武汉设计工程学院食品与生物科技学院的何立超和华中农业大学食品科学技术学院的吴文敏、杨海燕、靳国锋*等人主要通过分析猪肉辐照前后肌肉中蛋白质降解形成小分子寡肽(<3 kDa)的情况以及氨基酸组成变化情况探索辐照对生鲜猪肉蛋白质降解的影响,为辐照技术在生鲜肉品中的应用提供参考,同时也为将来进一步研究辐照异味(滋味)形成机理提供实验支撑。
1、辐照前后猪肉氨基酸组成及差异分析
辐照处理后样品中大部分氨基酸的含量比对照组有显着降低(P<0.05),只有Vla、Pro2 种氨基酸与对照组差异不显着。在辐照后含量发生下降的氨基酸中Leu、Ile、Met、Glu、Thr、Ser、Cys最为明显,这表明支链氨基酸(Leu、Ile)、含硫氨基酸(Met、Cys)和带醇羟基的氨基酸(Ser、Thr)在辐照过程中最容易受辐照的影响。这可能主要与这些氨基酸的结构有关,含硫氨基酸分子中的硫原子、Ser和Thr分子中的羟基,这些基团更容易受辐照的影响。
2、辐照前后猪肉中多肽组成及差异分析
肌肉经辐照后共产生分子质量小于3 kDa的多肽104 种,分别来源于21 种不同的肌肉蛋白质。对104 条多肽进行分析,发现这些多肽中最大分子质量为2 888 Da,来自importin 13OS=Susscrofa;最小分子质量为670 Da,来自肌钙蛋白I。通过对不同分子质量小分子肽频率分布进行统计,3 kGy辐照后生成的小分子肽分子质量主要集中在1 200~2 600 Da之间,占到了辐照产生的小分子肽总量的76%。
3、辐照后产生多肽的总体分布
通过统计分析发现鉴定到的104 种多肽中,53%来自于肌肉结构蛋白降解,其中15.4%的多肽来源于肌联蛋白,6.7%的多肽来源于伴肌动蛋白,8.6%的多肽来源于肌钙蛋白T和肌钙蛋白I。其中,肌钙蛋白T产生的辐照小分子肽(6.7%)显着多于肌钙蛋白I产生的辐照小分子肽(1.9%)(P<0.05)。另外4.8%多肽来源于肌间线蛋白,5.8%来源于肌收缩蛋白,2 个拥有LIM结构域的蛋白——LIM结构域结合蛋白3和辅肌动蛋白相关LIM蛋白1a产生小分子肽的比例则分别占到了8.7%和2.9%。据报道,LIM蛋白的LIM结构域往往与肌动蛋白纤维以及肌纤维的Z-线相联系,而肌收缩蛋白也是分布于肌节Z-线上一种重要纤维外结构蛋白质,往往和肌动蛋白及α-辅肌动蛋白相互结合作用。
4、辐解(3 kGy)显着产生的风味多肽中疏水性氨基酸分布
结果可知,57.02%(65 种)多肽序列中疏水性氨基酸的比例超过了50%。根据氨基酸疏水值的高低,疏水值高于0.8以上的ILe、Leu、Vla、Phe、Trp归类为强疏水值氨基酸,低于0.8的Phe、Met、Pro等归类为低疏水值氨基酸。辐照风味肽强疏水性氨基酸的比例较低,其中76.32%(87 种)多肽序列中强疏水性氨基酸的比例不超过40%。
结 论
辐照处理后样品中大部分氨基酸的含量比对照组有显着降低。其中支链氨基酸(Leu、Ile)、含硫氨基酸(Met、Cys)和带醇羟基的氨基酸(Ser、Thr)在辐照过程中最容易受辐照影响而降解。肌肉辐照产生的分子质量小于3 kDa的多肽主要集中在1 200~2 600 Da范围内,占到了原始多肽总量的76%。肌肉中不同蛋白质对辐照敏感性不同,其中,肌原纤维结构蛋白经辐解产生的小分子肽超过了全部肽总量的50%,且肌联蛋白、伴肌动蛋白、肌间线蛋白、肌钙蛋白和LIM蛋白这5 种肌肉结构蛋白受3 kGy辐照显着降解;而肌浆蛋白中的酶系经3 kGy辐照后仅产生很少量的小于3 kDa的多肽。