鱸魚在4℃冷藏過程中的肌肉品質(zhì)變化

集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院的楊汝晴、陳玉磊、曹敏杰*等以鱸魚為研究對(duì)象，探討其在4 ℃冷藏條件下理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)、MMPs活力等指標(biāo)的變化，利用免疫組織化學(xué)技術(shù)分析冷藏過程中I型膠原蛋白的變化，旨在為了解鱸魚在冷藏條件下的品質(zhì)變化機(jī)理提供一定的理論參考。

1、鱸魚冷藏過程中肌肉理化性質(zhì)變化

如圖1A所示，鱸魚肌肉的初始pH值為7.01，在貯藏初期，由于糖原和ATP的分解，pH值逐步降低至6.82。隨貯藏時(shí)間的延長，蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生堿性含氮物質(zhì)，從而導(dǎo)致pH值升高，貯藏至第12天，鱸魚肌肉pH值為7.43。TVB-N含量被廣泛用于評(píng)價(jià)魚類的新鮮度，大多數(shù)新鮮海洋魚類的可接受TVB-N含量限度為30 mg/100 g。本研究結(jié)果顯示，TVB-N含量在鱸魚4 ℃貯藏4 d后明顯增加，并在第8天超過限值（圖1B）。揮發(fā)性堿性化合物主要由腐敗微生物代謝蛋白質(zhì)產(chǎn)生，因此菌落總數(shù)是評(píng)價(jià)魚肉質(zhì)量的重要指標(biāo)。鮮魚可接受的菌落總數(shù)臨界值為6.0（lg（CFU/g））。通常，冷藏一段時(shí)間的魚肉仍可保持其新鮮度，但是低溫不能完全抑制微生物的生長。新鮮魚肉的初始菌落總數(shù)為3.33（lg（CFU/g）），隨著貯藏時(shí)間的延長，第6天和第8天時(shí)菌落總數(shù)分別達(dá)到5.47（lg（CFU/g））和6.35（lg（CFU/g））（圖1C），第8天超過臨界值。K值是反映魚肉新鮮度的重要生化指標(biāo)，K值越低新鮮度越高。如圖1D所示，新鮮鱸魚的K值為6.76%，隨冷藏時(shí)間延長K值逐漸增加，在第8天達(dá)67.71%，超過60%的可接受值。通過對(duì)鱸魚冷藏期間的TVB-N含量、菌落總數(shù)以及K值等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出4 ℃冷藏條件下，鱸魚的最佳貯藏期為8 d以內(nèi)。

2、鱸魚冷藏過程中肌肉總蛋白SDS-PAGE分析結(jié)果

如圖2A所示，在貯藏6 d以內(nèi)，鱸魚肌肉中的肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain，MHC）和肌動(dòng)蛋白沒有發(fā)生明顯變化。隨貯藏時(shí)間進(jìn)一步延長，MHC逐漸降解為150 kDa左右，但肌動(dòng)蛋白未發(fā)生明顯降解。光密度值分析結(jié)果顯示，在貯藏6 d以內(nèi)，MHC降解比例為10%以下，而當(dāng)貯藏時(shí)間至第8天時(shí)，約32%的MHC發(fā)生降解，至第12天時(shí)降解比例達(dá)50%。肌動(dòng)蛋白在整個(gè)貯藏過程中降解均不明顯（圖2B）。因此，低溫貯藏前期鱸魚肌肉蛋白組成基本穩(wěn)定，貯藏后期MHC發(fā)生明顯降解。

3、鱸魚冷藏過程中肌肉組織形態(tài)的變化

由圖3可知，Masson染色法較好地區(qū)分了肌原纖維和膠原纖維，其中肌原纖維呈紅色，而膠原纖維呈藍(lán)色。貯藏初期（0～2 d），鱸魚背部肌肉纖維排列緊密，結(jié)構(gòu)完整，纖維間隙均勻（圖3A、B）；貯藏至第6天，細(xì)胞間隙增大，肌內(nèi)膜變細(xì)，肌纖維變得疏松（圖3C）；貯藏至第12天，包裹肌纖維的肌膜降解，肌纖維明顯斷裂，組織結(jié)構(gòu)變得模糊（圖3D）。

4、I型膠原蛋白的免疫組化分析結(jié)果

由圖4可知，魚肉中I型膠原主要存在于肌纖維縫隙的肌內(nèi)膜和包裹著肌纖維的肌膜。肌內(nèi)膜提供強(qiáng)大抗拉功能并呈現(xiàn)一定規(guī)律的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，肌膜對(duì)肌纖維結(jié)構(gòu)的完整性起支撐作用且呈現(xiàn)有序的平行排列。在新鮮狀態(tài)下（0 d），結(jié)締組織中的肌內(nèi)膜顯色明顯，包裹肌纖維的肌膜略有顯色（圖4A）。貯藏至第2天，肌膜顯色逐漸清晰，可能是肌膜與肌纖維開始解離，膠原蛋白更多外露，與抗體反應(yīng)的比表面積增加從而導(dǎo)致顏色加深。當(dāng)冷藏至第6天，肌膜顯色進(jìn)一步加深，表明肌膜與肌纖維間的緊密結(jié)合程度減弱（圖4C）。當(dāng)貯藏至第12天，肌膜與肌纖維發(fā)生明顯分離，肌纖維的緊密結(jié)構(gòu)被破壞（圖4D）。因此，冷藏期間魚肉結(jié)締組織中的I型膠原蛋白發(fā)生了明顯分解。

5、鱸魚冷藏過程中肌肉硬度和MMPs活力的變化

如圖5所示，貯藏初期，鱸魚肌肉硬度呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，貯藏2 d后，隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸降低。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白酶對(duì)膠原蛋白的降解與魚肉彈性的下降密切相關(guān)，因此魚肉中內(nèi)源性蛋白酶被認(rèn)為是導(dǎo)致魚肉變軟的重要原因。其中，MMPs主要參與胞外基質(zhì)的降解與重塑，能夠分解魚體肌肉中不同類型的膠原蛋白。采用熒光肽底物對(duì)貯藏期間鱸魚肌肉中MMPs活力進(jìn)行分析，結(jié)果如圖5所示。在新鮮狀態(tài)下能檢測到MMPs活力，冷藏期間MMPs活力持續(xù)增強(qiáng)，12 d約為初始酶活力的2 倍。正常生理?xiàng)l件下，MMPs以酶原的形式分泌到胞外，并通過激活途徑產(chǎn)生有活性的酶，參與胞外基質(zhì)的降解與重塑。鱸魚在4 ℃貯藏過程中，無活性的MMPs酶原被激活產(chǎn)生更多活性酶，從而參與魚死后肌肉軟化過程。

結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)4 ℃冷藏過程中鱸魚肌肉pH值、TVB-N含量、菌落總數(shù)、K值、質(zhì)構(gòu)、MMPs活力等指標(biāo)測定，發(fā)現(xiàn)鱸魚品質(zhì)在第8天超過臨界值。盡管貯藏8 d后鱸魚肌肉蛋白中肌原纖維蛋白MHC開始降解，但肌肉結(jié)締組織中I型膠原的降解是導(dǎo)致肌肉軟化的主要原因，而MMPs是降解I型膠原的主要酶類。