傅里叶红外结合拉曼分析卡拉胶寡糖对南美白对虾蛋白结构影响

摘要：

为深入研究卡拉胶寡糖对反复冻融南美白对虾样品品质与蛋白变化影响,采用傅里叶变换中红外(Fourier transform infrared,FTIR)互补结合激光显微拉曼(micro Raman)光谱技术,以不同预处理方式(无菌蒸馏水、三聚磷酸盐溶液与卡拉胶寡糖溶液)下反复冻融南美白对虾肌原纤维蛋白为研究对象,深入研究了卡拉胶寡糖预处理对不同冻融阶段南美白对虾肌肉品质和蛋白的影响机制.分别对三种预处理方式下经0,2,4和6次冻融循环后的南美白对虾肌原纤维蛋白进行FTIR和拉曼光谱分析.FTIR和拉曼一阶谱图中各特征峰强度变化谱图可得出,随冻融次数增加,南美白对虾肌肉的蛋白损失和结构破坏明显加剧.样品肌肉蛋白二级结构的主链构象主要由酰胺Ⅰ带(1 600～1 700 cm1)表征,FTIR分析显示新鲜虾肉蛋白二级结构以β转角为主,其次为β-折叠,其弥补了拉曼光谱对β-折叠和β-转角的不敏感.FTIR与拉曼光谱酰胺Ⅰ带高斯拟合后谱图可定性定量显示冻融过程中样品的蛋白二级结构变化主要是α-螺旋结构的减少与无规卷曲结构的增加,而卡拉胶寡糖预处理能明显抑制冻融过程中α-螺旋结构的损失.FTIR对蛋白表面氨基酸变化不敏感,拉曼光谱则可互补显示样品蛋白侧链的构象变化.其表征酪氨酸残基的谱带出现在850和830cm-1,峰强比表征了样品中酪氨酸的暴露程度在冻融期间呈增长趋势;脂肪族侧链氨基酸残基的C-H弯曲与伸缩振动分别在1 440～1 465和2 800～3 100 cm-1区间,1 448和2 935 cm-1处峰强变化表征了样品侧链氨基酸的疏水相互作用在冻融过程中逐渐增强.拉曼光谱中蛋白侧链的特征谱带变化表明冻融过程使虾肉蛋白中分子内、分子间氢键断裂和侧链酪氨酸、脂肪族氨基酸残基暴露,而卡拉胶寡糖处理后明显延缓了该变化.因此,卡拉胶寡糖可延缓反复冻融虾肉蛋白中氢键断裂、侧链疏水基暴露,进一步稳定蛋白二级结构,维持其蛋白功能特性,从而起到对反复冻融南美白对虾肌肉品质的保护作用.同时,本研究将FTIR与拉曼光谱技术结合应用在卡拉胶寡糖对冻融南美白对虾肌肉品质保护机制研究上,发现FTIR在南美白对虾蛋白二级结构的表征上更敏感,拉曼光谱则能为样品蛋白侧链构象变化提供参考,二者结合可通过提供互补信息,更好表征样品经处理后蛋白的结构变化.

关键词：傅里叶变换中红外、激光显微拉曼光谱、南美白对虾、蛋白结构

所属期刊栏目：39

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：农业农村部海水鱼产业体系CARS-47;农业农村部冷冻调理水产品加工重点实验室开放课题KLRCAPP2018-11;广东海洋大学广东省水产品加工与安全重点实验室开放课题GDPKLAPPS1802

在线出版日期：2019-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2507-2514