白登榮 - 董 唯 齊昕宇 - 尚永彪,2,3 -,2,3

(1. 西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實驗室〔重慶〕，重慶 400715；3. 重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715) (1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Ministry of AgriculturePreservation Quality and Safety Assessment Laboratory〔Chongqing〕, Chongqing 400715, China; 3. Chongqing Specialty Food Engineering Research Center, Chongqing 400715, China)

γ-聚谷氨酸對雞肉肌原纖維蛋白功能特性的影響

白登榮1BAIDeng-rong1董 唯1DONGWei1齊昕宇1QIXin-yu1尚永彪1,2,3SHANGYong-biao1,2,3

(1. 西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實驗室〔重慶〕，重慶 400715；3. 重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715) (1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China; 2.MinistryofAgriculturePreservationQualityandSafetyAssessmentLaboratory〔Chongqing〕,Chongqing400715,China; 3.ChongqingSpecialtyFoodEngineeringResearchCenter,Chongqing400715,China)

將不同濃度的γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid，γ-PGA)添加到雞肉肌原纖維蛋白(myofibrillar protein，MP)中，研究γ-PGA對雞肉MP功能特性的影響。結(jié)果表明：隨著γ-PGA濃度的增大，MP表面疏水性呈先減小后增大的趨勢，且在γ-PGA濃度為0.6‰時達到最小值；溶解度、乳化性、凝膠硬度、彈性和保水性呈先增大后減小的趨勢，且在γ-PGA濃度為0.6‰時分別達到最大值，而γ-PGA對凝膠白度值影響較小。流變學(xué)性質(zhì)變化表明，γ-PGA對MP凝膠的形成有一定的促進作用。通過SDS-PAGE研究發(fā)現(xiàn)，γ-PGA與MP之間存在交聯(lián)作用。

γ-聚谷氨酸；雞肉；肌原纖維蛋白；功能特性

雞肉是中國第二大肉類消費品[1]，因其具有“一高三低”的營養(yǎng)特點而深受消費者的青睞[2]。肌原纖維蛋白是肌肉中重要的鹽溶性蛋白，其功能特性與肉制品的乳化性、硬度、黏彈性、保水性等質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)密切相關(guān)[3]。雞肉是西式肉制品加工中常用的原料，然而在實際生產(chǎn)加工過程中發(fā)現(xiàn)其肉糜制品凝膠特性較差，嚴重影響了雞肉制品的深加工水平[4-5]。目前，對于改善肉糜制品凝膠特性的研究較多，如加入添加劑[6-7]或優(yōu)化凝膠制備的工藝[8-9]，這些方法或技術(shù)雖然對肉糜制品凝膠特性有一定的改善作用，但也存在成本高、可操作性差[10]、作用效果不理想及營養(yǎng)損失嚴重等問題。

γ-聚谷氨酸(γ-Polyglutamic acid，γ-PGA)是由L-谷氨酸(L-Glu)和D-谷氨酸(D-Glu)單體通過γ-酰胺鍵連接而成的陰離子多肽型聚合物[11-12]。目前，在中國γ-PGA雖尚未被批準作為食品添加劑，但很多學(xué)者在食品領(lǐng)域還是做了較多的研究。如γ-PGA能夠促進小腸對礦物質(zhì)的吸收、降解谷氨酸單體以被人體吸收利用，目前日本已將其列入促進礦物質(zhì)吸收的保健成分表中[13]；在淀粉類食品中添加γ-PGA可以防止淀粉老化，改善組織結(jié)構(gòu)、維持外形[14]；在果汁和飲料中，低濃度的γ-PGA 可以縮短高強度甜味劑(如阿斯巴甜)的甜味持續(xù)時間，改善味覺平衡[15]；在沙拉醬和冰淇凌等食品中，添加γ-PGA可以提高產(chǎn)品的乳化穩(wěn)定性[16]。此外，γ-PGA還可以遮掩KCl的苦味，將γ-PGA與一定量的KCl復(fù)合，可以制成含鈉量低的美味食鹽[17]。通過γ-PGA改變食品的生理、物理特性以及味覺的功能已得到廣泛研究，但目前關(guān)于γ-PGA對肉制品品質(zhì)影響的研究還鮮有報道，不同濃度γ-PGA下對蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的影響及其機理仍不明確。本試驗擬研究不同濃度γ-PGA對肌原纖維蛋白(myofibrillar protein，MP)的功能特性的影響，以期為γ-PGA在肉制品生產(chǎn)中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍雞胸肉：購買于北碚永輝超市，剔除可見脂肪及結(jié)締組織后真空包裝(每袋約200 g)，于-18 ℃冷凍儲藏備用。使用前取一定量的雞胸肉放入4 ℃冰箱解凍10～12 h，加入冰水斬拌成肉糜后用于肌原纖維蛋白的提取。

γ-PGA：食品級，分子量為700 kD，pH值5.0～7.0，南京軒凱生物科技有限公司；

Na2HPO4、NaH2PO4、牛血清蛋白、CuSO4、尿素、KCl、NaCl、EDTA：分析純，成都市科龍化工試劑廠；

酒石酸鉀鈉：分析純，寧波大川精細化工有限公司；

SDS、BIOSHARP、溴酚藍：分析純，北京鼎國生物技術(shù)有限責任公司；

大豆油：食品級，益海嘉里食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

酸度計：PHS-4C+型，成都世紀方舟科技有限公司；

內(nèi)切式勻漿機：XHF-D型，寧波新芝生物科技股份有限公司；

臺式高速離心機：5810型，德國Eppendorf公司；

色差儀：UltraScan PRO型，美國HunterLab公司；

質(zhì)構(gòu)儀：CT-3型，美國Brookfield公司；

流變儀：HR-1型，美國TA公司；

電泳槽：Mini-PROTEAN?型，美國BIO-RAD公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 MP的提取 參照文獻[18]。

1.3.2 MP溶解度的測定 參照文獻[19]。

1.3.3 MP乳化性的測定 取一定量的MP添加到4 ℃磷酸鹽緩沖溶液(0.6 mol/L NaCl、0.05 mol/L Na2HPO4、pH 6.5)中，在4 ℃下2 800 r/min勻漿24 s，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為1 mg/mL，加入不同濃度(0‰，0.3‰，0.6‰，0.9‰，1.2‰)的γ-PGA混勻后，調(diào)節(jié)pH為6.5，在4 ℃下反應(yīng)1 h后，參照文獻[20]的方法進行乳化性的測定，并以相同條件下不同濃度(0.2‰，0.4‰，0.6‰，0.8‰，1.0‰，1.2‰)γ-PGA的乳化性為對照。

1.3.4 MP表面疏水性的測定 參照文獻[21]。

1.3.5 MP熱誘導(dǎo)凝膠的制備 將一定量的MP添加到4 ℃的磷酸鹽緩沖溶液(0.6 mol/L NaCl、0.05 mol/L Na2HPO4、pH 6.5)中，在4 ℃下2 800 r/min勻漿24 s，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為40 mg/mL，加入不同濃度(0‰，0.3‰，0.6‰，0.9‰，1.2‰)的γ-PGA混勻后，調(diào)節(jié)pH為6.5，4 ℃反應(yīng)1 h，然后取7 mL樣液于10 mL的離心管中，先40 ℃ 水浴加熱0.5 h，再80 ℃水浴加熱0.5 h，形成凝膠后迅速冷卻，然后將其置于4 ℃冰箱12 h后，待測。

1.3.6 凝膠硬度和彈性的測定 將凝膠樣品在室溫下平衡30 min后，使用質(zhì)構(gòu)儀對其凝膠硬度和彈性進行測定。探頭類型：TA5，其他測定參數(shù)參照文獻[22]。

1.3.7 凝膠保水性的測定 參照文獻[23]。

1.3.8 凝膠白度值的測定 參照文獻[18]。

1.3.9 MP流變學(xué)性質(zhì)的測定 取一定量的MP于4 ℃磷酸鹽緩沖液(0.6 mol/L NaCl、0.05 mol/L Na2HPO4、pH 6.5)中，于2 800 r/min勻漿30 s，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為40 mg/mL，然后加入不同濃度(0‰，0.3‰，0.6‰，0.9‰，1.2‰)的γ-PGA混勻后，調(diào)節(jié)pH為6.5，4 ℃反應(yīng)1 h。流變儀具體參數(shù)設(shè)置參照文獻[24]。

1.3.10 肌原纖維蛋白SDS-PAGE 取一定量的MP用0.6 mol/L NaCl(pH 6.5)溶液調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為2 mg/mL，加入不同濃度(0‰，0.3‰，0.6‰，0.9‰，1.2‰)的γ-PGA混勻后，調(diào)節(jié)pH為6.5，在4 ℃下反應(yīng)1 h后進行電泳樣品的制備。具體操作參照文獻[25]。

1.3.11 數(shù)據(jù)處理 所有試驗設(shè)置3個平行樣，結(jié)果取平均值。所得數(shù)據(jù)用Excel 2016和Origin 8.0軟件處理，用SPSS Statistics 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性(P<0.05)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 γ-PGA對MP溶解度的影響

為消除了因加入γ-PGA而引起的pH值的變化，本試驗控制了體系γ-PGA的pH值為5.0～7.0，以考察γ-PGA的其他性質(zhì)對蛋白質(zhì)功能特性的影響。由圖1可知，隨著γ-PGA 濃度的增大，MP溶解度呈先增大后減小的趨勢。添加γ-PGA后各處理組的溶解度均顯著大于對照組(P<0.05)，且在γ-PGA濃度0.6‰時，MP溶解度最大，與對照組相比，溶解度增大了6.36%，可能是γ-PGA對體系中的極性和非極性殘基的電荷平衡產(chǎn)生了影響，添加γ-PGA后蛋白質(zhì)分子表面所帶的負電荷數(shù)目增多，在靜電斥力作用下蛋白質(zhì)與水分子之間的結(jié)合力增強，從而使蛋白質(zhì)溶解度提高。γ-PGA 濃度在0.6‰～0.9‰時，MP的溶解度明顯減小(P<0.05)，當γ-PGA濃度進一步增大時，較0.9‰的蛋白樣品相比溶解度變化不明顯(P>0.05)，可能是γ-PGA濃度過高時，γ-PGA側(cè)鏈上存在大量活性較高的游離羧基與蛋白質(zhì)的親水基團發(fā)生競爭，疏水相互作用促使蛋白質(zhì)周圍的水分子發(fā)生重排，蛋白質(zhì)—水之間的結(jié)合力減小，從而使蛋白質(zhì)產(chǎn)生凝聚，溶解度有所降低[26]。

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖1 γ-PGA對MP溶解度的影響Figure 1 Effect of γ-polyglutamic acid on solubility of myofibrillar protein

2.2 γ-PGA對MP乳化性的影響

由圖2可知，隨著γ-PGA濃度的增大，MP的乳化活性(EAI)和乳化穩(wěn)定性(ESI)均呈先增大后減小的趨勢。在γ-PGA濃度<0.6‰時，EAI值和ESI值隨著γ-PGA濃度的增大顯著增大(P<0.05)；在γ-PGA濃度為0.6‰時EAI值和ESI值分別達到最大值，即乳化效果最好，與對照組相比，EAI值和ESI值分別增加了24.48%，10.06%；在γ-PGA 濃度>0.6‰時，EAI值和ESI值有所減小，與γ-PGA濃度為0.6‰時相比差異顯著(P<0.05)。有研究[27]表明，蛋白質(zhì)的乳化能力與其溶解度有關(guān)，蛋白質(zhì)溶解度越高，溶液中能參與乳化的蛋白質(zhì)分子就越多，因此乳化能力就越好。隨著γ-PGA濃度的增加，蛋白質(zhì)溶解度逐漸增大，分布在油水界面的蛋白質(zhì)濃度相對較高，乳化油滴界面膜的厚度及強度增大，油滴穩(wěn)定性增加，從而使蛋白質(zhì)的乳化性增大。此外，乳化液是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，在乳化過程中部分蛋白質(zhì)之間相互靠近形成膠束，進而提高蛋白質(zhì)的乳化性，隨著γ-PGA 濃度的增大，體系中—COO—數(shù)量相對增多，靜電斥力增強，雙電層和溶液界面膜的厚度增加，同時有利于膠束的形成，因此蛋白質(zhì)乳化性得到提高，然而當γ-PGA濃度過高時會增加蛋白從油水界面向水相體系的通過量，壓縮膠狀分散體的離散雙電層，破壞靜電復(fù)合物的形成，油滴之間易產(chǎn)生聚集，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的乳化性能有所降低[28]。通過與圖3比較可知，蛋白質(zhì)乳化性的提高并不是γ-PGA乳化性與蛋白質(zhì)乳化性的簡單疊加，而是通過γ-PGA對蛋白質(zhì)乳化性的增效作用來實現(xiàn)的。

2.3 γ-PGA對MP表面疏水性的影響

由圖4可知，隨著γ-PGA濃度的增大，MP表面疏水性呈先減小后增大的趨勢。在γ-PGA濃度為0.6‰時，表面疏水性達到最小值，與對照組相比，表面疏水性減小了8.27%。有研究[29]發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的表面疏水性與溶解度及α-螺旋結(jié)構(gòu)含量呈負相關(guān)關(guān)系，蛋白質(zhì)的溶解度取決于蛋白質(zhì)分子的親水性和疏水性的平衡。一方面，當在0‰～0.6‰時，蛋白質(zhì)的溶解度隨γ-PGA濃度增大而逐漸增大，此時蛋白質(zhì)分子表面存在的疏水性殘基逐漸減小，表面疏水性降低。另一方面，γ-PGA中α-螺旋含量較高，一定濃度的γ-PGA使體系中α-螺旋結(jié)構(gòu)含量增多，從而使分子內(nèi)部暴露的疏水位點減小，蛋白質(zhì)的表面疏水性逐漸降低[29]。當γ-PGA濃度較高時，MP溶解度降低，疏水基團在蛋白內(nèi)部暴露程度增大，MP表面疏水性也隨之增大。

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖2 γ-PGA對MP乳化性的影響Figure 2 Effects of γ-polyglutamic acid on emulsifying of myofibrillar protein

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖3 不同濃度γ-PGA乳化性的變化

Figure 3 Changes of emulsifying properties ofγ-polyglut-amic acid at different concentrations

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖4 γ-PGA對MP表面疏水性的影響Figure 4 Effect of γ-polyglutamic acid on surface hydrophobicity of myofibrillar protein

2.4 γ-PGA對MP凝膠硬度和彈性的影響

MP熱誘導(dǎo)凝膠的硬度和彈性可以反映蛋白質(zhì)形成凝膠的能力，蛋白質(zhì)凝膠的形成主要受內(nèi)部因素(如化學(xué)作用力、官能團等)和外部因素(如離子強度、溫度、pH等)的影響，這些因素的改變都會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的二、三、四級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終對蛋白質(zhì)的凝膠特性產(chǎn)生影響[30]。由圖5可知，MP凝膠硬度和彈性隨著γ-PGA濃度的增大呈先增大后減小的趨勢。在γ-PGA濃度為0.6‰時，凝膠硬度和彈性達到最大值，與對照組相比，凝膠硬度和彈性分別增加了61.11%，13.10%，可能是一定濃度的γ-PGA水溶液在加熱過程中產(chǎn)生多肽鏈的隨機斷裂，在內(nèi)源酶的催化作用下，暴露出的Glu殘基與蛋白質(zhì)中的Lys殘基發(fā)生交聯(lián)，形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加有序，從而使凝膠硬度和彈性逐漸提高[31]。在γ-PGA濃度0.9‰～1.2‰時，凝膠硬度和彈性有所減小，但與對照組相比，仍呈顯著(P<0.05)增加的趨勢。過高濃度的γ-PGA反而會使凝膠硬度和彈性有所降低，可能是此時底物濃度已經(jīng)飽和，過高濃度的γ-PGA和蛋白質(zhì)分子之間發(fā)生過度交聯(lián)，破壞了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的均一性。

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖5 γ-PGA對MP凝膠硬度和彈性的影響

Figure 5 Effect ofγ-polyglutamic acid on the hardness and springinessof myofibrillar protein gelatin

2.5 γ-PGA對MP凝膠保水性的影響

由圖6可知，MP凝膠保水性隨著γ-PGA濃度的增大呈先增大后減小的趨勢。在γ-PGA濃度為0.6‰時，凝膠保水性最好，與對照組相比提高了8.18%。有研究[32]表明，肉制品中的水分主要依靠蛋白質(zhì)之間的靜電相互作用、毛細管張力和氫鍵來維持。一定濃度的γ-PGA能夠提高凝膠保水性，可能是添加γ-PGA后MP分子表面所帶的負電荷數(shù)目增多，靜電斥力作用使蛋白質(zhì)分子間的作用力減弱，而蛋白質(zhì)與水分子之間的作用力增強。此外，MP凝膠的形成主要是由蛋白質(zhì)分子間的相互作用產(chǎn)生的，肌球蛋白是MP的主要成分，在離子強度較高時，肌球蛋白會以單分子狀態(tài)存在，在熱誘導(dǎo)凝膠形成過程中，一定濃度的γ-PGA使MP充分伸展，不易聚集，蛋白質(zhì)顆粒較小，加熱過程中γ-PGA可與肌球蛋白之間最大程度地發(fā)生交聯(lián)或聚合，并形成有序的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使凝膠孔洞更加均勻，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密，從而將更多的水分包埋或被結(jié)合在凝膠結(jié)構(gòu)中[33]。隨著γ-PGA濃度的進一步增大，凝膠保水性有所降低，可能是較高濃度的γ-PGA與蛋白質(zhì)之間過度交聯(lián)，造成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)混亂無序，蛋白質(zhì)與水分子之間的相互作用減弱，從而使凝膠保水性能下降。

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖6 γ-PGA對MP凝膠保水性的影響Figure 6 Effect of γ-polyglutamic acid on water holding capacity of myofibrillar protein gelatin

2.6 γ-PGA對MP凝膠白度值的影響

由圖7可知，隨著γ-PGA濃度的增大，凝膠白度值呈逐漸減小的趨勢。在γ-PGA濃度<0.6‰時，與對照組相比，凝膠白度值變化較小(P>0.05)；在γ-PGA濃度>0.6‰時，凝膠白度值隨著γ-PGA濃度的增大呈明顯(P<0.05)的減小趨勢，且在γ-PGA濃度為1.2‰時，凝膠白度值達到最小值，與對照組相比，白度值僅降低了1.09%。γ-PGA對凝膠白度值的影響可能有3個方面的原因：① 隨著γ-PGA濃度的增大，在凝膠制備過程中Maillard反應(yīng)的速率加快，生成的有色物質(zhì)影響凝膠白度值的提高；② 隨著γ-PGA濃度的增大，蛋白質(zhì)濃度增加，其與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)作用增強，凝膠微觀結(jié)構(gòu)變得更加致密，從而影響光的折射率；③ 一定濃度的γ-PGA使凝膠的保水性提高，凝膠樣品表面的游離水減少，從而降低了與白度值正相關(guān)的L*值[34]76。Soottawat等[33]報道稱凝膠白度值的變化與保水性有關(guān)，高的水分含量會導(dǎo)致凝膠白度值降低，與本試驗的研究結(jié)果基本一致。總體來看，γ-PGA對凝膠白度值的影響并不大，可能也與γ-PGA自身的顏色有關(guān)。

不同字母表示差異顯著(P<0.05)圖7 γ-PGA對MP凝膠白度值的影響Figure 7 Effect of γ-polyglutamic acid on whiteness of myofibrillar protein gelatin

2.7 γ-PGA對MP流變學(xué)性質(zhì)的影響

存儲模量(Storage modulus，G')可以反映蛋白質(zhì)在加熱過程中形成彈性凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。由圖8可知，γ-PGA對蛋白質(zhì)G′值的影響可分為3個階段：第一階段是隨著溫度的升高，G′值緩慢增大，在41～43 ℃時分別出現(xiàn)了第1個峰值，此時MP的黏度達到最大，主要是因為肌球蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)初步形成，對照組在43.07 ℃時G′達最大值(1 082.09 Pa)，而添加了γ-PGA的試樣在此溫度之前就出現(xiàn)了峰值，且其峰值明顯高于對照組；第二階段是G′值隨著溫度的升高逐漸減小，在48～50 ℃時達到第2個峰值，在此階段蛋白質(zhì)開始變性，已形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致凝膠弱化[35]，加入γ-PGA樣品其G′的最小值顯著大于對照組的，而且其轉(zhuǎn)變溫度低于對照組的；第三階段是G′值隨著溫度的升高快速增大，且在71～77 ℃時達到第3個峰值，此階段MP的彈性達到最大，主要是受疏水相互作用和二硫鍵的影響，變性的MP最終形成了不可逆的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠，對照組在77.02 ℃時G′達最大值(19 798.7 Pa)，而γ-PGA濃度為0.6‰的樣品在71.18 ℃時G′達最大值(127 332 Pa)，γ-PGA濃度為1.2‰的樣品在72.11 ℃時G′達最大值(104 558 Pa)，與對照組相比，加入γ-PGA的樣品G′值增大速度較快，G′值發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫度比對照組低，且其G′最大值也顯著高于對照組的，表明γ-PGA可以降低蛋白質(zhì)形成凝膠的熱變性溫度，提高凝膠的形成能力。此后，隨著溫度的繼續(xù)升高，加入γ-PGA的樣品其G′值平緩下降，而對照組的G′值下降趨勢明顯。在80 ℃時，γ-PGA濃度為0.6‰ 的樣品其G′值(113 261.6 Pa)明顯大于其他樣品的，與γ-PGA對MP凝膠硬度和彈性的影響結(jié)果基本一致。

圖8 γ-PGA對MP存儲模量(G′)的影響Figure 8 Effect of γ-polyglutamic acid on storage modulus (G′) of myofibrillar protein

2.8 γ-PGA對肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜的影響

MP是一個復(fù)雜的蛋白集合體系，在蛋白溶液樣品中加入不同濃度的γ-PGA后，其電泳條帶的變化會有所不同。由圖9可知，與對照組的蛋白樣品圖譜相比，添加一定濃度γ-PGA后的蛋白樣品其MHC(分子質(zhì)量為200 kD)條帶和Actin(分子質(zhì)量為43 kD)條帶都明顯減弱。隨著γ-PGA濃度的增大，MHC、Actin條帶及肌球蛋白輕鏈(分子質(zhì)量為17～20 kD)條帶都逐漸減弱，可能是在雞肉蛋白質(zhì)中內(nèi)源酶的催化作用下，因樣品緩沖液中含有SDS和β-巰基乙醇等還原劑，γ-PGA經(jīng)高溫降解后產(chǎn)生的Glu殘基與蛋白質(zhì)中的Lys殘基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)、形成大分子聚合物，說明此聚合物并不是通過二硫鍵和氫鍵形成的，而是由共價鍵形成的。當γ-PGA濃度進一步增大時，MHC、Actin條帶并未隨著γ-PGA濃度的進一步增大而繼續(xù)減弱，可能是此時底物濃度已經(jīng)達到飽和狀態(tài)。此外，在凝膠頂部存在著一些顏色很深的條帶，可能是γ-PGA的分子量很高，其在高溫條件下降解后產(chǎn)生了一些分子量超過200 kD的高分子物質(zhì)，這些物質(zhì)在進行凝膠電泳時無法進入到濃縮膠和分離膠中，從而聚積在凝膠頂部[36]。劉文娟[34]81-82在研究γ-PGA對帶魚蛋白質(zhì)凝膠特性的影響時發(fā)現(xiàn)，γ-PGA的添加可以使MHC條帶減弱，CPI條帶顯著增強，與本試驗的研究結(jié)果基本一致。

M. 標準蛋白(marker) 1～5.γ-PGA濃度分別為0‰，0.3‰，0.6‰，0.9‰，1.2‰ MHC. 肌球蛋白重鏈 Actin. 肌動蛋白

圖9γ-PGA對肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜的影響

Figure 9 Effects ofγ-polyglutamic acid on the SDS-PAGE pattern of myofibrillar protein

3 結(jié)論

不同γ-PGA濃度對雞肉MP功能特性的影響不同。隨著γ-PGA濃度的增大，MP的溶解度、乳化性、凝膠硬度、彈性及保水性呈先增大后減小的趨勢，表面疏水性呈先減小后增大的趨勢，而γ-PGA對凝膠白度值影響較?。涣髯儗W(xué)性質(zhì)變化表明，γ-PGA對MP凝膠的形成有一定的促進作用；SDS-PAGE結(jié)果表明，γ-PGA與MP能夠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)、形成大分子物質(zhì)。γ-PGA對雞肉MP的功能特性有一定的積極作用，今后在研究過程中可考慮將γ-PGA和TGase等品質(zhì)改良劑復(fù)合使用，為功能性(如低鹽、低脂)肉制品及新產(chǎn)品的開發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。

[1] 施海東. 論我國肉雞行業(yè)發(fā)展[J]. 家禽科學(xué), 2017(1): 4-10.

[2] 張海峰, 白杰, 張英. 宰后處理方式對雞肉品質(zhì)及加工性能的影響[J]. 肉類研究, 2009, 23(8): 32-36.

[3] 倪學(xué)文, 嚴文莉, 汪芳麗, 等. 魔芋膠對雞肉和豬肉混合肉糜凝膠特性的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2015, 36(8): 305-308.

[4] 馬力量. 超高壓及親水膠體對雞肉凝膠品質(zhì)的影響[D]. 合肥: 合肥工業(yè)大學(xué), 2007: 7-10.

[5] 趙春青, 彭增起. 雞肉鹽溶蛋白質(zhì)凝膠特性及其影響因素的研究[D]. 保定: 河北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2002: 1-4.

[6] 唐學(xué)燕, 李博, 顧小紅, 等. 魔芋葡甘露聚糖對肌肉蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響[J]. 食品與機械, 2000(4): 25-26.

[7] 賈娜, 韓齊, 蘆嘉瑩, 等. 復(fù)配食用膠對肌原纖維蛋白功能特性的影響[J]. 中國食品學(xué)報, 2014(10): 141-148.

[8] 王希希, 林超, 李向紅, 等. 工藝條件對蛋清鰱魚魚糜凝膠特性的影響[J]. 食品與機械, 2016, 32(12): 22-25.

[9] 董建國, 李茂華, 潘潤淑, 等. 超高壓和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶聯(lián)合處理對碎牛肉重組特性的影響[J]. 食品與機械, 2014, 30(2): 184-187.

[10] BAJOVIC B, BOLUMAR T, HEINZ V. Quality considera-tions with high pressure processing of fresh and value added meat products[J]. Meat Science, 2012, 92(3): 280-289.

[11] ISHWAR Bajaj, REKHA Singhal. Poly(glutamic acid)-An emerging biopolymer of commercial interest [J]. Bioreso-urce Technology, 2011, 102(10): 5 551-5 561.

[12] ADETORO Ogunleye, ADITYA Bhat, VICTOR U, et al. Poly-γ-glutamic acid: production, properties and applications[J]. Microbiology, 2015, 161: 1-17.

[13] HO G H, HO T I, HSIEH K H, et al. Gamma-Polyglutamic acid produced by Bacillus subtilis (natto): structural characteristics, chemical properties and biological functionalities[J]. Journal of the Chinese Chemical Society, 2006, 53(6): 1 363-1 384.

[14] KONNO A, TAGUCHI T, YAMAGUCHI T. Bakery prod-ucts andnoodles containing polyglutamic acid: United State, 4888193[P]. 1989-12-19.

[15] SATO S, KOYAMA M. Inhibitor for sweet aftertaste of high-intensity sweetener: Japanese, 118741[P]. 2010-11-25.

[16] WANG T L, KAO T H, INBARAJ B S, et al. Inhibition effect of poly(γ-glutamic acid) on lead-induced toxicity in mice[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, 58(23): 12 562-12 567.

[17] SATO S, SATOKAWA H, IWASAKI T, et al. Taste improver: United State, 146491[P]. 2009-11-30.

[18] 白登榮, 溫佳佳, 賀雪華, 等.γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(15): 158-164.

[19] AGYARE K K, XIONG You-ling, ADDO K. Influence of salt and pH on the solubility and structural characteristics of transglutaminase-treated wheat gluten hydrolysate[J]. Food Chemistry, 2008, 107(3): 1 131-1 137.

[20] AGYARE K K, ADDO K, XIONG You-ling. Emulsifying and foaming properties of transglutaminase-treated wheat gluten hydrolysate as influenced by pH, temperature and salt[J]. Food Hydrocolloids, 2009, 23(1): 72-81.

[21] CHELH L, GATELLIER P, SANTE-LHOUTELLIER V. Technical note: A simplied procedure for myobril hydrophobicity determination[J]. Meat Science, 2006, 74(4): 681-683.

[22] 徐謂, 李洪軍, 徐明悅, 等. 亞麻籽膠對豬、兔肉混合肉糜凝膠特性的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2015, 36(24): 296-300.

[23] SALVADOR P, TOLDRA M, SAGUER E, et al. Microstructure-function relationships of heat-induced gels of porcinehaemoglo- bin[J]. Food Hydrocolloids, 2009, 23(7): 1 654-1 659.

[24] WESTPHALEN A D, BRIGGS J L, LONERGAN S M. Influence of muscle type on rheological properties of porcine myofibrillar protein during heat-induced gelation[J]. Meat Science, 2006, 72(4): 697-703.

[25] LAEMMLI U K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of Bacteriophage T4[J]. Nature, 1970, 227(5 259): 680-685.

[26] THAWORNCHINSOMBUT S. Biochemical and gelation properties of fish protein isolate prepared under various pH and ionic strength conditions[D]. United States: Oregon State University, 2004: 8-10.

[27] ZORBA O, KURT S, GENCCELEP H. The effects of different levels of skim milk powder and whey powder on apparent yield stress and density of different meat emulsions[J]. Food Hydrocolloids, 2005, 19(1): 149-155.

[28] WAGNER J R, GUEGUEN J. Surface functional properties of native, acid- treated and reduced soy glycinin: 2. emulsifying properties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(6): 2 181-2 187.

[29] 王中江, 江連洲, 魏冬旭, 等. pH值對大豆分離蛋白構(gòu)象及表面疏水性的影響[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(11): 47-51.

[30] 楊明. 馬鈴薯淀粉及轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對鯉魚肌原纖維蛋白功能特性的研究[D]. 哈爾濱: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014: 3-4.

[31] GOTO A, KUNIOKA M. Biosynthesis and hydrolysis of poly(glutamic acid) from bacillus subtilis IFO3335[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 1992, 56(7): 1 031-1 035.

[32] 吳燁, 許柯, 徐幸蓮, 等. 低場核磁共振研究pH值對兔肌球蛋白熱凝膠特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(9): 6-11.

[33] SOOTTAWAT B, WONNOP V, SUTTIRAK P. Suwari gel properties as affected by transglutaminase activator and inhibitors[J]. Food Chemistry, 2004, 85(1): 91-99.

[34] 劉文娟. 凝膠增強劑對帶魚肌肉蛋白質(zhì)熱凝膠形成的影響及機理研究[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2015.

[35] 付湘晉, 許時嬰, 王璋. 酸堿處理對鰱魚肌原纖維蛋白熱變性, 聚集, 膠凝性質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(6): 100-103.

[36] 魏曉明, 郭曉娜, 朱科學(xué), 等. 谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對蕎麥面條品質(zhì)的影響[J]. 食品與機械, 2016, 32(3): 188-192.

Effectsofγ-polyglutamicacidonfunctionalpropertiesofchickenmyofibrillarprotein

Different concentration ofγ-polyglutamic acid were added to chicken myofibrillar protein, and the effects ofγ-polyglutamic acid on the function of chicken myofibrillar protein were studied. The study found that with the increase of the concentration ofγ-polyglutamic acid, surface hydrophobicity of myofibrillar protein first decreases and then increases, and reached the minimum when the concentration ofγ-polyglutamic acid was 0.6‰; the solubility, emulsification, the gelatin of hardness, springiness and water holding capacity were first increases and then decreases, and respectively reached the maximum when the concentration ofγ-polyglutamic acid was 0.6‰, butγ-polyglutamic acid on gelatin whiteness had little effect. The change of rheological properties indicated thatγ-PGA had a certain effect on the formation of myofibrillar protein gelatin. SDS-PAGE studies indicated that the cross-linking reaction betweenγ-polyglutamic acid and myofibrillar protein.

γ-polyglutamic acid; chicken; myofibrillar protein; functional properties

四川省科技支撐計劃(編號：2016NZ0003-05)

白登榮，男，西南大學(xué)在讀碩士研究生。

尚永彪(1964—)，男，西南大學(xué)教授，博士。

E-mail：shangyb64@sina.com

2017—04—06

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.09.008