋放的鈣離子激活內(nèi)源性TGase，催化形成更多的肌球蛋白重鏈共價(jià)交聯(lián)二聚體。

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(責(zé)任編輯：檀彩蓮)

Mechanism on Nano Fish Bone Improving Gel Strength of Fish Atomyosin

YIN Tao， LIU Qing， XIONG Shanbai*， LIU Ru， YOU Juan， HU Yang

(CollegeofFoodScienceandTechnology,HuazhongAgriculturalUniversity/NationalR&DBranchCenterForConventionalFreshwaterFishProcessing(Wuhan),Wuhan430070，China)

In order to explore the mechanism on nano fish bone (NFB) improving gel strength of fish protein, effects of CaCl2, NFB, nano hydroxyapatite (HAP) and nano hydroxyapatite and collagen (HAP and CLG) on the gelation properties of silver carp actomyosin were comparatively investigated in this study. Calcium ion concentration was the same between the CaCl2and NFB groups. And the particle sizes of the NFB and HAP were the same. Breaking force of the NFB actomyosin gel was the same as that of the CaCl2group (p>0.05), and significantly higher than that of HAP and HAP and CLG groups. Hydrophobicity, total sulfydryl group sulfydry group, and microstructure were not significantly different among the five group of actomyosin gels (p>0.05). The SDS-PAGE gel results showed that gel of myosin heave chain dimer (MHC2) was not visible and the gels of HAP and HAP and CLG groups had a higher intensity. Meanwhile, the CaCl2and NFB groups had the higher intensity gels. The results indicated that NFB increased the gel strength of actomyosin gel by the means of activating endogenous TGase, which catalyzed the formation of MHC2.

silver carp; actomyosin; nano fish bone; TGase; cross-linking; SEM

2017-01-05

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31601501)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(CARS- 46- 23)。

尹 濤，男，講師，博士，主要從事水產(chǎn)加工與貯藏工程方面的研究；

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.01.005

2095-6002(2017)01-0028-07

尹濤，劉慶，熊善柏，等. 納米魚(yú)骨增強(qiáng)魚(yú)肉肌動(dòng)球蛋白凝膠強(qiáng)度的機(jī)制研究[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2017,35(1):28-34. YIN Tao，LIU Qing，XIONG Shanbai, et al. Mechanism on nano fish bone improving gel strength of fish atomyosin[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(1):28-34.

TS201.2； TS254.9

A

*熊善柏，男，教授，主要從事水產(chǎn)加工與貯藏工程方面的研究，通信作者。