论文部分内容阅读
贝类是我国重要的海洋资源,具有非常重要的食用价值和经济价值。贝类死后,肌肉中发生一系列的生物化学和生物学变化,导致肌肉发生明显的自溶软化,质构劣化、品质急剧降低。研究表明,鱼贝类死后肌肉的自溶软化过程与体内蛋白酶的作用有关。肌肉的软化过程与细胞外基质蛋白的分解有密切的关系。基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)是一类在生物体中普遍存在的内切酶家族,其生物活性依赖Zn2+离子,且能够分解细胞外基质。迄今为止,关于贝类肌肉中能够降解胶原蛋白的金属蛋白酶未见报道。本文以西施舌为研究对象,从肌肉中提取纯化金属蛋白酶和胶原蛋白,研究金属蛋白酶的酶学性质、胶原蛋白的理化性质以及金属蛋白酶对胶原蛋白的降解作用。西施舌肌肉含82.46%的水分、11.56%的蛋白质、3.05%的糖类及0.55%的脂肪。用不同的处理方法,从西施舌肌肉中提取得到盐酸胍促溶性胶原蛋白(GSC)和胃蛋白酶促溶性胶原蛋白(PSC),GSC的α、β链分子量分别约为130kDa和250kDa,PSC的α链分子量比GSC的小,β链比GSC的大。GSC和PSC分别占总蛋白的0.59%和3.78%(干基)。GSC和PSC中甘氨酸的含量最高,亚氨基酸的含量分别为150和155残基/1000残基。FTIR谱图显示两者都存在三股螺旋结构。SEM结果显示:GSC呈密集、卷曲的不规则片状结构;PSC呈多孔状、复杂的空间网络结构。GSC和PSC的变性温度分别为33.05℃和31.33℃。通过一系列纯化方法,从西施舌肌肉中纯化得到一种能降解明胶和胶原蛋白的金属蛋白酶(cMP)。利用SDS-PAGE电泳和明胶酶谱测定该酶的分子量约为125kDa。cMP的最适反应温度在40℃左右,且在20℃～40℃之间酶的活性状态相对稳定,在低温和较高温度下也表现出一定的活性。cMP的最适pH值约为8.0;在弱碱环境下,酶的pH稳定性较好。EDTA对cMP有强烈的抑制作用,而其它抑制剂则对酶的活性无明显抑制作用。Ca2+和Zn2+离子对此酶有明显的激活作用。cMP的米氏常数(A)为55.82 mg/mL,最大反应速率(Vmax)为6.41 mg/(min·mL)。cMP能够有效地降解西施舌GSC和PSC及草鱼Ⅰ型胶原蛋白,在4℃也表现出对GSC和PSC具有较好的分解活性。本文的研究结果有助于明确MMP对西施舌肌肉品质的影响,为贝类更有效的保鲜提供科学依据,也为国内外行在该领域作深入探索提供理论基础。同时,本研究对于揭示MMP在贝类肌肉胶原蛋白等底物蛋白新陈代谢过程中的作用也具有重要参考价值。