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鲢鱼、鳙鱼、草鱼、青鱼四大家鱼均属于广温性鱼类,它们的体温能随季节环境温度的变化而变化,以至于它们能够周年生活在温差极大的栖息环境中,淡水鱼所具有的这种独特的温度适应能力与它们肌肉肌原纤维蛋白性质的季节性变化是密切相关的。肌球蛋白构成了鱼肌肉肌原纤维蛋白的50%以上,它的性质主要决定了肌原纤维蛋白的性质,进而影响了鱼肌肉蛋白质的加工适性。肌球蛋白分子由两条重链亚基和四条轻链亚基组成。肌球蛋白的球状头部具有ATPase的活性和与肌动蛋白结合的能力,而纤维状的杆状部分具有在生理性的离子强度下形成丝状的能力。肌球蛋白的特性如ATPase的热稳定性通常会影响鱼肌肉的加工适性。因此本文选取四大家鱼中的草鱼(Ctenopharyngodon.idellus)和鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)作为研究对象,研究季节环境温度变化对草鱼和鲢鱼骨骼肌肌球蛋白Ca<2+>-ATPase变性速率常数和热力学活化参数的影响,考察了两种淡水鱼肌球蛋白热稳定性的季节变化。同时本文针对淡水鱼在加工成鱼糜及鱼糜制品时往往存在冻藏稳定性和凝胶特性差等问题,以冬季鲢鱼为原料,初步探讨琼胶、卡拉胶和褐藻胶对鱼糜和冷冻鱼糜制品凝胶特性及抗冻性能的影响。
1、对来自春季(4月份)、夏季(8月份)、秋季(11月份)和冬季(1月份)的草鱼和鲢鱼骨骼肌肌球蛋白进行提取和纯化,SDS-PAGE检测肌球蛋白的纯度,通过测定肌球蛋白在不同热变性温度下Ca<+>-ATPase的变性速率常数(K<,0>),考察了两种淡水鱼肌球蛋白热稳定性的季节变化。研究结果表明,两种鱼肌球蛋白Ca<2+>-ATPase的活性均显示了夏季鱼>春季鱼>秋季鱼>冬季鱼。在35℃、40℃、45℃和50℃的热变性温度下,测定了两种鱼的肌球蛋白Ca<3+>-ATPase变性速率常数(K<,D>),证明了肌球蛋白的热变性符合一级反应速度方程。经35℃热变性的肌球蛋白的K<,D>值显示了冬季鱼约为夏季鱼的4倍;而秋季鱼和春季鱼介于冬季鱼和夏季鱼之间,且秋季鱼的K<,D>值略低于冬季鱼,而春季鱼的KD值略高于夏季鱼。在40℃、45℃和50℃的热变性温度下,对各种肌球蛋白测得的K<,D>值的变化趋势与上述结果相似。研究结果证明了淡水鱼肌球蛋白的热稳定性夏季鱼明显优于冬季鱼;而春季鱼和秋季鱼分别与夏季鱼和冬季鱼的相似。
2、通过测定不同季节的两种淡水鱼肌球蛋白Ca<2+>-ATPase的热力学活化参数,在化学反应的热力学理论上证明了淡水鱼肌球蛋白的热稳定性与季节温度变化之间的关系。研究结果表明,草鱼和鲢鱼肌球蛋白Ca<2+>-ATPase的热力学活化参数活化能Ea、活化焓△H<+>和活化熵△S<+>伴随栖息环境温度的上升而增大,而活化自由能△G<+>的变化幅度很小,证明了肌球蛋白的热稳定性夏季鱼明显优于冬季鱼,而春季鱼和秋季鱼分别与夏季鱼和冬季鱼的相似。另一方面,△H<+>与△S<+>之间显示了良好的线性相关,证明了淡水鱼能够通过其肌肉蛋白质反应的活化焓与活化熵之间的互补效应,以应对自然界季节环境温度的变化。
3、以冬季鲢鱼为原料,探讨海藻多糖中琼胶、卡拉胶和褐藻胶对鱼糜和冷冻鱼糜制品凝胶特性和抗冻性能的影响。研究结果表明,琼胶、卡拉胶和褐藻胶都可以提高鲢鱼鱼糜凝胶强度,其中卡拉胶效果最好,琼胶其次,而褐藻胶效果最不明显。抗冻剂的添加可有效抑止鲢鱼鱼糜的冷冻变性,添加2%蔗糖、标准抗冻、2%琼胶、2%卡拉胶鲢鱼鱼糜凝胶能力得到较好的维持,其中标准抗冻剂抗冻效果最好,卡拉胶又优于琼胶和蔗糖,褐藻胶基本不具有抗冻性能。将琼胶、卡拉胶、褐藻胶与标准抗冻剂复合添加,可有效抑止冻藏鱼糜凝胶强度的降低,其中添加1%卡拉胶+标准抗冻剂和1%琼胶+标准抗冻剂的冻藏鱼糜凝胶强度下降百分比最低,显示了最好的抗冻性能,其次是添加2%卡拉胶+标准抗冻剂和2%琼脂+标准抗冻剂的冻藏鱼糜,而添加1%褐藻胶+标准抗冻剂、2%褐藻胶+标准抗冻剂基本上不显示抗冻性。