丝氨酸蛋白酶诱导的蓝圆鲹ISP分离蛋白凝胶劣化与作用机理研究

批准号:
31501518
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
孙乐常
依托单位:
学科分类:
C2006.食品加工与制造
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
邱绪建、杨燊、张凌晶、沈建东、颜龙杰、杨阳、詹春兰
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中文摘要
等电点沉淀法(ISP)代替传统鱼糜漂洗法分离鱼蛋白可以显著提高蛋白回收率,目前已成为国内外水产加工领域的关注热点。然而,一些海洋鱼类的ISP分离蛋白在热凝胶过程会出现凝胶劣化现象。较之于传统鱼糜,ISP分离蛋白存在更复杂的蛋白酶系,但迄今为止的相关研究仅限于蛋白质结构变化与组织蛋白酶的影响。我们的初步研究结果表明,丝氨酸蛋白酶(SP)可能是诱导鱼分离蛋白凝胶劣化的主要原因,但其作用机理尚未解明。本课题拟以高产海水鱼蓝圆鲹为对象,开展如下研究:1)分析分离蛋白中主要内源性蛋白酶的种类以及在加热过程中对肌原纤维的降解规律;2)对SP进行分离纯化、性质分析与分子克隆,从生化角度解析SP的构象与酶学特性;3)通过免疫杂交、质构分析与电镜扫描研究SP对分离蛋白凝胶特性的影响。研究最终揭示SP对蓝圆鲹分离蛋白中肌原纤维的降解及凝胶劣化的作用机理,为ISP在鱼分离蛋白提取及鱼糜制品中的应用提供理论依据。
英文摘要
Isoelectric solubilization/precipitation, substituting for bleaching treatment in conventional surimi production, has been attracted increasing attentions in the field of sea-food processing due to the significant improvement of protein recovery yield. However, modori phenomenons during heat-induced gelling process were found in protein isolate prepared by Isoelectric solubilization/precipitation (ISP) from some marine fish. For that, most of present studies focus on the conformational changes of myofibrillar protein and endogenous cathepsin type proteinase. However, compared with conventional surimi, ISP protein isolate contains water soluble proteins, including proteinases, which need to be clarified. Our previous study revealed that serine proteinase (SP) might act as the major role for protein gelling during heating processing. However, studies concerning on clarifications for the mechanisms were limited. To prove the speculation, blue scad (Decapterus maruadsi) was selected to investigate the mechanism of SP on modori phenomenon of ISP protein isolate. For such purpose, present study includes: 1) autodegradation of myofibrillar proteins in ISP protein isolate during heat processing and identification of endogenous proteinase; 2) purification, characterization, molecular cloning and structural analysis of SP from blue scad skeletal muscle; 3) detection of SP induced modori phenomenon in ISP protein isolate via immunoblotting, textural analysis and scanning electron microscope. Result would elucidate the mechanisms of SP on degradation of myofibrillar protein in protein isolate and modori phenomenon. It also could provide theoretical basis for potential application of isoelectric solubilization/precipitation on surimi processing of blue scad.
本项目旨在通过生化分离技术、免疫检测、蛋白结构功能测定以及蛋白酶学分析技术等技术手段,揭示蓝圆鲹水溶性丝氨酸蛋白酶(SP)对分离蛋白中肌原纤维的降解及凝胶劣化的作用规律,阐明海洋低值鱼类分离蛋白凝胶劣化的内在分子机理。项目的研究计划主要包括:1)研究分离蛋白中肌原纤维蛋白在加热过程中的降解规律及主要内源性蛋白酶的种类;2)对SP进行分离纯化、性质分析与分子克隆,从生化角度本质上解析SP的结构与酶学特性;3)通过免疫杂交技术、质构仪与扫描电子显微镜研究SP对分离蛋白凝胶特性的影响。.在三年的研究工作中,本课题按照计划开展了以下工作:1)利用生化分离技术对蓝圆鲹肌肉天然肌球蛋白(myosin)、肌动蛋白(actin)与原肌球蛋白(tropomyosin)进行分离纯化并制备多克隆抗体;2)利用酶谱分析、特异性荧光底物与抑制剂对蓝圆鲹分离蛋白自溶关键蛋白酶进行鉴定,并通过免疫检测技术利用制备的特异性多克隆抗体研究肌原纤维的降解规律;3)通过硫酸铵分级盐析、色谱层析等技术对诱导分离蛋白自溶的蓝圆鲹肌肉中水溶性丝氨酸蛋白酶(SP)进行分离纯化,并系统分析其酶学性质;4)通过电镜分析、质构测定、疏水性分析、氨基酸组成分析等手段揭示蓝圆鲹分离蛋白中SP对蓝圆鲹分离蛋白凝胶劣化的作用机理研究。此外,本项目系统研究比较了肌肉中肌球蛋白在酸、碱等电点沉淀过程中的构象变化及其蛋白特性,阐明了酸、碱等电点沉淀制备分离蛋白凝胶劣化的内在分子机理,对海洋低值鱼类分离蛋白的功能开发与应用具有一定的理论指导意义。
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DOI:--
发表时间:--
期刊:食品科学
影响因子:--
作者:孙乐常;林怡晨;刘伟峰;翁凌;张凌晶;刘光明;曹敏杰
通讯作者:曹敏杰
Effect of pH shifting on conformation and gelation properties of myosin from skeletal muscle of blue round scads(Decapterus maruadsi)
pH值变化对蓝圆鱼(Decapterus maruadsi)骨骼肌肌球蛋白构象和凝胶特性的影响
DOI:10.1016/j.foodhyd.2019.02.026
发表时间:2019
期刊:Food Hydrocolloids
影响因子:10.7
作者:Sun Le-Chang;Lin Yi-Chen;Liu Wei-Feng;Qiu Xu-Jian;Cao Kai-Yuan;Liu Guang-Ming;Cao Min-Jie
通讯作者:Cao Min-Jie
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