殼寡糖抗氧化性及對鯽魚保鮮性能的研究

劉敏　包靜　劉均忠等

摘要 [目的]研究殼寡糖的抗氧化性及殼寡糖對冷藏鯽魚保鮮性能的影響。 [方法]以殼寡糖為原料，采用鄰二氮菲Fe2+氧化法、DPPH法等對殼寡糖的抗氧化性進行了測定，以pH、TVBN及TBA為指標(biāo)研究了殼寡糖對鯽魚保鮮性能的影響。[結(jié)果]研究表明，1.5 mg/ml殼寡糖溶液的還原能力相當(dāng)于50 μg/ml陽性對照VC的還原能力；1 mg/ml殼寡糖溶液對羥自由基的清除率為45%，相當(dāng)于100 μg/ml陽性對照VC對羥自由基的清除率；4 mg/ml的殼寡糖溶液對DPPH自由基的清除率達到97.8%。新鮮鯽魚在4 ℃冰箱冷藏條件下，殼寡糖溶液涂膜處理組和對照組在第8天時的TVBN值分別為252.0和196.0 mg/kg；pH 分別為7.73和6.69；TBA值分別為1.552和0.670。綜合各項指標(biāo)的變化，殼寡糖涂膜保鮮的鯽魚貨架期明顯比對照組長，表明殼寡糖具有較好的抗氧化能力和保鮮性能。[結(jié)論]研究可為殼寡糖在更多領(lǐng)域更廣泛的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 殼寡糖；抗氧化性；鯽魚；保鮮性能

中圖分類號 S984.1+1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）20-268-04

Abstract [Objective] To study the effects of oligochitosans antioxidant and its impact on the preservation properties of the fresh frozen carp. [Method] With the laboratorymade oligochitosan as raw materials， antioxidant activity were measured using phenanthrolineFe2+ oxidation method and DPPH method， by determining changes of pH， TVBN and TBA， the oligochitosans preservation properties on carp were studied. [Result] The results showed that 1.5 mg/ml of oligochitosans reducing power equivalent to 50 μg/ml positive control VC reducing capacity； At a concentrate of 1 mg/ml， the scavenging of COS quaternary ammonium towards hydroxyl radicals is 45%， equivalent to 100 μg/ml positive control for hydroxyl radical scavenging rate.At a concentrate of 4 mg/ml， the scavenging of COS quaternary ammonium towards DPPH is 97.8%.Under the condition of 4 ℃ refrigerator refrigeration， TVBN value of oligochitosan group and control group are 252.0 and 196.0 mg/kg at the 8th day； pH value are 7.73 and 6.69； TBA are 1.552 and 0.670， respectively. The shelflife of carp was extended for about 3 days， result shows that oligochitosan has good resistance to oxidation capacity and preservation properties. [Conclusion] The study can lay a foundation for extensive development of oligochitosan in more fields.

Key words Oligochitosan； Antioxidant； Carp； Preservation properties

殼寡糖也叫殼聚寡糖，學(xué)名為β1，4寡糖-葡萄糖胺，是殼聚糖經(jīng)過物理、化學(xué)或生物等方法降解得到的一種聚合度在20以下的低分子量殼聚糖[1]。與大分子量的殼聚糖相比，殼寡糖分子鏈較短，水溶性較好，生物活性更高，更容易被生物吸收。因此，殼寡糖在農(nóng)業(yè)、食品、化妝品、醫(yī)藥、動物飼料及日常化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

大量的國內(nèi)外科學(xué)試驗證實，殼寡糖具有較強的抗氧化性能。徐魏等對殼寡糖生物活性的研究進展及作用機制進行了論述[2]。張長梅等以不同分子量的殼寡糖為材料進行清除羥自由基的試驗，結(jié)果顯示，殼寡糖對羥自由基的清除率高達89.2%，表明殼寡糖有明顯的抗氧化作用[3]。殼寡糖作為一種高效、無毒、無味、成本較低的天然保鮮劑，多用于果蔬的保鮮。劉弘等將翠冠梨浸泡在50 mg/L的殼寡糖溶液中，于5 ℃、90RH條件下進行保存，結(jié)果表明，殼寡糖可有效降低翠冠梨的呼吸率以及失重率，保持翠冠梨果實的硬度，減緩果肉組織中糖類、有機酸及抗壞血酸營養(yǎng)物質(zhì)的損耗[4]。聶青玉以西蘭花為試驗材料，以不同濃度的殼寡糖溶液對西蘭花進行處理，置于不同環(huán)境中貯藏，并用清水作為空白對照，結(jié)果顯示，殼寡糖溶液處理的西蘭花感官與營養(yǎng)品質(zhì)均優(yōu)于普通存放的西蘭花，殼寡糖處理可減緩西蘭花采后失重現(xiàn)象，從而延長西蘭花的貨架期[5]。目前，殼寡糖用于海產(chǎn)品保鮮上的研究較少，水產(chǎn)品中含有豐富的蛋白質(zhì)和多種不飽和脂肪酸，水分含量高，極易發(fā)生脂肪氧化、微生物滋生和腐敗變質(zhì)[6]。筆者就殼寡糖的抗氧化性及對鯽魚保鮮性能方面進行了研究，為殼寡糖更廣泛地應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

殼寡糖（平均分子量2 000 D左右，寡糖含量為98%），中國水產(chǎn)科學(xué)院黃海水產(chǎn)研究所酶工程課題組提供；新鮮活鯽魚，購于青島大潤發(fā)超市，每條約重250 g；DPPH，SIGMA公司；四乙氧基丙烷，上海麥恪林生化科技有限公司；阿拉伯膠，天津市恒興化學(xué)試劑有限公司。鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵、鄰二氮菲、硫酸亞鐵、無水乙醇、鄰苯三酚、TBA、氯仿、EDTA、碳酸鉀、甘油、硼酸、鹽酸、甲基紅、次甲基藍、乙酸，均為分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

主要儀器：ORION Model 818 pH計，美國奧立龍公司；SHIMADZU UV2550島津分光光度計，日本島津公司；LKB2219恒溫水浴，瑞典BROMMA公司；10125電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進醫(yī)療器械廠；康威皿；電子天平，HANPING；MilQB 型純水儀，美國MiliQ公司；小型絞肉機，九陽料理機；20PR52D高速冷凍離心機，日立公司；XW80A漩渦混合儀，海門市其林貝爾儀器有限公司。

1.2 殼寡糖抗氧化性研究

1.2.1 總還原力的測定。

根據(jù)文獻[7]稍作改進并進行測定：分別取2 ml不同濃度（0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mg/ml）的殼寡糖溶液于比色管中，依次加入2.5 ml磷酸鹽緩沖液（pH 6.6，0.2 mol/L），1%的鐵氰化鉀溶液2.5 ml，混勻后置于50 ℃恒溫水浴鍋中，20 min后取出并迅速冷卻，加入2.5 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的三氯乙酸溶液，轉(zhuǎn)入離心管中，4 ℃、8 000 r/min離心10 min，取上清液2 ml，依次加入2.5 ml去離子水和0.5 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的三氯化鐵溶液，靜置10 min后，于分光光度計700 nm波長下測定其吸光度值。吸光值越大，還原能力越強，以VC為陽性對照。

1.2.2 清除羥自由基的測定。

采用鄰二氮菲Fe2+氧化法[8]測定殼寡糖對羥自由基的清除率，并以VC為陽性對照。

1.2.3 清除DPPH自由基的測定。

采用DPPH法[9]測定殼寡糖對DPPH自由基的清除率：分別取2 ml不同濃度的殼寡糖溶液，加入2 ml DPPH溶液，混勻后于室溫放置30 min，4 ℃、8 000 r/min離心10 min，于分光光度計517 nm波長下測定其吸光度值，并以VC為陽性對照。

1.2.4 抑制超氧陰離子的測定。

參照文獻[10]采用鄰苯三酚氧化法測定殼寡糖對超氧陰離子的抑制作用。

1.3 殼寡糖對鯽魚保鮮性能評價

將新鮮活鯽魚處理洗凈后，用無菌刷蘸取2%的殼寡糖水溶液均勻涂于鯽魚體表，于室溫條件下晾干后裝入塑料托盤，用保鮮膜覆蓋，每盤裝一條，將其置于4 ℃的冰箱內(nèi)冷藏，以無菌水處理的鯽魚為陽性對照。每隔2 d隨機取樣進行相關(guān)指標(biāo)的檢測。

1.3.1 pH的測定。

每隔2 d取相同部位的魚肉100 g，經(jīng)絞碎后置于250 ml三角瓶中，加入100 ml無菌水，攪拌均勻，靜置30 min后，用已校正好的pH計測定溶液的pH，3次測定求平均值。

1.3.2 揮發(fā)性鹽基氮的測定。

參照中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T3032-2007中水產(chǎn)品揮發(fā)性鹽基氮的方法進行測定。

1.3.3 硫代巴比妥酸的測定。

參照文獻[11]稍作改進并進行測定：配制1 ml相當(dāng)于丙二醛10 μg的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 ml的標(biāo)準(zhǔn)液于比色管中，用水補足到5 ml，加入5 ml 0.02 mol/L的TBA溶液，于分光光度計中測定溶液在532 nm波長下的光密度值并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

準(zhǔn)確稱取10 g魚肉，將其置于有蓋的三角瓶內(nèi)，加入25 ml三氯乙酸混合液并混勻，4 ℃、 8 000 r/min離心5 min，取5 ml上清液，加入5 ml TBA溶液，混勻后于95 ℃恒溫水浴鍋中保溫40 min，取出冷卻1 h后向比色管中加入5 ml氯仿，靜置分層，取上清液測定532 nm波長下吸光度值，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線得到丙二醛的含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2010統(tǒng)計分析所有數(shù)據(jù)并制圖，應(yīng)用SPSS軟件對數(shù)據(jù)的差異顯著性進行分析檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼寡糖抗氧化活性研究

2.1.1 總還原力的測定。

還原力是抗氧化性的一個重要指標(biāo)。該試驗以VC為陽性對照測定了不同濃度殼寡糖溶液的總還原力（圖1、2）。由圖1可知，殼寡糖溶液具有較強的還原能力，并且隨著殼寡糖溶液濃度的增大，其還原能力也逐漸增強。其中1.5 mg/ml殼寡糖溶液的還原能力就相當(dāng)于50 μg/ml陽性對照VC的還原能力。

2.1.2 清除羥自由基的測定。羥自由基是最活躍的自由基，是一種重要的活性氧自由基。該試驗以VC為陽性對照測定不同濃度殼寡糖溶液對羥自由基的清除率（圖3、4）。由圖3可知，殼寡糖溶液對羥自由基的清除能力隨著殼寡糖溶液濃度的增大而增大。1 mg/ml殼寡糖溶液對羥自由基的清除率相當(dāng)于100 μg/ml陽性對照VC對羥自由基的清除率，表明殼寡糖溶液具有較好的清除羥自由基的能力。

2.1.3 DPPH自由基清除率的測定

由圖5分析可知，殼寡糖溶液對DPPH自由基的清除率隨殼寡糖溶液濃度的增大而增大。殼寡糖溶液濃度為4 mg/ml時，對DPPH自由基的清除率達到97.8%，說明殼寡糖溶液具有較好的清除DPPH自由基的能力。

2.1.4 超氧陰離子抑制試驗。