陳金斌,奚秀秀

(1.溫嶺市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,浙江溫嶺 317500;2.寧波大學(xué)食品系,浙江寧波 315211;3.上海大學(xué)食品系,上海 200444)

花蟹肉酶解多肽美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的抑菌性研究

陳金斌1,奚秀秀2,3

(1.溫嶺市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,浙江溫嶺 317500;2.寧波大學(xué)食品系,浙江寧波 315211;3.上海大學(xué)食品系,上海 200444)

本文基于蟹肉酶解多肽與木糖的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(PXMRPs)對(duì)食品常見(jiàn)污染菌的抑制作用,對(duì)PXMRPs生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PXMRPs對(duì)金黃色葡萄球菌、蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和大腸桿菌抑菌4種常見(jiàn)食品污染菌均有不同程度的抑制作用。采用牛津杯法檢測(cè)PXMRPs的抑菌能力,以木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間為自變量進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)。獲得最優(yōu)抑菌效果的PXMRPs生產(chǎn)工藝為:木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比2∶1,反應(yīng)溫度為120 ℃,反應(yīng)時(shí)間為120 min。PXMRPs對(duì)蠟狀芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC值均為15 mg/mL,枯草芽孢桿菌和大腸桿菌的MIC值分別為20 mg/mL和30 mg/mL。蟹肉酶解多肽與木糖的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(PXMRPs)因其良好的抑菌性能,具有開(kāi)發(fā)為天然食品添加劑的可能。

花蟹肉酶解多肽,美拉德反應(yīng)產(chǎn)物,抑菌性

遠(yuǎn)海梭子蟹(Portunuspelagicus),俗稱遠(yuǎn)洋梭子蟹、花蟹,隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(Arthropoda)、甲殼綱(Crustacea)、軟甲亞綱(Malacostraca)、十足(Decapoda)、爬行亞目(Reptantia)、短尾派(Brachyura)、梭子蟹科(Portunidae)、梭子蟹屬(Portunus)[1],廣泛分布于我國(guó)浙江、福建和廣東等沿海地區(qū),尤以浙江舟山地區(qū)資源豐富。然而,花蟹個(gè)體較小、加工困難,長(zhǎng)期被加工成蟹糊銷售,不僅造成資源浪費(fèi),而且降低了花蟹的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?；ㄐ冯m小,但仍具有蟹類的鮮香及誘人的滋味,為了提高花蟹的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,有效利用花蟹制備功能性食品添加劑已成為學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。前期研究結(jié)果表明以花蟹肉為原料具有諸多優(yōu)點(diǎn),如花蟹肉經(jīng)酶解可制備高品質(zhì)抗氧化肽[2],花蟹肉酶解多肽的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物也具有較好的抗氧化屬性[2],這些優(yōu)點(diǎn)為利用花蟹制備功能性食品添加劑提供了一定的理論基礎(chǔ)，相比化學(xué)防腐劑抑菌可能會(huì)給人體帶來(lái)副作用,或者物理滅菌可能會(huì)破壞食品的營(yíng)養(yǎng)成分等,花蟹肉自身具備食用的特點(diǎn),具備成為一種天然的食用型添加劑的可能。

美拉德反應(yīng)(Maillard reaction,MR)是羰基化合物與氨基化合物經(jīng)縮合聚合反應(yīng)生成高分子量聚合物類黑素的反應(yīng),屬于非酶促褐變反應(yīng),該反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(Maillard reaction produces,MRPs),其中包括了早期的揮發(fā)性化合物,中間產(chǎn)物和大分子量聚合物[3]。MR可以改善食品的色澤和風(fēng)味,更產(chǎn)生了大量的抗氧化和抗菌性物質(zhì)[4],能夠有效延長(zhǎng)食品的貨架期。目前,關(guān)于氨基酸或多肽與各類還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)增強(qiáng)其抗氧化性和產(chǎn)生特殊香味的研究已有報(bào)道[5],然而,對(duì)反應(yīng)賦予多肽強(qiáng)抗菌性原因的研究則較少[6-7],在食品工業(yè)生產(chǎn)具抗菌性的天然食品添加劑缺乏具體的理論指導(dǎo)。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)分析不同反應(yīng)條件對(duì)PXMRPs抑菌性的影響,利用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化反應(yīng)條件后測(cè)出PXMRPs對(duì)常見(jiàn)腐敗菌的MIC值,意在充分利用豐富的花蟹資源,減少花蟹資源的浪費(fèi),提高花蟹的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為PXMRPs的實(shí)際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ),推動(dòng)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物制備天然防腐劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮花蟹肉 舟山市世創(chuàng)水產(chǎn)有限公司提供(蟹肉水分79.1%,蛋白質(zhì)19.5%,脂肪0.3%,灰分1.1%)。

食品級(jí)堿性蛋白酶 南寧龐博有限公司。

牛肉膏、蛋白胨、瓊脂均為化學(xué)級(jí),購(gòu)自上海生物工程有限公司。

測(cè)試菌株:金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus)ATCC13565、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)ATCC10774、蠟狀芽孢桿菌(Cereabacillus)ATCC10635、大腸桿菌(Escherichiacoil)ATCC25922。

木糖 上海捷瑞生物工程有限公司,其余均為食品級(jí)。

超純水 電阻率18.2 MΩ·cm。

電熱恒溫水浴鍋,DK-S22型 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;壓力滅菌鍋 上海安申醫(yī)療器械廠;恒溫培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠;電熱恒溫油槽DKU-2508型 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;電子天平TE212-2型 德國(guó)賽多利斯股份有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE52-2 上海滬西分析儀器廠;超純水儀 Genpure Pro 美國(guó)賽默飛世爾科技公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 花蟹蛋白酶解多肽的制備 花蟹洗凈去殼,絞碎,處理后的花蟹肉水分含量為87%～88%,pH6.8～7.0。將處理好的花蟹肉與超純水1∶2混合,用10 mol/L的NaOH或7 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH至7.5,再用堿性蛋白酶,加酶量3000 U/g,在51 ℃下酶解3.2 h,再經(jīng)滅酶、過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮和冷凍干燥后,得到花蟹肉酶解多肽干品[6],在-40 ℃下儲(chǔ)存,備用。

1.2.2 PXMRPs的制備 依據(jù)前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,木糖是最適宜與花蟹肉酶解多肽發(fā)生美拉德反應(yīng)的還原糖之一[2],所以本實(shí)驗(yàn)也以木糖作為花蟹肉酶解多肽反應(yīng)的還原糖。取木糖與花蟹肉酶解多肽共1 g,溶解于100 mL超純水中,將反應(yīng)液移至燒瓶后置于油浴中,在冷凝管回流蒸發(fā)水蒸氣的條件下,反應(yīng)一段時(shí)間后立即將反應(yīng)液轉(zhuǎn)至冰水浴中冷卻終止反應(yīng)。反應(yīng)液再經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、冷凍干燥成固體粉末,于-40 ℃下冷凍,備用。

1.2.3 抑菌劑制備 將冷凍的PXMRPs溶解于無(wú)菌水中制成濃度為200 mg/mL的抑菌劑溶液備用。

1.2.4 初始菌液的制備 將活化好的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌的菌液用生理鹽水稀釋至濃度105～106CFU/mL,作為初始菌液。

1.2.5 PXMRPs抑菌圈測(cè)定——牛津杯法 在無(wú)菌條件下吸取適量菌懸液,移入滅菌培養(yǎng)皿中,倒入15 mL溫度適宜的營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,混合均勻,待其冷卻后,在其表面呈正三角形狀放置的3個(gè)牛津杯平均分布于整個(gè)培養(yǎng)基,在牛津杯中加入100 μL,200 mg/mL的PXMRPs水溶液,每種菌都做兩個(gè)平行,以超純水作空白對(duì)照[8]。培養(yǎng)基于37 ℃下培養(yǎng)24h。采用十字交叉法測(cè)量抑菌圈直徑。

1.2.6 PXMRPs抑菌圈大小的正交實(shí)驗(yàn)分析 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間為自變量,以抑菌圈直徑為因變量,設(shè)計(jì)三因素三水平的正交分析實(shí)驗(yàn),對(duì)PXMRPs抑菌性進(jìn)行反應(yīng)條件優(yōu)化。

表1 PXMRPs的抑菌性的正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

1.2.7 PXMRPs最低抑菌濃度(MIC)測(cè)定 對(duì)優(yōu)化反應(yīng)條件后制備的PXMRPs進(jìn)行MIC測(cè)定。將PXMRPs溶解于超純水中,配置成初始質(zhì)量濃度分別為100、150、200、250、300、350、400、450、500 mg/mL的水溶液,吸取2 mL加入滅菌的培養(yǎng)皿中,并加入18 mL融化的培養(yǎng)基,充分混勻使反應(yīng)物最終質(zhì)量濃度為10、15、20、25、30、35、40、45、50 mg/mL。待培養(yǎng)基冷卻后,每個(gè)培養(yǎng)基表面移入0.1 mL供試菌液,用涂布棒涂勻,每個(gè)樣品做3個(gè)平行,并做1個(gè)未加反應(yīng)物的空白對(duì)照組[9]。觀察菌體的生長(zhǎng)情況,從無(wú)菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)皿中找到最低反應(yīng)物濃度的培養(yǎng)皿,此皿的反應(yīng)物濃度即為其MIC值。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理 本實(shí)驗(yàn)設(shè)置3組平行,采用Excel 2010和SAS 8.1軟件進(jìn)行方差分析、均值比較、顯著性分析和鄧肯多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 PXMRPs對(duì)四種細(xì)菌的抑菌效果

牛津杯法抑菌實(shí)驗(yàn)室中,可以通過(guò)抑菌圈的大小初步判斷抑菌劑抑菌作用的強(qiáng)弱。圖1為在反應(yīng)溫度120 ℃,反應(yīng)時(shí)間120 min下花蟹肉酶解多肽與木糖1∶1質(zhì)量比的PXMRPs分別對(duì)蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌以及大腸桿菌的抑菌圈圖。由圖可知,PXMRPs對(duì)4種供試菌都具有抑菌圈,但對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈最大,蠟狀芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的抑菌圈次之,大腸桿菌的抑菌圈最小。4種供試菌中,金黃色葡萄球菌、蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌均為革蘭氏陽(yáng)性菌,大腸桿菌為革蘭氏陰性菌,可見(jiàn)PXMRPs有著廣譜的抑菌作用,而且對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制作用強(qiáng)于陰性。

圖1 PXMRPs對(duì)4種菌的抑菌效果Fig.1 Inhibition of bacterial growth by PXMRPs注：1為蠟狀芽孢桿菌抑菌圖,2為枯草芽孢桿菌抑菌圖, 3為金黃色葡萄球菌抑菌圖,4為大腸桿菌抑菌圖。

2.2 單因素對(duì)PXMRPs抑菌效果的影響

2.2.1 木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比對(duì)PXMRPs抑菌圈大小的影響 反應(yīng)物起始pH為7.0,改變反應(yīng)物中還原糖和花蟹肉酶解多肽的質(zhì)量比,反應(yīng)溫度140 ℃,反應(yīng)時(shí)間90 min的條件下制備PXMRPs,其對(duì)4種供試菌的抑菌性(用抑菌圈直徑的大小來(lái)表示抑菌性的強(qiáng)弱)與反應(yīng)物中還原糖和花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比的關(guān)系如圖2所示,其中牛津杯直徑為7 mm。

由圖2可知,隨著木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比從1∶3升高到3∶1,4種供試菌的抑菌圈直徑均先上升后下降,由此可見(jiàn),PXMRPs抑菌性隨著木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比先上升后下降,在比例達(dá)到1∶1時(shí),4種供試菌的抑菌圈直徑均都達(dá)到最大值,即抑菌性達(dá)到最大值。反應(yīng)物中當(dāng)還原糖的含量高于參與反應(yīng)的氨基化合物時(shí),可能因?yàn)槌褏⑴c美拉德反應(yīng)的還原糖外,反應(yīng)體系中糖類仍有剩余,在后期作為微生物生存的碳源,促進(jìn)體系微生物的生長(zhǎng)繁殖,故在還原糖含量較高時(shí)抑菌圈較小。當(dāng)反應(yīng)物中花蟹肉酶解多肽較多時(shí),多余的花蟹肉酶解多肽也能為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此只有控制木糖與花蟹肉酶解多肽的比例使其反應(yīng)完全,且得到的抑菌物質(zhì)最多時(shí),抑菌效果才最強(qiáng)。

圖2 木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比對(duì) PXMRPs抑菌能力的影響Fig.2 The effects of substrate ratios on the antibacterial ability of PXMRPs

2.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)PXMRPs抑菌圈大小的影響 反應(yīng)物起始pH為7.0,反應(yīng)物中還原糖和花蟹肉酶解多肽的質(zhì)量比1∶2,反應(yīng)時(shí)間90 min的條件下,改變反應(yīng)溫度,制備PXMRPs,其對(duì)4種供試菌的抑菌性(用抑菌圈直徑的大小來(lái)表示抑菌性的強(qiáng)弱)與反應(yīng)物中還原糖和花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比的關(guān)系如圖3所示。

由圖3可知,隨著反應(yīng)溫度從110 ℃升高到150 ℃,產(chǎn)物對(duì)4種菌的抑菌圈直徑均先快速上升然后緩慢下降,即反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的抑菌性在4種供試菌中的表現(xiàn)趨勢(shì)基本相同。方差分析顯示,反應(yīng)溫度對(duì)抑菌圈直徑的組間差異顯著(p<0.05),4種供試菌的抑菌性均在120 ℃時(shí)達(dá)到最大值。溫度會(huì)影響美拉德反應(yīng)速度,當(dāng)反應(yīng)速度較快時(shí),在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),其產(chǎn)物中的大分子物質(zhì)(如蛋白黑素)也會(huì)較多,雖然高相對(duì)分子質(zhì)量(MI>1000)物質(zhì)對(duì)枯草芽孢桿菌、大腸埃希氏大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑制效果更強(qiáng)[10],但大分子物質(zhì)從牛津杯中擴(kuò)散出來(lái)的速度較慢,而且也會(huì)阻礙其他物質(zhì)的擴(kuò)散,抑菌圈也就相對(duì)較小。另外當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)物中蛋白質(zhì)的熱降解和糖類的焦糖化反應(yīng)也會(huì)加快,使PXMRPs減少而導(dǎo)致產(chǎn)物抑菌性的降低。

圖3 反應(yīng)溫度對(duì)PXMRPs的抑菌能力的影響Fig.3 The effects of reaction temperatures on the antibacterial ability of PXMRPs

2.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)PXMRPs抑菌圈大小的影響 反應(yīng)物起始pH為7.0,木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比1∶2,反應(yīng)溫度為140 ℃,改變反應(yīng)時(shí)間的條件下,制備得到的PXMRPs,其對(duì)4種供試菌的抑菌性與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖4所示。

由圖4可知,隨著反應(yīng)時(shí)間從30 min上升到150 min,產(chǎn)物對(duì)4種供試菌的抑菌圈直徑均先上升后下降,在120 min時(shí),4種菌的抑菌圈直徑均達(dá)到最大值,方差分析顯示,反應(yīng)時(shí)間120 min時(shí)單一菌的抑菌圈直徑與該菌的其余各組之間的差異顯著(p<0.05)。從圖中還可以看出,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為30、60 min時(shí),其抑菌圈直徑均為7 mm左右,而牛津杯的直徑也為7 mm,可知,在反應(yīng)時(shí)間為30、60 min時(shí),PXMRPs沒(méi)有抑菌性,而當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到90 min時(shí),抑菌性才慢慢開(kāi)始增強(qiáng),在反應(yīng)時(shí)間超過(guò)120 min后,抑菌性又慢慢開(kāi)始下降。由此可見(jiàn),PXMRPs中具有抑菌的物質(zhì)是在反應(yīng)的中期開(kāi)始形成,而且這種物質(zhì)會(huì)在后續(xù)的反應(yīng)中繼續(xù)參與反應(yīng)產(chǎn)生其他不具備抑菌性的物質(zhì)。

圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)PXMRPs的抑菌能力的影響Fig.4 The effects of reaction time on the antibacterial activity of PXMRPs

2.3 正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化PXMRPs抑菌性較強(qiáng)的反應(yīng)條件

在單因素的基礎(chǔ)上,影響PXMRPs抑菌性的因素主要有木糖與花蟹肉酶解多肽的質(zhì)量比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間。隨著反應(yīng)條件的變化,PXMRPs對(duì)4種菌的抑菌性趨勢(shì)基本相同,故選取產(chǎn)物對(duì)其中一種菌的抑菌性作為優(yōu)化反應(yīng)條件的依據(jù)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),選取木糖與花蟹肉酶解多肽的質(zhì)量比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間三個(gè)因素為自變量,以PXMRPs對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑為應(yīng)變量,設(shè)計(jì)L9(34)正交實(shí)驗(yàn)表1,采用正交實(shí)驗(yàn)篩選PXMRPs抑菌性最佳的工藝條件組合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和方差分析分別見(jiàn)表2,表3。

表2為正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果和直觀分析,由表中的極差分析的R值可以看出,在影響PXMRPs抑菌性的三個(gè)因素中,影響主次關(guān)系是反應(yīng)時(shí)間(C)>反應(yīng)溫度(A)>木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比(B),正交優(yōu)化條件最佳組合為C2A2B3,即反應(yīng)時(shí)間為120 min,反應(yīng)溫度為120 ℃,木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比為2∶1。另外,由方差分析(表3)可知,3個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都具有顯著影響。由驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為120 min,反應(yīng)溫度為120 ℃,木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比為2∶1時(shí)得到的PXMRPs的抑菌圈大小為(26.4±0.5) mm,比其他實(shí)驗(yàn)組得到的金黃色葡萄球菌的抑菌圈都要大,說(shuō)明優(yōu)化的反應(yīng)條件是可行的。

表2 PXMRPs抑菌性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

表3 PXMRPs抑菌性的正交實(shí)驗(yàn)方差分析

2.4 PXMRPs的MIC測(cè)定

由表4可見(jiàn),在優(yōu)化的反應(yīng)條件下制備的PXMRPs對(duì)幾種供試菌種均具有良好的抑制作用,而且隨著質(zhì)量濃度的增加,產(chǎn)物的抑菌效果增強(qiáng),產(chǎn)物對(duì)蠟狀芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用較強(qiáng),MIC值均為15 mg/mL(1.5%),對(duì)枯草芽孢桿菌的MIC值為20 mg/mL(2%),而對(duì)大腸桿菌的MIC值最高(抑菌效果最弱),其值為30 mg/mL(3%)。董周永等[11]研究發(fā)現(xiàn)石榴果皮提取物對(duì)金黃色葡萄球菌和李斯特菌的MIC為12.5 mg/mL,對(duì)巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和沙門氏菌的MIC均為25 mg/mL,而對(duì)大腸桿菌的MIC為50 mg/mL。另外,李春美等[12]研究發(fā)現(xiàn)用乙醇提取的柚皮提取物對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC均為2.5%,而對(duì)沙門氏菌的MIC大于2.5%。由此可見(jiàn),這些提取物的抑菌活性與PXMRPs的抑菌活性相差不大,有些提取物活性甚至低于PXMRPs的抑菌性。

表4 PXMRPs的MIC測(cè)定結(jié)果

注：-.代表無(wú)菌生長(zhǎng);+.代表有菌生長(zhǎng);++.代表長(zhǎng)菌較多。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)生大量碳基化合物、吡嗪類化合物、呋喃類化合物及少量含硫有機(jī)物,是焙烤食品香氣的重要組成部分。Rufin-Henares J. A等[13]和Vu Thu Trang等[14]的研究表明,MRPs中類黑精以及呋喃、咧哚以及咪唑等衍生物是具有抑菌活性的物質(zhì)。水產(chǎn)品花蟹中蛋白質(zhì)富含精氨酸和賴氨酸等鮮味氨基酸,而精氨酸和木糖美拉德反應(yīng)的混合物能更好抑制食品中常見(jiàn)的病原體和腐敗性微生物如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和蠟狀芽孢桿菌等[10]。已有研究得出美拉德反應(yīng)中蛋白質(zhì)可以參與反應(yīng)促使MRPs的產(chǎn)生,MRPs可以螯合金屬,形成羥甲基糠醛(HMF)之類的物質(zhì),研究者認(rèn)為此類物質(zhì)能有效抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)[10]。

3 結(jié)論

金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、大腸桿菌是常見(jiàn)的食品致病菌,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)PXMRPs對(duì)以上4中常見(jiàn)食品致病菌的抑菌性的研究,并通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化反應(yīng)條件,比較分析PXMRPs抗菌性最佳的工藝參數(shù)為:木糖與花蟹肉酶解多肽質(zhì)量比2∶1,反應(yīng)溫度為120 ℃,反應(yīng)時(shí)間為120 min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析可知,在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),各因素對(duì)制備高效抗菌劑的影響順序是:反應(yīng)時(shí)間>反應(yīng)溫度>反應(yīng)物比例。

通過(guò)對(duì)PXMRPs的抗菌性分析,表明花蟹除了作為蟹糊銷售外也具有開(kāi)發(fā)成新型抗菌性食品添加劑的潛能,但花蟹肉酶解多肽的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中具體的化合物種類以及如何抑制細(xì)菌的機(jī)理有待進(jìn)一步深究,這為開(kāi)發(fā)高品質(zhì)天然蟹味食品添加劑提供了理論基礎(chǔ)。

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Antimicrobial activity of maillard reaction products derived from enzymolysis polypeptide ofPortunuspelagicusmeat

CHEN Jin-bin1,XI Xiu-xiu2,3

(1.Wenling Food and Drug Inspection Center,Wenling 317500,China;2.Department of Food Science and Nutrition,Ningbo University,Ningbo 315211,China;3.Department of Food Engineering,Shanghai University,Shanghai 200444,China)

This study investigated the antimicrobial activity of the maillard reaction products which were obtained from enzymolysis polypeptide of pelagicus meat(PXMRPs)on four selected spoilage bacteria frequently found in food includingStaphylococcusaureus,Waxybacillus,BacillussubtilisandE.coli,and the preparation of PXMRPs process was optimized. The results revealed that the PXMRPs had obvious germ inhibiting effect on the four bacterias. Xylose as the reducing sugar,substrate ratios of xylose and enzymolysis polypeptide of pelagicus meat,temperatures and the reaction time were independent variable in the maillard reaction,the diameter of inhibition zone were measured during single factor test and the orthogonal experiment which was to find the optimal parameter of processing in order to strengthen the antibacterial efficiency of PXMRPs. The optimal processing conditions were that the ratio of enzymolysis polypeptide ofPortunuspelagicusand xylose was 2∶1,the temperature was 120 ℃,the reaction time was 120 min. And the MIC(minimum inhibitory concentration)values ofWaxybacillusandStaphylococcusaureuswere both 15 mg/mL,the MIC values ofBacillussubtilisandE.coliwas 20 mg/mL and 30 mg/mL,respectively. Therefore,enzymolysis polypeptide ofPortunuspelagicusmeat showed strong antimicrobial activity because of the modification of maillard reaction,PXMRPs can be used as an antimicrobial in food industry.

enzymolysis polypeptide ofPortunuspelagicusmeat;maillard reaction products;antibacterial activity

2016-09-13

陳金斌(1984-)，男，本科，工程師，研究方向：食品檢驗(yàn)，E-mail:13738655550@163.com。

*通訊作者:奚秀秀(1993-)，女，本科，研究方向：食品科學(xué)與工程,E-mail:yizhiyinxuan@163.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31201284 )。

TS201.1

A

1002-0306(2017)05-0088-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.008