中华管鞭虾内源酶活性变化及其作用机制研究

中华管鞭虾(Solenocera crassicornis),俗称红虾,属于节肢动物门十足目管鞭虾科的管鞭虾属水产,因其头部触角周围的两鞭结合形状类似管状,故而被称为管鞭虾。中华管鞭虾因其肌肉具有低脂、高蛋白和口感鲜嫩等特点而深受广大消费者青睐。但其在捕捞至售卖的运输途中常发生自溶现象,且虾肌肉的蛋白也会发生变性、肌肉组织发生劣化的现象。本文以新鲜的整只中华管鞭虾为对照组,研究整虾和去头虾虾肉在低温贮藏过程出现的肌肉品质变化规律,及不同亚细胞分级中内源酶的活性的研究,并探讨内源酶对低温下虾肉蛋白质的影响作用及机制,为中华管鞭虾头自溶现象的研究和解决、延长虾贮藏周期提供理论依据。本文主要研究内容如下:1、以完整的中华管鞭虾作为对照,研究完整虾和去头虾虾肉在冷藏过程中的肌肉理化特性变化。主要通过对虾肉的pH值、肌原纤维蛋白含量、肌原纤维小片化指数、水分含量、色差、持水性、SDS-PAGE全蛋白分析、透射电镜分析、HE染色等分析,分别探索虾肉在4℃下低温贮藏6 d,每隔2d为一个周期,肌肉的品质特征变化规律。结果表明:相对于整虾的存储形式,去头虾存储形式有效抑制了肌肉组织降解的变化,减缓了虾肉pH和肌原纤维小片化指数的增加,同时减缓了虾肉水分购买Nirmatrelvir含量、持水力、肌原纤维蛋白含量的下降速率;此外,从虾肉显微结构来看,去头虾的储存形式有效减缓了虾的自溶速率,因此在冷藏条件下,相较于完整虾,去头虾的贮藏形式更有利于保持肌肉品质特性。2、以完整的中华管鞭虾作为对照,研究完整虾和去头虾虾肉在冻藏过程中的肌肉理化特性变化。研究内容同冷藏处理组,探索虾肉在-18℃下低温冻藏120 d,每20 d为一个周期,贮藏过程中肌肉的品质特征变化规律。结果表明:除去冰晶的影响下,去头虾存储形式依然显著降低了虾肉组织的降解速率;去头处理后虾肉pH和肌原纤维小片化指数上升幅度减小,水分含量、持水力、肌原纤维蛋白含量的下降速率也得到一定的减缓;此外,从虾肉显微结构来看,去头虾的储存形式有效减缓了虾的自溶速率。因此,在冻藏过程中,去头虾的存储形式依然优于整虾。3、以中华管鞭虾整虾作为样品,探究在冷藏和冻藏方式下中华管鞭虾亚细胞分级中内源酶活性的变化,以及其对肌肉品质变化的影响。结果显示:随着贮藏时间的延长,冻藏条件下两组虾内源酶活性整体低于冷藏条件下酶活,且去头虾内源酶活性均低于整虾组。虾组织中溶酶体的稳定性在冷藏和冻藏的贮藏方式下均受到影响,而线粒体的通透性也不断变大。此外,在对三种不同的酶的活性进行研究发现,在不同的贮藏过程中,虾的胰蛋白酶(Trypsin)活性变化最显著。表明在贮藏过Diagnostic serum biomarker程中,低温贮藏短期内抑制了酶的活性。同时在虾中内源酶存在某种迁移机制,在不同亚细胞分级中,溶酶体最先破裂,导致释放了大量内源酶至线粒体,而线粒体也在随后开始破裂,至内源酶转移到不同的组分中。4、参照硫酸铵分级沉淀的方法,从中华管鞭虾中提取出胰蛋白酶,并探究其纯化的方法。同时,对中华管鞭虾胰蛋白酶的特性进行研究,观察其胰蛋白酶最适pH和温度以及稳定性。中华管鞭虾粗酶液经过30-60%饱和度硫酸铵分级沉淀,通过层析柱和离子交换柱三个分离纯化手段后,最终的到纯化的胰蛋白酶。该酶的最适pH为8.0左右,且在偏碱的环境下酶的活性比较稳定。同时,该酶的最适温度为50℃左右,这与其生活的水域环境有一定的联系。然而,其在相对较低的温度或室温时,仍能具有较高的酶活性,但在高温环境下,其酶活性的变化与温度的上升成负相关。5、探究中华管鞭虾胰蛋白酶对虾肌原纤维蛋白的影响。通过体外模拟的方式,以中华管鞭虾肌肉全蛋白为对照组,通过加入提纯后的胰蛋白酶,并在50℃下pH为8.0的环境中温育一段时间后,检测其指标主要包括对游离氨基酸含量、TCA-可溶解肽、氨基态氮含量、AFM(原子力显微镜分析)和浊度等的变化。结果表明:加酶处理能加速虾肉中蛋白的降解,导致在相同的反应时间selleckchem Ipatasertib内酶处理组的TCA-可溶解肽、氨基态氮含量、蛋白浊度、MFI显著高于对照组。相较于对比组,酶处理后虾的AFM表面颗粒更小,蛋白间聚集程度下降。