張 坤,鄒 燁*,王道營*,張新笑,陳 琳,諸永志,徐為民3
(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇 南京 210014;2.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210046;3.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210095)
鵝肉營養(yǎng)豐富、肉質(zhì)鮮美,不僅具有高蛋白、低脂肪和低膽固醇等特點(diǎn)[1],而且富含亞油酸等多種不飽和脂肪酸[2],蛋白質(zhì)含量高于同為禽類的雞、鴨肉等,且其所含各種氨基酸組成接近人體所需氨基酸比例,有較好的消化吸收率[3],具有食藥兩用功能,因此深受消費(fèi)者喜愛。然而,鵝肉肌原纖維較粗,肌纖維間多覆有結(jié)締組織[4],肌肉硬度大且保水性差,肉質(zhì)粗老、不易咀嚼;因此,發(fā)展適宜的鵝肉嫩化處理技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。
肌原纖維是肌肉的伸縮裝置,主要由粗絲和細(xì)絲組成,粗絲為肌球蛋白絲,細(xì)絲為肌動蛋白絲[5]。肌肉中,肌動蛋白和肌球蛋白可結(jié)合形成肌動球蛋白,此時(shí)肌原纖維粗絲(肌球蛋白)和細(xì)絲(肌動蛋白)緊密結(jié)合[6],肌肉收縮,肉質(zhì)變硬、嫩度變差。肌動球蛋白在肌肉中存在的狀態(tài)與肌肉嫩度息息相關(guān),當(dāng)肌動球蛋白受到內(nèi)源酶等影響解離為小分子的肌動蛋白和肌球蛋白時(shí),肌肉僵直狀態(tài)緩解、嫩度改善。因此,促進(jìn)肌動球蛋白解離、抑制肌原纖維收縮、破壞肌原纖維的緊密結(jié)構(gòu)是改善肉質(zhì)嫩度的關(guān)鍵。超聲波嫩化技術(shù)是90年代初提出的一種全新嫩化技術(shù),近年來的研究表明超聲處理對肌肉嫩度有顯著的改善效果[7-8]。超聲波的“空化效應(yīng)”和“機(jī)械作用”使肉受迫振動[9],破壞肌肉結(jié)構(gòu),改變肌肉蛋白質(zhì)間的連接鍵[10],從而改善肉品品質(zhì)。但是,關(guān)于超聲處理是否通過改變肌動球蛋白的結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)而影響肌肉嫩度仍需進(jìn)一步探索。本研究通過分析鵝胸肉超聲處理后提取的肌動球蛋白的理化及生化特性,研究超聲處理對鵝胸肉肌動球蛋白的影響,以期為探究鵝肉嫩化機(jī)理提供理論依據(jù)。
肉用揚(yáng)州鵝購自江蘇省常州市陽湖養(yǎng)鵝業(yè)專業(yè)合作社,隨機(jī)選取90 日齡左右、質(zhì)量在15 kg左右的健康鵝,按企業(yè)工藝要求宰殺后立即取出鵝的左、右兩塊胸肉,待用。
超微量總ATP酶試劑盒 南京建成生物工程研究所;組織蛋白酶B、D、L、H活力試劑盒 美國Biovision公司;BCA試劑盒 南京建成生物科技公司。
超聲波細(xì)胞破碎儀 寧波新芝生物科技股份有限公司;T-25型數(shù)顯勻漿機(jī) 德國IKA公司;UniCenMR冷凍離心機(jī) 德國Herolab公司;UV-6100紫外-可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司;多功能酶標(biāo)儀 美國Biotek儀器有限公司;傅里葉變換紅外(Fourier transform infrared,F(xiàn)TIR)光譜儀 美國Thermo Fisher Scientific公司;J-1500圓二色(circular dichroism,CD)光譜儀日本JASCO公司;Zetasizer Nano Zs90納米粒度儀英國馬爾文公司;MCR302流變儀 奧地利Anton Paar公司;EVO-LS10掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM) 德國ZEISS Oberkochen公司。
1.3.1 實(shí)驗(yàn)材料處理
取1.1節(jié)中鵝胸肉混合打亂順序后,選取大小、薄厚相近的鵝胸肉,剔除肌膜、結(jié)締組織和脂肪組織,待用。隨機(jī)選取鵝胸肉,分為兩個處理組:其中一組進(jìn)行超聲處理(功率800 W、總時(shí)間42 min、工作時(shí)間2 s、停歇時(shí)間3 s),另一組未經(jīng)超聲處理作為對照組。于4 ℃成熟48 h,分別在0、6、12、24、36、48 h取樣,經(jīng)液氮速凍后放入-40 ℃冰箱待用。每個處理組均隨機(jī)選取3 塊鵝胸肉進(jìn)行實(shí)驗(yàn),做3 個平行。
1.3.2 肌動球蛋白的提取
參考Okitani等[11]的方法提取肌動球蛋白:每個樣品取2 g肉樣,加入20 mL Weber溶液(0.6 mol/L KCl、0.04 mol/L NaHCO3、0.01 mol/L Na2CO3,pH 7.2),冰浴勻漿(12 000 r/min、30 s/次,重復(fù)2 次,中間間隔10 s)。勻漿液置于搖床振蕩24 h(200 r/min、4 ℃),用兩層紗布過濾除去不溶物質(zhì)。每10 mL濾液中加入20 mL超純水稀釋,調(diào)整濾液中KCl濃度為0.2 mol/L,再次于搖床(200 r/min、4 ℃)振蕩1 h后離心(4 ℃、15 000×g、20 min),上清液即為游離肌動蛋白溶液。將沉淀溶解于KCl-Tris溶液(0.6 mol/L KCl、0.02 mol/L Tris-HCl、pH 7.2)中,即為肌動球蛋白溶液。
蛋白質(zhì)量濃度用BCA試劑盒測定。部分肌動球蛋白溶液經(jīng)冷凍干燥處理,用于FTIR光譜分析及SEM觀察。剩余肌動球蛋白溶液用KCl-Tris溶液稀釋到蛋白質(zhì)量濃度1.0 mg/mL,用于相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
1.3.3 肌動球蛋白的紫外光譜測定
稀釋肌動球蛋白溶液質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL,使用紫外-可見分光光度計(jì)的全波長掃描模式,掃描蛋白溶液200~400 nm波長范圍內(nèi)的紫外吸收光譜,對掃描結(jié)果作圖。
1.3.4 肌動球蛋白的內(nèi)源熒光光譜測定
用熒光分光光度計(jì)測定質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL的肌動球蛋白溶液的內(nèi)源熒光光譜。儀器參數(shù)設(shè)定:激發(fā)波長280 nm;發(fā)射波長300~500 nm;掃描速率1 200 nm/min;單元狹縫寬度5.0 nm。
1.3.5 肌動球蛋白的FTIR光譜測定
取1 mg 1.3.2節(jié)中經(jīng)冷凍干燥處理得到的肌動球蛋白粉末樣品,與100 mg溴化鉀混合研磨、壓片。用OMNIC軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,減差背景譜圖,限制譜帶范圍為1 200~1 700 cm-1。確定各峰與官能基團(tuán)的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而了解肌動球蛋白二級結(jié)構(gòu)的變化情況。
1.3.6 肌動球蛋白ATPase活力的測定
ATPase活力用超微量總ATP酶試劑盒檢測?;緦?shí)驗(yàn)步驟如下:向已測定蛋白質(zhì)量濃度的游離肌動球蛋白溶液中加入一定比例基質(zhì)液進(jìn)行樣品前處理,離心后取上清液,定磷。將樣品、對照品根據(jù)說明書進(jìn)行反應(yīng),并按試劑盒要求做標(biāo)準(zhǔn)組和空白組,靜置2 min后加入終止液終止反應(yīng),使用雙蒸水調(diào)零,測定各管在636 nm波長處的OD值。每個樣品做3 個平行,取平均值。按試劑盒說明書計(jì)算ATPase活力。
1.3.7 肌動球蛋白的CD光譜測定
調(diào)節(jié)肌動球蛋白質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL,參比溶液為KCl-Tris溶液,使用1 mm石英比色皿,掃描范圍設(shè)定為190~250 nm,步階為0.5 nm,對肌動球蛋白溶液進(jìn)行掃描。掃描結(jié)束后使用CD光譜儀軟件輸入樣品蛋白質(zhì)量濃度,計(jì)算得到樣品蛋白二級結(jié)構(gòu)含量。
1.3.8 肌動球蛋白Zeta電位的測定
將蛋白溶液注入Zeta電位皿進(jìn)行Zeta電位測定。設(shè)置參數(shù)為:散射角90°、平衡時(shí)間120 s、測試溫度25 ℃,3 次測定取平均值。
1.3.9 肌動球蛋白粒徑的測定
調(diào)節(jié)肌動球蛋白質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL。將蛋白溶液緩慢加入動態(tài)光散射粒度儀中進(jìn)行測試。取連續(xù)3 次測試的平均值為最終粒徑分布。
1.3.10 肌動球蛋白靜態(tài)流變特性的測定
質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL的肌動球蛋白溶液在室溫下使用流變儀測定其靜態(tài)流變性質(zhì)。流變儀參數(shù)設(shè)定為:選擇PP50轉(zhuǎn)子,設(shè)定固定應(yīng)變?yōu)?%,剪切速率為0~10 s-1,狹縫距離為1 mm,測定溫度恒定在(25.0±0.1)℃。取1~2 mL配制好的肌動球蛋白溶液于流變儀底部平板上,讓板間充滿樣品(樣品無氣泡且防止樣品過多流出平板),測定整個過程中樣品黏度隨剪切速率的變化曲線,每個樣品3 次重復(fù)取均值。
1.3.11 肌動球蛋白組織蛋白酶活力的測定
用BCA試劑盒測定肌動球蛋白質(zhì)量濃度。組織蛋白酶活力用組織蛋白酶B、D、L、H活力試劑盒測定,以50 μL肌動球蛋白溶液與50 μL緩沖液以及2 μL底物在37 ℃下孵育1.5 h,用多功能酶標(biāo)儀測其OD值。按說明書計(jì)算組織蛋白酶相對活力。
1.3.12 肌動球蛋白SEM觀察
取1.3.2節(jié)中冷凍干燥處理得到的肌動球蛋白粉末樣品,噴金鍍膜后使用SEM觀察其超微結(jié)構(gòu)。
采用Excel軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),使用SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)性分析,P<0.05表示差異顯著,使用Origin 9.0軟件繪圖。
圖1 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白紫外吸收光譜的影響Fig.1 Effect of storage time after ultrasonic treatment on ultraviolet spectra of actomyosin
如圖1所示,超聲組與對照組的最大吸收峰均在波長280 nm左右,但吸收峰的位置和強(qiáng)度均有所改變。超聲組較對照組有明顯的增色效應(yīng),且吸收峰略向短波長方向移動,有藍(lán)移趨勢。這可能是因?yàn)槌曁幚韺?dǎo)致蛋白肽鏈伸展,氨基酸芳雜環(huán)的疏水基團(tuán)暴露,分子間相互作用增加[12-13],導(dǎo)致280 nm波長處紫外吸收增強(qiáng);同時(shí),由于氨基酸疏水基團(tuán)間的疏水作用減弱,共軛結(jié)構(gòu)n→π*躍遷能量增大[14],吸收峰藍(lán)移,說明肌動蛋白和肌球蛋白間相互作用改變,肌動球蛋白分子構(gòu)象發(fā)生改變。
圖2 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白熒光光譜的影響Fig.2 Effect of storage time after ultrasonic treatment on fluorescence spectrum of actomyosin
蛋白質(zhì)因含有色氨酸和酪氨酸等氨基酸殘基而具有內(nèi)源熒光[15],由圖2可見,肌動球蛋白在335 nm波長左右有一個強(qiáng)熒光發(fā)射峰,不同處理方式和放置時(shí)間的肌動球蛋白熒光發(fā)射峰位置變化不大,但熒光強(qiáng)度有明顯變化。超聲組肌動球蛋白的熒光強(qiáng)度明顯高于對照組,且隨著放置時(shí)間的延長,對照組和超聲組的熒光最大發(fā)射峰均有較小程度的紅移。蛋白質(zhì)因分子間作用力結(jié)合會引起熒光強(qiáng)度降低,即靜態(tài)熒光猝滅[16],對照組較超聲組有熒光猝滅現(xiàn)象,可能是由于肌動蛋白和肌球蛋白結(jié)合引起的。而超聲組放置0~6 h內(nèi)源熒光強(qiáng)度最大,此時(shí)鵝胸肉中肌動球蛋白含量較低。另外,隨著放置時(shí)間的延長熒光發(fā)射峰出現(xiàn)較小程度的紅移現(xiàn)象,說明放置過程中肌肉中色氨酸或酪氨酸周圍其他氨基酸的空間排布和相互作用發(fā)生了細(xì)微變化,從而引起蛋白質(zhì)極性和肌動球蛋白分子的構(gòu)象發(fā)生變化[15],這也與2.1節(jié)紫外光譜分析結(jié)果一致。
圖3 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白FTIR光譜的影響Fig.3 Effect of storage time after ultrasonic treatment on FTIR spectrum of actomyosin
FTIR光譜是研究氫鍵類型的有力手段,而蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)與蛋白分子間的氫鍵類型密切相關(guān),蛋白質(zhì)在紅外區(qū)域有若干特征吸收帶[17],如酰胺I帶(1 600~1 700 cm-1)、酰胺II帶(1 550~1 600 cm-1)和酰胺III帶(1 220~1 320 cm-1)。由圖3A、B可以看出,不同處理方式及放置時(shí)間的肌動球蛋白的FTIR圖譜在圖形上十分相似,但相互之間仍有差別。由于酰胺I帶峰強(qiáng)最強(qiáng),且對研究蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)最有價(jià)值,因此主要通過分析酰胺I帶研究超聲處理對肌動球蛋白分子的影響。對照組酰胺I帶峰強(qiáng)高于超聲組,且峰位置藍(lán)移。造成峰強(qiáng)變化的原因之一是蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化,這是氫鍵和誘導(dǎo)效應(yīng)的共同影響造成的,結(jié)合2.1節(jié)紫外光譜分析和2.2節(jié)內(nèi)源熒光光譜分析結(jié)果,超聲處理和放置時(shí)間能夠影響肌動球蛋白分子的構(gòu)象變化,對分子間空間排布和相互作用也有一定改變。
肌球蛋白與肌動蛋白間相互作用力的強(qiáng)弱可以用肌動球蛋白ATPase活力表示。肌動球蛋白ATPase活力的大小表征了肌動球蛋白的完整性,ATPase活力增大表示肌動蛋白與肌球蛋白間相互作用力增強(qiáng),肌動蛋白與肌球蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白。
圖4 超聲處理后放置時(shí)間對肌動球蛋白ATP酶活力的影響Fig.4 Effect of storage time after ultrasonic treatment on ATPase activity of actomyosin
從圖4可以看出,對照組肌動球蛋白放置0~6 h ATPase活力顯著升高(P<0.05),放置6~48 h則開始降低,這是因?yàn)榧∪庠缀蟪墒爝^程中,攜帶ATP的肌球蛋白與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白,此時(shí)大量的ATPase被激活從而分解ATP,釋放能量,肌動蛋白與肌球蛋白間相互作用力增強(qiáng),肌肉收縮[18-19]。隨著放置時(shí)間的延長,ATP不斷被消耗,ATP水解產(chǎn)物如一磷酸腺苷、肌苷酸以及PO43-等不斷積累,這些水解產(chǎn)物有助于肌動球蛋白發(fā)生不可逆解離[11,20],肌動蛋白和肌球蛋白間相互作用力減弱,肌動球蛋白ATPase活力顯著降低,從而使肌肉嫩度改善。同時(shí),對照組ATPase活力顯著高于超聲組(P<0.05)。超聲組放置0~6 h及36~48 h樣品的ATPase活力變化不顯著(P>0.05),而放置12~24 h肌動球蛋白的ATPase活力顯著低于放置0~6 h及36~48 h(P<0.05)。這可能是因?yàn)槌曁幚砑铀倭嗽缀蠹∪獾某墒炱?,“機(jī)械效應(yīng)”和“空化效應(yīng)”對肌動球蛋白完整結(jié)構(gòu)造成破壞,肌動球蛋白大量解離,肌動蛋白和肌球蛋白間作用力減弱趨于穩(wěn)定,使肌動球蛋白ATPase活力達(dá)到最低點(diǎn)并趨于穩(wěn)定。
CD光譜的遠(yuǎn)紫外區(qū)(190~240 nm)圓二色性主要由肽鍵的電子躍遷引起,反映了肽鏈主鏈的構(gòu)象,常用于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)分析。不同蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的CD譜帶峰強(qiáng)和位置不同,因此可以根據(jù)遠(yuǎn)紫外CD光譜分析蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)信息。
圖5 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白CD光譜的影響Fig.5 Effect of storage time after ultrasonic treatment on CD spectrum of actomyosin
表1 超聲處理后不同放置時(shí)間鵝胸肉的肌動球蛋白二級結(jié)構(gòu)含量Table1 Secondary structure contents of actomyosin after ultrasonic treatment during different storage times%
α-螺旋在CD光譜中有3 個特征峰,分別為192 nm波長處的一個正峰以及208、222 nm波長處兩個負(fù)峰。由圖5和表1可知,隨著放置時(shí)間的延長,對照組192 nm波長處正峰和208 nm波長處負(fù)峰峰強(qiáng)度均呈先增大后減小趨勢,超聲組則相反,而α-螺旋含量與峰強(qiáng)度成正比。肌動球蛋白中,肌球蛋白的兩個球狀頭區(qū)域均有非共價(jià)鍵輕鏈,尾部有一個α-螺旋[21]。另外,肌球蛋白中48%的氨基酸殘基包含在α-螺旋中,所以α-螺旋含量的變化可以反映肌動球蛋白結(jié)構(gòu)的變化[22]。圖5和表1中反映的肌動球蛋白二級結(jié)構(gòu)含量的變化,可能是超聲波的“空化效應(yīng)”以及放置過程中肌肉內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,使α-螺旋肽鏈伸展變?yōu)榫€性的β-折疊,從而引起肌球蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使得肌球蛋白與肌動蛋白結(jié)合作用發(fā)生變化,進(jìn)而使肌動球蛋白的構(gòu)象發(fā)生變化。
由于蛋白的Zeta電位與肌原纖維絲間/內(nèi)的靜電斥力及肌動球蛋白的形成或解離相關(guān)[23],因此可用Zeta電位描述不同處理?xiàng)l件下蛋白的帶電情況。如圖6所示,超聲處理前后肌動球蛋白的Zeta電位均為負(fù)值,說明肌動球蛋白帶負(fù)電荷,分子間表現(xiàn)為靜電斥力。隨著放置時(shí)間的延長,超聲組Zeta電位絕對值先增大后減小,在放置24 h時(shí)最大,即靜電斥力先增大后減小,對照組則相反。這可能是因?yàn)閷φ战M放置過程為鵝胸肉宰后成熟過程,隨著放置時(shí)間的延長,肌肉中ATP含量減少,肌動蛋白與肌球蛋白結(jié)合,帶電基團(tuán)隱藏,分子間靜電斥力減小,隨后肌肉進(jìn)入解僵期,肌動球蛋白解離,分子間斥力開始增大。而超聲波的“空化效應(yīng)”和“機(jī)械效應(yīng)”加速了蛋白聚集體降解,不利于蛋白之間相互作用,從而使肌動球蛋白解離,蛋白質(zhì)分子鏈展開,暴露出帶電基團(tuán)和疏水基團(tuán),Zeta電位絕對值增大,而蛋白質(zhì)分子鏈的過度展開可能導(dǎo)致靜電斥力減小[24-25],因此Zeta電位絕對值在放置24~48 h時(shí)降低。
圖6 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白Zeta電位的影響Fig.6 Effect of storage time after ultrasonic treatment on zeta potential of actomyosin
蛋白質(zhì)的粒徑是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的宏觀表現(xiàn)。由圖7可以看出,超聲處理使蛋白的粒徑較對照組顯著減小,而對照組蛋白粒徑隨放置時(shí)間的延長呈先增大后減小趨勢。對照組未經(jīng)處理,鵝胸肉自然成熟解僵的過程也是肌動球蛋白形成和解離的過程,其粒徑與肌動球蛋白的形成呈正相關(guān)。而超聲波的“空化效應(yīng)”產(chǎn)生極強(qiáng)的物理力,導(dǎo)致肌原纖維破碎,加快了肌動球蛋白的降解,使大分子蛋白分解為小分子,蛋白顆粒更為均勻有序,因此隨著放置時(shí)間的延長,超聲組蛋白粒徑變化不大。
圖7 超聲處理后不同放置時(shí)間鵝胸肉的肌動球蛋白粒徑Fig.7 Particle size of actomyosin protein after ultrasonic treatment during different storage times
圖8 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白黏度的影響Fig.8 Effect of storage time after ultrasonic treatment on viscosity of actomyosin
如圖8所示,在0~0.3 s-1時(shí)對照組和超聲組黏度均急劇下降,0.3~10 s-1時(shí)降速變緩,最終黏度趨于0,且超聲組肌動球蛋白黏度顯著低于對照組。這可能是因?yàn)榉胖脮r(shí)間的延長以及超聲波的“空化效應(yīng)”和“機(jī)械作用”使肌原纖維破碎、肌動球蛋白降解,蛋白的交聯(lián)和相互作用減弱[26],肽鏈長度變短,蛋白顆粒變得小而有序,因此蛋白黏度減小,這也與2.7節(jié)粒徑變化結(jié)論相符。
Calkins等[27]的研究發(fā)現(xiàn),動物宰后肌肉嫩度的變化與組織蛋白酶的作用顯著相關(guān),在宰后成熟過程中,蛋白降解導(dǎo)致肌肉快速軟化,這主要?dú)w因于組織蛋白酶B、D、L、H的作用,Yamashita[28]、García-Garrido[29]等的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。組織蛋白酶B、D、L、H能降解多種蛋白質(zhì),如肌球蛋白重鏈、α-輔肌動蛋白、結(jié)蛋白、肌動蛋白、肌鈣蛋白、伴肌動蛋白、原肌球蛋白等一系列與肌肉嫩度相關(guān)的蛋白,不同的組織蛋白酶能夠特異性降解不同蛋白質(zhì)。
圖9 超聲處理后放置時(shí)間對鵝胸肉肌動球蛋白組織蛋白酶B(A)、D(B)、H(C)、L(D)活力的影響Fig.9 Effect of storage time after ultrasonic treatment on cathepsin B (A), D (B), H (C) and L (D) activities of actomyosin
由圖9可以看出,超聲組肌動球蛋白的組織蛋白酶活力顯著高于對照組。隨著放置時(shí)間的延長,對照組組織蛋白酶活力整體變化不顯著。如圖9A所示,對照組放置0~36 h時(shí)組織蛋白酶B活力無顯著變化(P>0.05),放置36~48 h時(shí)組織蛋白酶B活力顯著升高(P<0.05)。這可能是因?yàn)樵缀蟪墒烨捌?,肌動蛋白和肌球蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白,肌肉僵直,肌纖維結(jié)構(gòu)緊密、完整,組織蛋白酶存在于骨骼肌的細(xì)胞溶酶體中,只有從溶酶體中釋放出來才能發(fā)揮水解蛋白質(zhì)的作用,因此0~36 h時(shí)蛋白酶活力變化較小甚至無顯著變化(P>0.05)。隨著放置時(shí)間的延長,肌肉進(jìn)入解僵期,溶酶體中的組織蛋白酶被逐漸釋放出來,組織蛋白酶活力開始升高,肌動球蛋白被降解,肌纖維結(jié)構(gòu)趨于松散無序。
超聲組組織蛋白酶B、D、H的活力隨著放置時(shí)間的延長呈先升高后下降趨勢,且在超聲處理后12 h時(shí)酶活力最高。這可能是因?yàn)槌暡ǖ膹?qiáng)穿透力和“空化效應(yīng)”使組織結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)遭到破壞,縮短了肌肉宰后成熟過程。由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞,組織蛋白酶從溶酶體中釋放,活力升高,進(jìn)一步加速蛋白質(zhì)的降解。而放置12~48 h組織蛋白酶活力的下降可能是因?yàn)轾Z胸肉中pH值變化所致。
由圖10可以看出,超聲組肌動球蛋白顆粒顯著小于對照組,隨著放置時(shí)間的延長,對照組肌動球蛋白由規(guī)則、緊密變得松散,聚合的蛋白變?yōu)樾》肿宇w粒,蛋白粒徑越來越小,與肌動球蛋白粒徑變化結(jié)果相符。超聲組放置48 h時(shí)肌動球蛋白排列重新變得有序,但粒徑和形態(tài)與對照組相比仍具有顯著差異,這也與前文蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生明顯改變的結(jié)論一致。
圖10 超聲處理鵝胸肉肌動球蛋白的SEM觀察結(jié)果Fig.10 SEM of actomyosin after ultrasonic treatment
本實(shí)驗(yàn)對在4 ℃下放置不同時(shí)間對照組和超聲組鵝胸肉的肌動球蛋白進(jìn)行分析,結(jié)果表明,與對照組相比,超聲處理的鵝胸肉肌動球蛋白微環(huán)境和構(gòu)象發(fā)生改變,ATPase活力顯著減小,組織蛋白酶活力顯著增大,肌動球蛋白粒徑明顯減小,Zeta電位絕對值明顯升高,蛋白黏度降低,蛋白表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。但這仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)以確定肌動球蛋白解離與超聲波嫩化之間的關(guān)系,從而更清楚地了解鵝胸肉的宰后成熟機(jī)理,為進(jìn)一步改善鵝肉品質(zhì)提供理論依據(jù)。