大黄鱼生物保鲜技术及新鲜度指示蛋白研究

摘要

新鲜度是鱼类等水产品品质评价最重要的因素，能够直接决定产品的价值，因此如何客观、快速、全面评价鱼类等水产品的新鲜度是水产研究领域亟待解决的课题。鱼肉中富含蛋白质，蛋白质是引起鱼类等水产品腐败的最重要因素，因此，鱼肉品质劣变与蛋白质的分解存在必然关联。然而，目前关于鱼类等水产品在低温贮藏过程中蛋白质变性及降解规律研究仍较少，以蛋白质为研究对象的鱼类新鲜度评价方法鲜有报道，利用蛋白质组学技术筛选鱼类新鲜度指示蛋白的研究尚不多见。
　　 鉴于此，本课题以我国在国际市场上具有较高知名度和竞争力的大黄鱼为研究对象，(1)采用水产品评价指标（微生物、物理、化学及感官）系统评价大黄鱼冷藏过程中品质变化特性，建立有效表征大黄鱼品质变化的综合评价模型，并利用该模型筛选出适用于大黄鱼品质评价的相关指标，为后续生物保鲜以及肌肉品质变化提供依据和参考;(2)依据栅栏效应原理，以建立的大黄鱼新鲜度评价指标为依据，甄选出有效的生物保鲜剂，并探讨其对大黄鱼低温贮藏品质的影响;(3)从蛋白质变性及降解角度出发，研究大黄鱼在贮藏过程中肌肉蛋白质变化特性及降解规律，鉴别大黄鱼新鲜度指示蛋白，为品质劣变机理的探讨提供理论依据;(4)运用蛋白质组学技术研究冷藏大黄鱼肌肉的蛋白质变化规律，筛选并鉴定新鲜度指示蛋白，旨在从蛋白水平解析大黄鱼肌肉蛋白质的变化机制。主要研究结果如下:
　　 1.建立了大黄鱼低温贮藏过程中的品质综合评价模型，确定了能够客观反映大黄鱼品质的几个主要评价指标:微生物指标（菌落总数、腐败希瓦式菌、假单胞菌、明亮发光杆菌、肠杆菌、乳酸菌）、化学指标(pH、挥发性盐基氮(TVB-N)、过氧化值(POV)、硫代巴比妥酸(TBA)、三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)、肌苷酸(IMP)、次黄嘌呤核苷(HxR)、次黄嘌呤(Hx)、K值）、物理指标（弹性、回复力）以及感官评分。
　　 2.以建立的大黄鱼新鲜度评价指标为依据，研究了不同浓度的茶多酚、迷迭香、壳聚糖及复合生物保鲜剂处理对冷藏大黄鱼品质的影响，表明经过壳聚糖茶多酚复合保鲜剂(Ch+TP)和壳聚糖迷迭香复合保鲜剂(Ch+R)处理的大黄鱼，其抑菌及抗氧化效果明显优于单一保鲜剂，能够有效延长大黄鱼的货架期8～10天。该结果充分体现了复合生物保鲜剂能够较好发挥各自的优势，并产生协同效应，从而有效减缓大黄鱼肉腐败变质，保持其良好的品质。
　　 3.在冷藏过程中，大黄鱼肌肉蛋白质生化特性发生了明显变化，其中肌动球蛋白盐溶性、巯基含量以及Ca2+-ATPase活性等指标下降，而表面疏水性在贮藏初期阶段明显增加。肌肉组织微观结构也发生改变，表现为肌肉组织面积比例逐渐减少，肌节间隙面积比例增大，肌纤维结构变得疏松;巯基含量能够作为评价大黄鱼冷藏过程中新鲜度变化的潜在指标。
　　 4.在对大黄鱼冷藏过程中肌肉蛋白质降解规律的研究中发现:总可溶蛋白中的16～17KDa条带、水溶性蛋白中的22～23KDa条带、低盐溶性蛋白中的35～36KDa条带以及高盐溶性蛋白中的MHC、肌动蛋白、原肌球蛋白、32～33KDa处条带随着贮藏时间的延长发生了明显的变化，因此这七个条带代表的蛋白或肽类可以作为大黄鱼冷藏过程中潜在的新鲜度指示蛋白;TCA可溶性肽的含量可以作为大黄鱼新鲜度评价指标。
　　 5.采用蛋白质组学及质谱分析技术研究并筛选能够表征大黄鱼品质变化规律的差异蛋白质，经NCBI数据库比对分析寻找出8个潜在的大黄鱼新鲜度指示蛋白，他们分别为:T-肌钙蛋白同源蛋白（fast/whitemuscletroponinTembryonicisoform）;丙酮酸激酶(pyruvatekinase);酪氨酸3/色氨酸5单加氧酶激活蛋白(tyrosine3-monooxygenase/tryptophan5-monooxygenaseactivationprotein,thetapolypeptideb）;LDB3蛋白;肌球蛋白重链(myosinheavychain);α-烯醇化酶同工酶（alpha-enolase-likeisoform1）;甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde3-phosphatedehydrogenase）;肌肉型肌酸激酶(muscle-typecreatinekinase)。这8种差异蛋白均有望作为大黄鱼冷藏过程中的新鲜度指示蛋白。

目录

论文说明

摘要

第一章 文献综述

1 大黄鱼简介

2 大黄鱼等水产品死后肌肉品质变化与腐败机理

2．1 鱼类死后变化规律

2．2 鱼类死后肌肉组织结构变化

2．3 蛋白水解酶在鱼死后肌肉降解过程中的作用

2．4 鱼类肌肉低温贮藏过程中蛋白质生化特性的变化

3 大黄鱼等水产品保鲜技术研究进展

3．1 低温保鲜

3．2 化学保鲜

3．3 生物保鲜

3．4 气调保鲜

3．5 辐照保鲜

3．6 臭氧保鲜

3．7 超高压保鲜

4 蛋白质组学及其在水产品肌肉品质研究中的应用

4．1 蛋白质组学的定义与研究内容

4．2 蛋白质组学研究的核心技术

4．3 蛋白质组学在水产品肌肉品质研究中的应用

5 本研究的目的、意义和内容

第二章 大黄鱼冷藏过程中品质特性变化规律研究与评价

1 前言

2 实验材料与设备

2．1 实验材料与试剂

2．2 主要仪器设备

3 实验方法

3．1 样品处理

3．2 基本成分

3．3 微生物评价

3．4 物理评价

3．5 化学评价

3．6 感官评价

3．7 数据处理

4 结果与讨论

4．1 基本成分测定

4．2 微生物评价

4．3 物理评价

4．4 化学评价

4．5 感官评价

4．6 因子分析

5 本章小结

第三章 复合生物保鲜剂对大黄鱼品质的影响

1 前言

2 实验材料与设备

2．1 实验材料与试剂

2．2 主要仪器设备

3 实验方法

3．1 样品处理

3．2 微生物评价

3．3 化学评价

3．4 感官评价

4 结果与讨论

4．1 细菌总数

4．2 化学评价

4．3 感官评价

5 本章小结

第四章 大黄鱼冷藏过程中蛋白质生化特性与肌肉微观结构的变化

1 前言

2 实验材料与设备

2．1 实验材料与试剂

2．2 主要仪器设备

3 实验方法

3．1 样品处理

3．2 肌动球蛋白的提取与定量

3．3 肌动球蛋白巯基含量测定

3．4 肌动球蛋白Ca2+-ATPase活性的测定

3．5 肌动球蛋白表面疏水性测定

3．6 肌肉组织微观结构观察

3．7 数据处理

4 结果与讨论

4．1 肌动球蛋白盐溶性的变化

4．2 总巯基含量的变化

4．3 肌动球蛋白Ca2+-ATPase活性的变化

4．4 表面疏水性的变化

4．5 肌肉组织微观结构的变化

5 本章小结

第五章 低温贮藏过程中大黄鱼肌肉蛋白质降解规律研究

1 前言

2 实验材料与设备

2．1 实验材料与试剂

2．2 主要仪器设备

3 实验方法

3．1 样品处理

3．2 肌肉蛋白质组成的SDS-PAGE分析

3．3 三氯乙酸可溶性肽的测定

3．4 酸溶性氮的测定

3．5 数据处理

4 结果与讨论

4．1 肌肉蛋白质种类的变化

4．2 TCA可溶性肽含量的变化

4．3 酸溶性氨(ASN)的变化

5 本章小结

第六章 大黄鱼冷藏过程中肌肉蛋白质组学研究

1 前言

2 实验材料与设备

2．1 实验材料

2．2 主要试剂

2．3 主要仪器设备

3 实验方法

3．1 样品处理

3．2 双向电泳主要试剂的配制

3．2 样品制备

3．3 双向电泳

3．4 差异蛋白质的质谱鉴定

4 结果与讨论

4．1 大黄鱼4℃贮藏过程中肌肉蛋白质的变化

4．2 大黄鱼0℃贮藏过程中肌肉蛋白质的变化

4．3 大黄鱼-2℃贮藏过程中肌肉蛋白质的变化

4．4 大黄鱼冷藏过程中差异蛋白质点的质谱鉴定与分析

5 本章小结

第七章 总结论、创新点和研究展望

7．1 总结论

7．2 创新点

7．3 研究展望

参考文献

附录一 缩略词中英文对照表

附录二 图表一览

博士期间发表的论文和参与的研究课题

致谢

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