賴氨酸和半乳糖對(duì)魷魚(yú)氧化三甲胺熱分解的影響及體外模擬體系動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、我國(guó)作為水產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，在世界水產(chǎn)行業(yè)起著至關(guān)重要的作用。然而，近年來(lái)水產(chǎn)品安全問(wèn)題層出不窮，其中以魷釣業(yè)中魷魚(yú)甲醛(Formaldehyde，F(xiàn)A)超標(biāo)問(wèn)題尤為突出，嚴(yán)重制約我國(guó)魷魚(yú)及其制品的出口，影響整個(gè)水產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。研究表明，內(nèi)源性甲醛的前體物質(zhì)為海產(chǎn)品體內(nèi)含量較高的氧化三甲胺(TrimethylamineN-oxide，TMAO)，而TMAO主要通過(guò)酶催化途徑和高溫?zé)峤夥敲竿緩疆a(chǎn)生FA和二甲胺(Dimethylamin

2、e，DMA)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)分解TMAO的氧化三甲胺脫甲基酶(TMAOdemethylase，TMAOase)的酶學(xué)性質(zhì)及或活性已有較多報(bào)道，但高溫?zé)峤夥敲竿緩降难芯咳暂^少。鑒于此，本研究在建立DMA、TMA和TMAO的離子色譜測(cè)定方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)尋找魷魚(yú)及制品中內(nèi)源性成分對(duì)TMAO熱分解的影響，進(jìn)而建立體外模擬體系，并對(duì)其進(jìn)行熱分解動(dòng)力學(xué)研究，初步探討TMAO熱分解機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、建立了一種同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品

3、中DMA、TMA以及TMAO的非抑制性離子色譜的方法，并調(diào)查了水產(chǎn)品中DMA、TMA和TMAO的本底含量。結(jié)果顯示，該方法采用IonPacCS17柱（250mm×4mm）分離，以5mM硝酸為流動(dòng)相洗脫，20min內(nèi)DMA、TMA和TMAO得到完全分離，檢出限分別為0.03、0.04和0.06mg/L，即1.01、1.32和2.16mg/kg水產(chǎn)品，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.83～2.47％，加標(biāo)回收率在71.62％～103.30％之間。四類水產(chǎn)

4、品共29個(gè)樣品中DMA、TMA和TMAO的本底含量分別在未檢出～323.55mg/kg、未檢出～467.41mg/kg和13.24～10251.39mg/kg之間。該方法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、精密度好等優(yōu)點(diǎn)，適用于水產(chǎn)品及其制品中三種物質(zhì)的測(cè)定。
　　 2、通過(guò)對(duì)魷魚(yú)胴體和上清中TMAO熱分解反應(yīng)特性的研究，發(fā)現(xiàn)兩者存在相似的TMAO熱分解規(guī)律，并表現(xiàn)明顯的溫度依賴性。比較分析了加熱前后粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、還原糖和還原力

5、等含量變化，結(jié)果顯示加熱后賴氨酸、谷氨酸和甲硫氨酸等氨基酸、還原糖和還原力顯著下降。通過(guò)在魷魚(yú)上清、TMAO和TMAO-Fe(Ⅱ)中體外添加魷魚(yú)熱處理的差異成分，顯示氨基酸中半胱氨酸(Cys)和賴氨酸(Lys)，還原糖中半乳糖(Gal)和果糖(Lev)促進(jìn)甲醛生成的作用最強(qiáng);甲醛促進(jìn)因子Cys、Lys、Gal的作用濃度對(duì)魷魚(yú)上清和TMAO-Fe(Ⅱ)體系中TMAO熱分解表現(xiàn)相似的刺激作用，隨著Lys、Gal和Lev濃度的升高，TMAO熱

6、分解促進(jìn)作用逐步增強(qiáng)，而Cys僅在低濃度時(shí)表現(xiàn)明顯的刺激作用，濃度高于50mM后幾乎無(wú)促進(jìn)作用，而且高濃度Cys對(duì)TMAO-Fe(Ⅱ)體系中TMAO熱解具有抑制作用，同時(shí)Cys具有結(jié)合FA的作用。采用電子自旋共振(electronspinresonance，ESR)技術(shù)檢測(cè)了魷魚(yú)上清和TMAO-Fe(Ⅱ)中的-(CH3)3N·自由基，加入Lys或Gal均能增強(qiáng)自由基信號(hào)，因此，推測(cè)Lys和Gal可以增強(qiáng)-(CH3)3N·信號(hào)促進(jìn)魷魚(yú)TM

7、AO熱分解生成FA。
　　 3、建立TMAO-Fe(Ⅱ)、TMAO-Fe(Ⅱ)-Lys和TMAO-Fe(Ⅱ)-Gal體外模擬體系，并對(duì)其熱分解反應(yīng)特性和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)三個(gè)體系中TMAO熱分解均分為兩個(gè)階段:第一階段(0-5min)和第二階段（5-60min）;Lys和Gal能明顯促進(jìn)TMAO的熱分解。分別對(duì)TMAO、DMA、TMA和FA含量變化曲線進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方程擬合，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率k與反應(yīng)濃度c無(wú)關(guān)，均符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

8、方程;溫度和時(shí)間為影響體系中TMAO熱分解的重要因素，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，各指標(biāo)第二階段的表觀活化能均小于第一階段，如TMAO-Fe(Ⅱ)體系中FA第一、二階段表觀活化能分別為68.77kJ/mol和29.72kJ/mol，因此，隨反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，TMAO熱解對(duì)溫度的敏感性降低;加入Lys或Gal能使TMAO熱解兩個(gè)階段各指標(biāo)的表觀活化能降低，如TMAO-Fe(Ⅱ)體系中第一階段中FA的表觀活化能為68.77kJ/mol，而TMAO-Fe