儿茶素对鱿鱼氧化三甲胺脱甲基酶的抑制机理及对鱿鱼蛋白功能特性的影响

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鱿鱼是我国重要的远洋捕捞海产品品种之一,也是我国重要的经济海产品之一,鱿鱼属于低脂高蛋白产品,具有良好的经济价值和市场。氧化三甲胺脱甲基酶(TMAOase)在低温下仍具有活性,因此在冷链运输或低温贮藏过程中,鱿鱼体内的氧化三甲胺(TMAO)在TMAOase的作用下,产生甲醛(FA)和二甲胺(DMA),进而危害消费者的健康,影响鱿鱼产品的品质。本研究以阿根廷鱿鱼为研究对象,分析在贮藏过程中FA和TMAOase活性的变化规律,进而将鱿鱼肝脏中TMAOase分离纯化,探究儿茶素对纯化的TMAOase的抑制机理,并进一步研究儿茶素对鱿鱼蛋白功能特性的影响。主要的结论如下:1.温度对鱿鱼在贮藏过程中FA和TMAOase活性的变化影响显著。随着贮藏时间的延长,鱿鱼体内FA、DMA、TMA和菌落总数呈现上升趋势;TMAO和蛋白溶解度呈现下降趋势;在4℃和0℃下TMAOase活性呈先上升后平缓的趋势,-20℃下TMAOase活性呈先上升后略微降低的趋势;各温度下的甲醛含量和氧化三甲胺脱甲基酶(TMAOase)酶活之间具有显著相关性(R4℃=0.791,R0℃=0.863,R-20℃=0.825)。2.通过DEAE-52阴离子交换柱和Sephacryl S-300凝胶柱层析对阿根廷鱿鱼肝脏中的TMAOase进行分离纯化,通过SDS-PAGE测定TMAOase的分子量,通过氨基酸自动分析仪测定TMAOase的氨基酸组成。结果表明,TMAOase被纯化了205.3倍,比活力36.96 U/mg,回收率为15.3%,分子量约为25 k Da,包含11种氨基酸,酪氨酸含量最高。3.通过酶促动力学、荧光光谱等手段,表明儿茶素对TMAOase的抑制作用是通过非竞争性抑制机制发生的。氢键和范德华力是儿茶素与TMAOase的结合的主要驱动力,同时导致TMAOase构象的改变及荧光猝灭。综上所述,抑制机理为儿茶素结合在TMAOase的非活性中心,使TMAOase的结构更加紧凑,降低了TMAOase与TMAO的接触,导致催化速率降低。4.构建鱿鱼肌肉-TMAOase模拟体系,通过理化指标(色差值、持水性)及蛋白功能指标(溶解性、粒径、浊度、胶凝能力、凝胶强度)等的变化,探究了儿茶素对鱿鱼蛋白功能特性的影响。结果表明:儿茶素对鱿鱼体内TMAO催化具有抑制作用,显著降低FA、DMA含量;且低浓度的儿茶素(20,40,60μmol/g)对鱿鱼肌原纤维蛋白的溶解性、胶凝性能具有促进作用,对浊度升高、粒径增大具有抑制作用。高浓度的儿茶素(80、100μmol/g)对鱿鱼肌原纤维蛋白功能特性具有抑制作用。因此,维持蛋白功能特性最适宜的儿茶素添加量为60μmol/g。
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