糖基化鸢乌贼肌原纤维蛋白体外消化产物抗氧化性研究
仇超颖1, 2, 3,荣 婧1,胡 晓1,杨贤庆1,李来好1,黄 卉1
【摘 要】摘要: 将鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)肌原纤维蛋白与褐藻寡糖进行糖基化反应,并采用胃蛋白酶和胰酶对蛋白进行体外消化,分析糖基化改性对蛋白消化产物抗氧化活性和氨基酸组成的影响。结果显示,肌原纤维蛋白与褐藻寡糖在反应过程中自由氨基浓度显著降低,且反应前12 h降低更为明显,表明二者之间发生了明显的接枝反应。糖基化肌原纤维蛋白的DPPH自由基清除率及还原力在模拟消化前后均显著高于未接枝肌原纤维蛋白(P<0.05),因此接枝物具有更高的抗氧化能力。消化后蛋白自由基清除能力及还原力均降低。SDSPAGE电泳图谱表明,肌原纤维蛋白与褐藻寡糖接枝反应促使高分子量蛋白接枝物的生成。酶解后糖基化肌原纤维蛋白的小分子蛋白、多肽的产生量明显增多,表明糖基化促进了蛋白水解反应。氨基酸分析显示,肌原纤维蛋白接枝物酶解液中总必需氨基酸含量减少而疏水性氨基酸含量增加。 【期刊名称】南方水产科学 【年(卷),期】2018(014)006 【总页数】8
【关键词】 鸢乌贼;肌原纤维蛋白;糖基化;体外消化;抗氧化活性 修回日期:2018-06-07
资助项目:中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金 (2016PT09);中国水产科学研究院南海水产研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目 (2015TS29);农业农村部财政重大专项 (NFZX2013);广州市科技计划项目 (201707010400);中国博士后科学基金项目(2016M592555);国家
自然科学基金青年基金项目(31601503)
鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)属于柔鱼科、鸢乌贼属,在中国南海海域广泛分布,其资源丰富,价格低廉,蛋白质含量高,脂肪含量低,富含人体必需氨基酸[1],是一种高品质的海洋来源蛋白;但由于其肉质较硬、口感不佳,仅被用于制备鱼糜制品等,并且在加工水平上较为薄弱,严重影响市场销量。肌原纤维蛋白是肌肉中最重要的蛋白质,占总蛋白的50%~55%,对肉制品的组织结构具有重要作用,但由于其较低的溶解性、热稳定性和化学稳定性导致应用受限[2],因此通过一定改性方式提高蛋白的功能性质将能扩大其在食品中的应用范围。
糖基化反应是糖分子还原末端的羰基与蛋白质分子侧链中的氨基共价连接形成糖蛋白的过程,是一种无化学试剂参与的绿色安全的蛋白质分子修饰方法,糖接枝后蛋白质由于结构改变,使得一些功能性质如溶解性、起泡性、乳化性得到明显提高[3-4],对于扩大其在食品中的应用具有重要意义。较多研究也表明糖基化会使接枝产物具有更高的抗氧化活性及抗炎活性[5-6]。利用蛋白质与糖类制备美拉德反应产物以替代合成抗氧化剂使用,已成为国内外研究热点[7]。 水产品是一种较好的制备抗氧化活性肽的来源,目前已有较多针对罗非鱼(Oreochromis spp.)、蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)等制备生物活性肽的研究[8],但对鸢乌贼肌原纤维蛋白改性产物酶解及生物活性的研究较少。吴静等[9]研究了鸢乌贼木瓜蛋白酶酶解产物的抗氧化性,发现酶解产物在不同环境因素下均较稳定。褐藻寡糖是褐藻胶经裂解酶作用后产生的寡聚物,分子量低,水溶性强,具有一定的免疫、抗氧化和降血糖、降脂等生物活性[10],同时褐藻寡糖具有还原末端[11],是一种较好的糖基化接枝产物,前期研究表明肌原
纤维蛋白与褐藻寡糖接枝可显著提高蛋白的溶解性和起泡性等功能性质[12-13]。Saigusa等[11]发现三文鱼肌原纤维蛋白与褐藻寡糖接枝产物酶解得到的多肽抗炎活性显著提高。人体摄入糖基化改性蛋白后在体内经胃肠道消化降解,能够被直接吸收达到相应的生物学功效。然而,糖基化对鸢乌贼肌原纤维蛋白消化后的酶解产物抗氧化性的影响尚未可知。因此,本文采用肌原纤维蛋白与褐藻寡糖接枝,对接枝产物及其体外模拟消化产物的抗氧化性及氨基酸组成进行分析,明确糖基化对鸢乌贼肌原纤维蛋白及其消化过程中水解程度和抗氧化性的影响,并从酶解液氨基酸组成方面分析酶解糖基化产物营养特性变化,以期为糖基化肌原纤维蛋白功能性的提升及其应用提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
鸢乌贼购于湛江水产市场;褐藻寡糖购于青岛博智汇力生物科技公司;胰蛋白酶(250 U·g–1)、胃蛋白酶(250 U·g–1)、1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)购于美国Sigma aldrich公司;Tricine-SDS-PAGE试剂购于康为世纪生物科技有限公司;其他试剂均为国产分析纯。
THZ-82型恒温水浴震荡箱(金坛精达仪器制造厂);T50型均质机(德国IKA公司);3K30型冷冻离心机(德国Sigma公司);Alphal-4冷冻干燥机(德国Christ公司);UV2550紫外分光光度计(日本岛津公司);Meter Sunrise酶标仪(奥地利Tecan公司);Powerpac HV等电聚焦电泳仪(美国Bio-rad公司)。 1.2 实验方法
1.2.1 鸢乌贼肌原纤维蛋白的制备 参照Saeki[13]的方法,取绞碎的乌贼肉置于3倍原料肉体积的 50 mmol·L–1 氯化钠 (NaCl)、质量分数 0.5%Triton X-100