鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的研究

《中国食品添加剂》 China Food Additives 2oo2 No 1 鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的研究 谢俊杰 熊瑜 钟青萍 余世望 范青生 (江西中德联合研究院，南昌 330047) 摘要：本文测试了鲢鱼鱼精蛋白的抗菌谱，研究了pH值、温度、金属离子、蛋白酶对鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性 的影响，考察了鲢鱼鱼精蛋白与甘氨酸、醋酸钠的复配效果，还耐鲢鱼鱼精蛋白的抗菌方式作了初步探讨 关键词：鲢鱼，鱼精蛋白，抗菌活性 Studies on the Antimicrobial Activity of Chub Protamine Xie Junjie Xiong Yu Zhang Qingping She Shiwang Fan Qingsheng (Sino German Joint Research]nstitute，Nanchang 330047) Al~tract：In the paper，the antlmJcrobial spectrumn of chub proreanine，the effects of pH，terrtpel~ture，metal ions， proteJrtas~ On actNity of chub protanaine，and the s)mer sun of chub protanaine’mth glycine and 8odiLl112 acetate were investigated The antibacterial mode of chub protamine was also explored Key words：Chub，Protamine，Antirdtcrohial activity 防腐剂是重要的食品添加剂之一，由于化学合 成的防腐剂有一定的副作用，因此人们开始寻找安 全的天然防腐剂。目前，天然防腐剂如尼辛、鱼精 蛋白、壳聚糖、溶菌酶等在食品工业中得到一定程 度的应用。 鱼类的精巢俗称鱼白，它约占鱼体重的7％， 由于它有独特的臭味，以往按废弃物处理。鱼精蛋 白是一种存在于鱼类成熟精巢中的碱性蛋白，通常 与DNA结合在一起。 Il 鱼精蛋白具有阻碍血液 凝固、助呼吸、促消化及抑菌作用 J鱼精蛋 白作为 食品防腐剂，可提高乳制品、面类、果蔬等非酸性食 品的保存期l3 。 我国水域i工阔，鱼类资源十分丰富。充分开发 鱼白资源，变废为宝，具有重大的经济效益和社会 效益。本文对鲢鱼蛋自的抗菌活性进行了深人研 究．为今后的开发应用打下了基础。 1 实验 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 1．1 鲢鱼鱼精蛋白 经 NaC1提取、H25t)4提取、TCA(三氯乙酸)沉 淀等三步操作，从鲢鱼鱼白中分离所得(另文报道)。 1．2 主要试剂 山梨酸钾(福建闽东甜菊糖食品厂)； 胰蛋白酶(上海生物化学试剂公司)； 木瓜蛋白酶(广州酶制剂厂)； 胰凝乳蛋白酶(．~ RESCO公司)； 胃蛋自酶(上海生化所东风生化公司)。 1．3 主要仪器 ER一180A电子天平(日本)； PHS 29A型口H计(上海)； SANYO培养箱(日本)； KOTTERMANN超净工作台(德国)； 751型紫外可见分光光度计(上海)； weleco自动灭菌锅(德国)。 江西省青年科学基金项目(0030014)；江西省教育厅科技重点项 目(赣教高二字 】999—040) 26 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 1．4 供试菌 见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1(购自中国菌种保藏中心)。 1．5 培养基【 J 肉汤培养基(培养细菌用)； 马铃薯培养基(培养霉菌用)； YEPD培养基(培养酵母用) 2 实验方法 2．1 抗菌活性测试 滤纸片法 取50／zL菌悬液(1O ～1O 个／rn1)涂布平板，在 滤纸片(直径 5．5mm)上定量加入 1O“L样品，再贴 在平板上，细菌37℃培养24h，酵母 3O℃培养48h， 霉菌3O℃培养48h，测量抗菌圈直径 以加无菌水 10t~L为对照。 试管法 4ml液体培养基中加入菌悬液(1O ～1O 个／ m1)0．3ml，再加入样品 lml，混匀，37℃培养24h后 测OD 以加无菌水 lml为对照。 抗菌率= xl00％(OD值为三 次平行实验平均值) 测定抗菌谱时用滤纸片法，其他实验用试管 法。 2．2 鲢鱼鱼精蛋白的抗菌谱 用滤纸片法测试不同浓度鲢鱼鱼精蛋 白对供 试菌的抑制作用。 2．3 鲢鱼鱼精蛋白的抗菌方式 用滤纸片法测试 5％0鲢鱼鱼精蛋白溶液对金 黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、荧光假单 胞菌等指示菌的抑菌或杀菌效果，37℃培养 24h 后，再分别从平板透明抗菌圈中挑取-d,块琼脂进 行液体培养。16h后，再涂平板，37℃培养 24h后， 观察平板上菌落生长的情况 2．4 pH值对鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的影响 分别将 5％。鲢鱼鱼精 蛋 白溶液的 pH调为 5．0、6．0、7．4、8．0，9．0，lh后 ，全部调成 pH7．0 再用试管法测试对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的 抗菡活性。 2．5 温度对抗菌活性的影响 分别将 5‰鲢鱼鱼精蛋白溶液于 24℃、4O℃、 6{)℃ 、8o℃ 、100℃ 、121℃下处理 30min后 ，立即置 冰浴中冷却。再用试管法测试对金黄色葡萄球菌 和大肠杆菌的抗菌活性。 2．6 金属离子对抗菌活性的影响[5] 分别在 5‰鲢鱼鱼精蛋白溶液中加入 0．05、 O．1、0．15、0．2、0．3mol／L的 KCl、NaCl、MgCI，、 CaCl2、醋酸锌、1h后测试抗菌活性(以金黄色葡萄 球菌为供试菌)。 2．7 蛋白酶对抗菌活性的影响 分别在5％o鲢鱼鱼精蛋白溶液中加入不同种 类的蛋 白酶：胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、术瓜蛋白 酶、胃蛋白酶，使酶的终浓度为0．5mg／ml'。处理 1h后，于 100℃灭酶活 5mln。再用试管法测灭酶 活后样品的抗菌活性(以金黄色葡萄球菌为供试 菌)，对照为不加酶的鲢鱼鱼精蛋白溶液。 2_8 鲢鱼鱼精蛋白与甘氨酸、醋酸钠的协同作用 对甘氨酸、醋酸钠、鲢鱼鱼精蛋白进行 3因素 3水平的正交复配实验，以金黄色葡萄球菌为指示 菌，用试管法测抗菌活性。 用滤纸片法测试复合抗菌剂的抗菌谱。 3 结果与讨论 3．1 鲢鱼鱼精蛋白的抗菌谱 不同浓度鲢鱼鱼精蛋白的抗菌谱见表 1。 表 l 鲢鱼鱼精蛋白的抗菌谱 菌种 金黄色葡萄球菌 12 5—13 8—8 5 7 5—7 8 7 枯草芽孢杆菌 9—10 8 5 8 7 5 蜡状芽孢杆菌 8 7 5 6 一 李斯特蒲 7 5 7 一 志朔氏苗 7 5—8 7 5 7 l一7 5 6 5 大肠杆菌 9 8 5 7 5 一 抄门氏苗 8 7 7 一 荧光假单胞菌 9 5 9 7 5 普通变形杆菌 7 6 5 一 啤酒酵母 8 9—9 7 5 6 5 7 异祝逊酵母 6 5 7 6—6 5 产朊假拦酵母 7 6 一 一 黑根霉 8 5 7 6 5 6 黄曲霉 8 7 5 一 尖镰孢霉 8 7 6 5 6 桔青霉 7 5 7 6 5 6 注： 为无抗菌作用 l：l0‰鲢鱼鱼精蛋白 II：5‰鲢鱼鱼精蛋白 IlI：25‰鲢鱼鱼精蛋白 IV=1．25‰蛞鱼鱼精蛋白 v：0 625‰鲢 鱼鱼精蛋白(v号样对所有供试茁均无抗菌作用) 27 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品掭加剂》 China Food Additives 2002 No．1 从表 1可知，10％和5％o鲢鱼鱼精蛋白对供试 的细菌、酵母 、霉菌均有抑制作用，随着蛋白浓度的 减小，抗菌作用减弱。 图1 抗菌示意图 3．2 鲢鱼鱼精蛋白的抗菌方式 透明圈中金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌经再 培养后，平板上没有菌落生成；而荧光假单胞菌、大 肠杆菌再培养后的平板上则有少数菌落生成 结 果提示：鲢鱼鱼精蛋白对革兰氏阳性菌金黄色葡萄 球菌、枯草芽孢杆菌的作用方式是杀菌作用，而对 革兰氏阴性菌 、荧光假单胞菌、大肠杆菌的作用是 抑菌作用。 3．3 pH对鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的影响 pH对抗菌活性的影响结果见图2 由图 2可知，pH对鲢鱼鱼精蛋白的抗菌活性 影响较大。pH低于6时，鲢鱼鱼精蛋白的抗菌率 低于 50％；I)H 7～9的范围内，鲢鱼鱼精蛋白抗菌 率高于 90％。 圈 2 pH值对抗菌活性的影响 3．4 温度对鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的影响 不同温度处理后，鲢鱼鱼精蛋白对金黄色葡萄 球菌和大肠杆菌的抑制作用如图3所示。 由图3可知，鲢鱼鱼精蛋白经 40℃、60℃处理 28 30rain后，抗菌率 比 24℃处理的高；100℃处理 30rain后，仍有 80％以上的抗菌率；即使经 121℃ 处理30rain后，仍有60％多的抗菌率。可见，鲢鱼 鱼精蛋白对温度的耐受性较好，可作为热加工食品 中的防腐剂。 3．5 金属离子对鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的影响 图3 温度对抗菌活性的影响 图 4 金属离子对抗菌括性的影响 由图4可知，随着各种金属离子浓度的增大， 鲢鱼鱼精蛋白的抗菌活性相应降低；Na、K一价金 属离子对鲢鱼鱼精蛋白的抗菌作用的影响较小；而 Mg、Ca、Zn二价金属离子对鲢鱼鱼精蛋白抗菌怍 用的影响很大。其原因很可能是因为金属离子能 结合到菌体带负电荷的磷脂上，从而降低了鲢鱼鱼 精蛋白与之结合的可能性 。提示在含钙、镁、锌 较丰富的食品中，应加大鲢鱼鱼精蛋白的用量。 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Fcx：~l Additives 2【MJ2 No．1 3．6 蛋白酶对鲢鱼鱼精蛋白抗菌活性的影响 裹 2 蛋白酶处理后鲑鱼鱼精蛋白的抗菌活性 处理酶类型 抗菌活性(％) 胰凝乳蛋 白酶 胰蛋白酶 术瓜蛋白酶 胃蛋白酶 对 照 58 8 I1 7 l3 6 0 98 3 由表2可知，胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶 可引起鲢鱼鱼精蛋白大部分抗菌活性丧失；胰凝乳 蛋白酶可引起鲢鱼鱼精蛋白近一半的抗菌活性丧 失。胰蛋白酶的专一性很高，只水解精氨酸和赖氨 酸的羧基侧的肽键；胰凝乳蛋 白酶水解专一性较 广，它作用在芳香旗氨基酸的羧基端，胃蛋白酶的 水解专一性很广泛；木瓜蛋白酶是来源于植物的非 专一性酶 6。结果表明鲢鱼鱼精蛋白的抗菌活性 与精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸紧密相关；鲢鱼鱼 精蛋白可被人体消化道中的胃蛋白酶 、胰蛋白酶等 降解，从而不会影响人体肠道中的正常菌群。 3．7 鲢鱼鱼精蛋白与甘氨酸、醋酸钠的协同作用 日本已成功地将鱼精蛋白和甘氨酸、醋酸钠、 柠檬酸钠等复配在一起，对水产品、米面制品、畜 肉、蛋奶都取得了比较好的防腐效果L71。国内未 见相似报道。本文研究了鲢鱼鱼精蛋白与甘氨酸、 醋酸钠复配抗菌效果，结果如下。 表 3 甘氨酸、醋酸钠、鱼精蛋白的因素水平表 裹 4 L9(3 )正交实验分析裹 续表 裹 5 复合抗菌剂的正交实验方差结果分析裹 注 ：△ ：差异显著 从表 5可看出，对抗菌活性影响最大的是鲢鱼 鱼精蛋白的含量。得到的最佳组合为 A3B2c1，即 鲢鱼鱼精蛋白5‰、甘氨酸 2％0、醋酸钠 2‰。 鲢鱼鱼精蛋白、甘氨酸和醋酸钠三者复合抗菌 剂的抗菌谱见表 6。 与表 1相比，复台抗菌剂对所有供试菌的抗菌 作用增强。 裹 6 复合抗菌剂的抗菌谱 菌种 抗苗曝直径(mm) 金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 蜡壮 芽孢杆菌 李斯特苗 志贺氏苗 大肠杆苗 沙 f1氏苗 荧光假单胞菌 普通变形杆苗 啤酒酵母 异设逊酵母 产朊假丝酵母 黑根霉 黄曲霉 尖镰孢霉 桔青霉 12—12 5 l2 11 9 0 5— 1l 5 11 5 9 11 5 6 5 8—9 1—8 7—8 10 9 5 9 5 9 4 小结 5‰和 10％o的鲢鱼鱼精蛋白对受试的细菌、真 (下转 33页) 29 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 20o2 No．1 3 }Ⅻ ，H Biosynthetic pathway。f Citrinin 1Ⅱthe filamentous fur- gus Mmoseusad Revealed C nudear magnetic~ rtanee 郇 一 plied En*iromnentalMicrobiology．1999．65：311～314 4．Kitatmtal~e，N J抽 九c Food Chem．1991，39：2240～2294 5 Madsen．A Ac taAgrlc Scand 1983．33：171～175 6 Fouler，s Detoxification。{citrlnin and orchratoxln A by hyd,~ n peroxide j AOAC 1Ⅱt 1994．77：631～ 637 7 H踟 l Medium —Ct~in FatW Acids Affect Citrinin Pmduc— tion in the Fdamentous Fungus～Ion us rubber却 mad En— vironment~]Micro~o／ogy 2000．66：1120- 1125 (上接 29页) 菌、霉菌均有抑制作用。 鲢鱼鱼精蛋白对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆 菌的作用是杀菌，而对荧光假单胞菌、大肠杆菌的作 用是抑菌。 鲢鱼鱼精蛋白具有较好的耐热性；在中性及弱 碱性(pH7--9)条件下抗菌效果明显；随着环境中二 价金属离子浓度增大，鲢鱼鱼精蛋白的抗菌活性明 显降低；胃蛋白酶可引起鲢鱼鱼精蛋白的抗菌活性 完全丧失；胰蛋白酶、术瓜蛋白酶可引起鲢鱼鱼精蛋 白的太部分抗菌活性丧失。 5‰鲢鱼鱼精蛋白、2‰甘氨酸、2‰醋酸钠三者 复配，抗菌作用增强。 参考文献 1 王萝鹤 鱼精蛋白的开发刹用 食品科学，1992(10)：8～加 2 钟立人等 鱿鱼鱼精蛋白的提取 、纯化厦其生化特性 水产学报． 1999．23(1)：103～107 3．何华编译 天然食品防腐剂新品概览 中国食品工业，J997(8)：36 ～ 37 4．杜连样等 工业微生物实验技术 天津科学拄术出版社，1992 5 N~rul M 【 Effects of pH，T咖 ra【lJre，Meted 【ons and Organic Mane on the I3ectericidal Action of(71upeine Sulfate Bull Ja日叽． Soc Sci Fish，1985，51(5)：811～815 6 夏其昌 蛋白质化学研究技术与进展 科学出版社，1999 7．日本公开特许公报，特开平7—327698 (上接第 41页) 虑的是胶体的添加量。因此，根据融化率指标获得 低脂冰淇淋最佳复台稳定剂配料是胶体C 0．06％ 胶体D 0．02％胶体 B 0．08％胶体A 0．02％。 3 结论 由上述试验与考虑价格等因素，经综合分析， 得出对低脂球淇淋的配方为白砂糖 lO％、奶粉 6％、奶油 1％、麦芽糊精 4％、玉米淀粉 2％、香精 0．1％的最佳乳化稳定剂的用量是，分子蒸馏单甘 酯 0．08％、脂肪酸蔗糖酯 0．阱％、胶体 A 0．02％、 胶体B 0 12％胶体、C 0．04％、胶体 D 0．03％。经 比较 ，其抗融性最好。 4 低脂冰淇淋的质量指标 4．1 感官指标 色泽：应具有牛乳的乳白色或添加香精所具有 的色泽。 形态：完整，大小一致，无变形，无软塌，无收 缩 ，插杆整齐。无多杆，无空头。 组织：细腻润滑，无凝粒及明显粗糙的冰晶，符 合该品种应有的组织，无空洞。 滋味气味：和顺，香气纯正，无异味，无臭 杂质：无肉眼可见的杂质。 4．2 卫生指标 符合国家食品行业卫生 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。 4．3 微生物指标 (1)大肠菌群4450个／100ml； (2)杂菌数430000个／ml； (3)病原微生物：不得检出。 参考文献 蔡云升．球淇淋生产中的复合乳化稳定剂．上海轻工韭高等专科 学檀报 第 20卷 凌戈庭主编、食品添加剂手册t第二版)．化学工业出版杜 蔡云升．球淇淋生产 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 与配方，中国世界图 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 出】艋社 中国乳品的未米．中国食品加工，1997年第 1期 刘志皋等编．食品添加剂基础，中国轻工业出版杜 摩进、崔炳群．稳定剂耐冰淇淋抗融性的影响，食品 【业 ．2000 年第 J期 内海健一 砖饮食品有关球淇淋和薄设品的腻味，专家论谈 33 维普资讯 http://www.cqvip.com