植物多酚对淡水鱼脂肪辐照氧化控制效应及机理研究

Till now, inhibition effect and mechanism on lipid oxidation of irradiated fresh water fish are still lacking. Lipid of fresh water fish is more susceptible to irradiation than livestock and poultry due to high water and unsaturated fatty acid content. It is easily attacked by hydrated electrons, hydrogen radicals and hydroxyl radicals, resulting in problems of unpleasant peroxide flavor and taste decline. In this project, the unsaturated fatty acid, 2-dodecylcyclobutanone (2-DCB) and 2-tetradecylcyclobutanone (2-TCB) can be employed to study the effect of mode (60Co and accelerator), dose, dose rate and water on lipid oxidation of irradiated freshwater fish. Furthermore, the plant polyphenols will be added in irradiated fish meat for researching the oxidation inhibition effect and mechanism, involving 1) polyphenol penetration rate in fish meat, 2) effect of polyphenol on cholesterol oxidase, xanthine oxidase, and superoxide dismutase, 3) effect of polyphenol on polyphenol radical signal, 2-DCB and 2-TCB content. This project can provide the theoretical foundation for lipid oxidation inhibition of the irradiated fresh water fish. It is significant that the study and application of irradiation technology to preservation (sterilization) in fresh water fish industry.

一直以来，鲜少研究涉及淡水鱼脂肪辐照氧化的控制效应及机理。淡水鱼水分和不饱和脂肪酸含量高，在辐照灭菌过程中比畜禽肉更易受水合电子e-aq、H•自由基、OH•自由基攻击而加速脂肪氧化，导致产品哈味涩味重、口感下降等问题。针对以上问题，本项目将通过对不饱和脂肪酸组成及特异性辐解产物2-十二烷基环丁酮 (2-DCB) 和2-十四烷基环丁酮(2-TCB)的定性定量分析，探讨辐照方式（60钴和加速器）、剂量、剂量率、水分对鱼肉脂肪辐照氧化的影响。进一步添加植物多酚(花生蔓多酚、茶多酚)进行氧化抑制效应和机理研究，重点研究多酚在鱼肉中的渗透传递速率，对鱼肉脂氧化酶、黄嘌呤氧化酶、超氧化物歧化酶的作用，对鱼脂肪自由基信号强度、特异性辐解产物2-DCB和2-TCB含量的影响。本项目的研究为淡水鱼脂肪辐照氧化及控制提供理论基础，对拓展辐照技术在淡水鱼制品保鲜(灭菌)中的应用具有重要意义。

本课题进行了钴源和高能电子束对鲈鱼脂肪氧化的影响、干制和60Co辐照对鲈鱼肉水分迁移和脂肪酸变化的影响，及植物多酚对辐照脂肪酶活性的保护作用研究。分析了辐照方式（钴源和电子束）、剂量、剂量率及冻干对鲈鱼脂肪酸价（AV）、过氧化值（PV）、硫代巴比妥酸值（TBARS）含量和脂肪酸组成的影响；冻干后60Co辐照对鱼肉AV、POV、TBARS值和脂肪酸组成的影响；将鲈鱼肉冷风干燥后进行3.26 kGy 60Co辐照灭菌，然后贮藏21天，探究干制和辐照加工对鱼肉水分迁移和脂肪氧化的影响；采用不同剂量60Co辐照处理鲈鱼脂肪酶，研究不同花生叶提取物对脂肪酶酶活性的保护作用。.结果表明，在0-6 kGy辐照剂量范围内，随着辐照剂量增加，鱼肉脂肪氧化程度增加，且钴源组样品比电子束组样品的脂肪氧化更剧烈。鲜样无论辐照前还是辐照后，其脂肪氧化程度均高于冻干样。在脂肪酸方面，鲜样辐照后UFA下降，冻干样辐照后UFA上升。辐照可导致鱼肉游离脂肪酸、脂质过氧化初级产物和二级产物的增加，水分的存在会加速鱼肉脂肪氧化。低剂量（3kGy）电子束辐照、高剂量率（200 Gy/min）钴源辐照和冷冻干燥处理可缓解鱼肉辐照后的脂肪氧化程度。干制可提高鱼肉对残余水分的束缚力，并在贮藏期间延缓水分损失。辐照在贮藏初期会使鱼肉对残余水分的束缚力进一步提高，但随贮藏时间延长，辐照组鱼肉对结合水和不易流动水的束缚力上升，对自由水的束缚力下降。低剂量的60Co辐照促进酶活力提高，而当辐照剂量达到2 kGy以上时，脂肪酶活力下降。植物多酚对辐照处理后的鲈鱼脂肪酶活性起到了一定促进作用。切取受辐照和植物多酚影响的目标酶蛋白条带（34.08 kDa）进行一级质谱鉴定，分离得8个蛋白，主要为心型和脑型脂肪酸结合蛋白。该类蛋白主要集中在线粒体的β氧化过程，参与完成脂肪酸的跨膜转运及分解代谢。因此，植物多酚可能是通过脂肪酸结合蛋白调控鱼类脂肪和脂肪酸氧化过程。.