多酚类物质在自然界中含量丰富,且拥有较强的自由基清除及金属离子结合能力,目前已有研究表明多酚类物质能够有效抑制肉制品中蛋白质的氧化。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是绿茶中最有效的抗氧化多酚类物质,在清除体内自由基、抗衰老、抗炎、抗癌、抗突变及改善肝功能等方面具有较好的功效。
为防止鱼糜在冻藏过程中因蛋白质的氧化变性而引起的鱼糜品质劣化,中国水产科学研究院南海水产研究所和农业农村部水产品加工重点实验室的袁悦、赵永强和杨贤庆*等人以罗非鱼(Oreochromis niloticus)冷冻鱼糜为研究对象,探讨EGCG对冷冻鱼糜的抗冻效果,旨在为EGCG在冷冻鱼糜中充当抗冻保护剂提供参考。
1. EGCG添加量对罗非鱼鱼糜肌原纤维盐溶性蛋白含量的影响
结果显示,随着冻藏时间的延长,5 组罗非鱼鱼糜肌原纤维盐溶性蛋白呈显着下降趋势(P<0.05)。其中,空白组、EGCG添加组鱼糜肌原纤维盐溶性蛋白含量分别从冻藏第1周的(18.80±0.56)、(19.95±1.20)、(20.33±0.49)、(20.27±0.55)、(19.57±0.06)mg/g下降至第10周的(5.98±0.44)、(7.02±0.13)、(9.25±0.27)、(7.08±0.38)、(6.37±0.45)mg/g,下降率分别为68.2%、64.8%、54.5%、65.1%与67.5%。由此可知,EGCG添加组肌原纤维盐溶性蛋白下降率减少,且当EGCG添加量为0.01%时,肌原纤维盐溶性蛋白下降的幅度最少。
2. EGCG添加量对罗非鱼鱼糜肌原纤维蛋白巯基含量的影响
如图2所示,在前2 周的冻藏期间,鱼糜肌原纤维蛋白总巯基含量增加,可能是由于肌原纤维蛋白发生冷冻变性,空间结构易位,蛋白质分子内部的巯基暴露出来,同时冻藏初期的巯基氧化较少,导致总巯基含量有一个小幅度上升;2 周后,各组罗非鱼鱼糜肌原纤维蛋白总巯基含量显着下降(P<0.05);冻藏至第10周,空白组和添加0.002 5%、0.01%、0.02%、0.03% EGCG的鱼糜组肌原纤维蛋白总巯基含量分别从冻藏前的8.11×10-5、8.65×10-5、9.25×10-5、9.22×10-5 mol/g和8.39×10-5 mol/g降低到3.01×10-5、3.76×10-5、4.7×10-5、3.27×10-5 mol/g和3.09×10-5 mol/g,分别降低了62.9%、56.5%、49.2%、64.5%和63.2%,且0.01% EGCG鱼糜组总巯基含量显着高于其他组(P<0.05)。由此可知,添加EGCG一定程度上能够抑制肌原纤维蛋白巯基含量的下降,但当EGCG添加量过高时,反而会导致肌原纤维蛋白巯基含量下降。
3. EGCG添加量对罗非鱼鱼糜肌原纤维蛋白羰基含量的影响
结果显示,随着鱼糜冻藏时间的延长,各处理组羰基含量呈上升趋势,说明鱼糜肌原纤维蛋白发生了不同程度的氧化。冻藏前4 周,各组鱼糜肌原纤维蛋白羰基含量上升趋势较缓慢,且空白组羰基含量显着高于EGCG添加组(P<0.05);4 周以后,各组鱼糜中蛋白质羰基含量上升速度加快,到了冻藏末期,空白组羰基含量达到了(6.32±0.78)nmol/mg,各EGCG添加组分别为(4.86±0.09)、(3.69±0.11)、(3.76±0.16)、(3.66±0.45)nmol/mg,蛋白质羰基含量上升幅度均显着低于空白组(P<0.05),且EGCG添加量为0.01%、0.02%、0.03%时没有明显差异(P>0.05)。
4. SDS-PAGE分析
由图4能够清晰看到肌球蛋白重链、肌动蛋白、原肌球蛋白和5 个未知条带。图中没有出现肌球蛋白轻链,可能的原因是长时间的冻藏导致轻链降解。此外,EGCG添加组的肌球蛋白重链、肌动蛋白以及未知名蛋白质(I、II)条带颜色较空白组深,而原肌球蛋白和未知名蛋白质(III、IV、V)条带与空白组基本相同,说明EGCG对肌球蛋白重链、肌动蛋白以及未知名蛋白质(I、II)具有一定的保护作用,而对原肌球蛋白和未知名蛋白质(III、IV、V)的降解没有明显抑制作用,最后,添加了0.01% EGCG的组蛋白条带颜色最深。
结果表明,冷冻罗非鱼鱼糜在冻藏过程中,肌原纤维蛋白容易受到冷冻变性、氧化变性、自身蛋白酶及微生物蛋白酶共同作用而降解。另外,空白组降解速率明显快于EGCG添加组,故EGCG在一定程度上能够延缓肌原纤维蛋白的降解和变性,且添加质量分数为0.01%的EGCG效果最佳。
5. EGCG添加量对罗非鱼鱼糜凝胶强度的影响
结果显示,随着冻藏时间的延长,各组鱼糜凝胶强度呈显着下降趋势(P<0.05),其中空白组基本呈显着直线下降(R=0.997),而EGCG添加组的凝胶强度在前面4 周下降趋势较为缓慢,之后速度变快。冻藏末期,空白组鱼糜凝胶强度由4 330.91 g·mm下降到909.23 g·mm,下降幅度达79.0%,其中EGCG添加量为0.01%时,凝胶强度显着高于其他各组(P<0.05),由起初的4 285.81 g·mm下降到1 739.20 g·mm,下降率为59.4%,为抗冻效果最好的一组。此外,冻藏末期,EGCG添加量为0.02%和0.03%时,鱼糜凝胶强度显着低于其他EGCG组(P<0.05),表明高质量分数EGCG对鱼糜的抗冻效果要比低质量分数EGCG差。
6. EGCG添加量对罗非鱼鱼糜持水性的影响
结果显示,空白组和EGCG添加组鱼糜凝胶压出水分显着上升(P<0.05),表明持水性降低。前4 周,空白组鱼糜持水性逐渐降低,各EGCG添加组鱼糜持水性降低速度较空白组慢;4 周之后,各组鱼糜持水性下降速度加快,其中添加0.002 5%和0.01%EGCG的鱼糜组持水性相对于其他组而言,凝胶持水性下降趋势比较缓慢;冻藏末期,添加0.02%和0.03%EGCG的鱼糜组压出水分显着高于空白组(P<0.05),表明EGCG添加量过大反而促使罗非鱼鱼糜凝胶持水性降低,此结果说明低添加量EGCG对罗非鱼鱼糜具有一定的保水效果,反之则有害,这与凝胶强度的测定结果相似。
讨 论
结果显示,肌原纤维蛋白巯基含量在冻藏期间先小幅度上升,随后逐渐下降。EGCG影响了冷冻罗非鱼鱼糜肌原纤维蛋白巯基含量。此外,在冻藏过程中鱼糜蛋白发生氧化羰基化作用,导致肌原纤维蛋白羰基含量上升,破坏了蛋白质的完整 性,添加EGCG后,羰基含量明显减少。
冷冻鱼糜中肌原纤维蛋白含量最为丰富,将其斩拌 后添加配料,灌入肠衣,经过加热后得到弹性凝胶体。从本实验可以看出,随着冻藏时间的延长,各组鱼糜盐溶性蛋白含量、凝胶强度、持水性均逐渐下降,可能的原因是蛋白质发生冷冻变性及氧化降解。此外,与空白组相比,EGCG能有效抑制肌球蛋白重链、肌动蛋白以及未知名蛋白质(I、II)的降解,肌球蛋白重链降解程度与水产品蛋白质冷冻变性程度呈正相关,且当EGCG添加量为0.01%时,效果最佳。
综上,EGCG在冷冻罗非鱼鱼糜的冻藏过程中能有效防止蛋白质变性,提高鱼糜的品质,有望作为一种新型抗冻剂。但EGCG添加量不宜过大,否则会起相反作用,鱼糜中EGCG添加量为0.01%时,肌原纤维盐溶性蛋白含量下降最少;总巯基含量降低最少;凝胶强度下降最低;持水性下降最低,鱼糜还能保持较好品质。今后的研究还需要考察EGCG添加量过大反而会引起鱼糜品质劣化的原因,及应用其他新技术分析EGCG对鱼糜的抗冻作用机理。