壳寡糖抗氧化性及对鲫鱼保鲜性能的研究

刘敏　包静　刘均忠等

摘要 [目的]研究壳寡糖的抗氧化性及壳寡糖对冷藏鲫鱼保鲜性能的影响。 [方法]以壳寡糖为原料，采用邻二氮菲Fe2+氧化法、DPPH法等对壳寡糖的抗氧化性进行了测定，以pH、TVBN及TBA为指标研究了壳寡糖对鲫鱼保鲜性能的影响。[结果]研究表明，1.5 mg/ml壳寡糖溶液的还原能力相当于50 μg/ml阳性对照VC的还原能力；1 mg/ml壳寡糖溶液对羟自由基的清除率为45%，相当于100 μg/ml阳性对照VC对羟自由基的清除率；4 mg/ml的壳寡糖溶液对DPPH自由基的清除率达到97.8%。新鲜鲫鱼在4 ℃冰箱冷藏条件下，壳寡糖溶液涂膜处理组和对照组在第8天时的TVBN值分别为252.0和196.0 mg/kg；pH 分别为7.73和6.69；TBA值分别为1.552和0.670。综合各项指标的变化，壳寡糖涂膜保鲜的鲫鱼货架期明显比对照组长，表明壳寡糖具有较好的抗氧化能力和保鲜性能。[结论]研究可为壳寡糖在更多领域更广泛的开发应用奠定基础。

关键词 壳寡糖；抗氧化性；鲫鱼；保鲜性能

中图分类号 S984.1+1 文献标识码 A 文章编号 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

殼寡糖也叫壳聚寡糖，学名为β1，4寡糖-葡萄糖胺，是壳聚糖经过物理、化学或生物等方法降解得到的一种聚合度在20以下的低分子量壳聚糖[1]。与大分子量的壳聚糖相比，壳寡糖分子链较短，水溶性较好，生物活性更高，更容易被生物吸收。因此，壳寡糖在农业、食品、化妆品、医药、动物饲料及日常化工领域具有广泛的应用。

大量的国内外科学试验证实，壳寡糖具有较强的抗氧化性能。徐魏等对壳寡糖生物活性的研究进展及作用机制进行了论述[2]。张长梅等以不同分子量的壳寡糖为材料进行清除羟自由基的试验，结果显示，壳寡糖对羟自由基的清除率高达89.2%，表明壳寡糖有明显的抗氧化作用[3]。壳寡糖作为一种高效、无毒、无味、成本较低的天然保鲜剂，多用于果蔬的保鲜。刘弘等将翠冠梨浸泡在50 mg/L的壳寡糖溶液中，于5 ℃、90RH条件下进行保存，结果表明，壳寡糖可有效降低翠冠梨的呼吸率以及失重率，保持翠冠梨果实的硬度，减缓果肉组织中糖类、有机酸及抗坏血酸营养物质的损耗[4]。聂青玉以西兰花为试验材料，以不同浓度的壳寡糖溶液对西兰花进行处理，置于不同环境中贮藏，并用清水作为空白对照，结果显示，壳寡糖溶液处理的西兰花感官与营养品质均优于普通存放的西兰花，壳寡糖处理可减缓西兰花采后失重现象，从而延长西兰花的货架期[5]。目前，壳寡糖用于海产品保鲜上的研究较少，水产品中含有丰富的蛋白质和多种不饱和脂肪酸，水分含量高，极易发生脂肪氧化、微生物滋生和腐败变质[6]。笔者就壳寡糖的抗氧化性及对鲫鱼保鲜性能方面进行了研究，为壳寡糖更广泛地应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

壳寡糖（平均分子量2 000 D左右，寡糖含量为98%），中国水产科学院黄海水产研究所酶工程课题组提供；新鲜活鲫鱼，购于青岛大润发超市，每条约重250 g；DPPH，SIGMA公司；四乙氧基丙烷，上海麦恪林生化科技有限公司；阿拉伯胶，天津市恒兴化学试剂有限公司。铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁、邻二氮菲、硫酸亚铁、无水乙醇、邻苯三酚、TBA、氯仿、EDTA、碳酸钾、甘油、硼酸、盐酸、甲基红、次甲基蓝、乙酸，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

主要仪器：ORION Model 818 pH计，美国奥立龙公司；SHIMADZU UV2550岛津分光光度计，日本岛津公司；LKB2219恒温水浴，瑞典BROMMA公司；10125电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械厂；康威皿；电子天平，HANPING；MilQB 型纯水仪，美国MiliQ公司；小型绞肉机，九阳料理机；20PR52D高速冷冻离心机，日立公司；XW80A漩涡混合仪，海门市其林贝尔仪器有限公司。

1.2 殼寡糖抗氧化性研究

1.2.1 总还原力的测定。

根据文献[7]稍作改进并进行测定：分别取2 ml不同浓度（0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mg/ml）的壳寡糖溶液于比色管中，依次加入2.5 ml磷酸盐缓冲液（pH 6.6，0.2 mol/L），1%的铁氰化钾溶液2.5 ml，混匀后置于50 ℃恒温水浴锅中，20 min后取出并迅速冷却，加入2.5 ml质量分数10%的三氯乙酸溶液，转入离心管中，4 ℃、8 000 r/min离心10 min，取上清液2 ml，依次加入2.5 ml去离子水和0.5 ml质量分数0.1%的三氯化铁溶液，静置10 min后，于分光光度计700 nm波长下测定其吸光度值。吸光值越大，还原能力越强，以VC为阳性对照。

1.2.2 清除羟自由基的测定。

采用邻二氮菲Fe2+氧化法[8]测定壳寡糖对羟自由基的清除率，并以VC为阳性对照。

1.2.3 清除DPPH自由基的测定。

采用DPPH法[9]测定壳寡糖对DPPH自由基的清除率：分别取2 ml不同浓度的壳寡糖溶液，加入2 ml DPPH溶液，混匀后于室温放置30 min，4 ℃、8 000 r/min离心10 min，于分光光度计517 nm波长下测定其吸光度值，并以VC为阳性对照。

1.2.4 抑制超氧阴离子的测定。

参照文献[10]采用邻苯三酚氧化法测定壳寡糖对超氧阴离子的抑制作用。

1.3 壳寡糖对鲫鱼保鲜性能评价

将新鲜活鲫鱼处理洗净后，用无菌刷蘸取2%的壳寡糖水溶液均匀涂于鲫鱼体表，于室温条件下晾干后装入塑料托盘，用保鲜膜覆盖，每盘装一条，将其置于4 ℃的冰箱内冷藏，以无菌水处理的鲫鱼为阳性对照。每隔2 d随机取样进行相关指标的检测。

1.3.1 pH的测定。

每隔2 d取相同部位的鱼肉100 g，经绞碎后置于250 ml三角瓶中，加入100 ml无菌水，搅拌均匀，静置30 min后，用已校正好的pH计测定溶液的pH，3次测定求平均值。

1.3.2 挥发性盐基氮的测定。

参照中华人民共和国水产行业标准SC/T3032-2007中水产品挥发性盐基氮的方法进行测定。

1.3.3 硫代巴比妥酸的测定。

参照文献[11]稍作改进并进行测定：配制1 ml相当于丙二醛10 μg的标准溶液，分别取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 ml的标准液于比色管中，用水补足到5 ml，加入5 ml 0.02 mol/L的TBA溶液，于分光光度计中测定溶液在532 nm波长下的光密度值并绘制标准曲线。

准确称取10 g鱼肉，将其置于有盖的三角瓶内，加入25 ml三氯乙酸混合液并混匀，4 ℃、 8 000 r/min离心5 min，取5 ml上清液，加入5 ml TBA溶液，混匀后于95 ℃恒温水浴锅中保温40 min，取出冷却1 h后向比色管中加入5 ml氯仿，静置分层，取上清液测定532 nm波长下吸光度值，对照标准曲线得到丙二醛的含量。

1.4 数据统计分析

采用Excel 2010统计分析所有数据并制图，应用SPSS软件对数据的差异显著性进行分析检验。

2 结果与分析

2.1 壳寡糖抗氧化活性研究

2.1.1 总还原力的测定。

还原力是抗氧化性的一个重要指标。该试验以VC为阳性对照测定了不同浓度壳寡糖溶液的总还原力（图1、2）。由图1可知，壳寡糖溶液具有较强的还原能力，并且随着壳寡糖溶液浓度的增大，其还原能力也逐渐增强。其中1.5 mg/ml壳寡糖溶液的还原能力就相当于50 μg/ml阳性对照VC的还原能力。

2.1.2 清除羟自由基的测定。羟自由基是最活跃的自由基，是一种重要的活性氧自由基。该试验以VC为阳性对照测定不同浓度壳寡糖溶液对羟自由基的清除率（图3、4）。由图3可知，壳寡糖溶液对羟自由基的清除能力随着壳寡糖溶液浓度的增大而增大。1 mg/ml壳寡糖溶液对羟自由基的清除率相当于100 μg/ml阳性对照VC对羟自由基的清除率，表明壳寡糖溶液具有较好的清除羟自由基的能力。

2.1.3 DPPH自由基清除率的测定

由图5分析可知，壳寡糖溶液对DPPH自由基的清除率随壳寡糖溶液浓度的增大而增大。壳寡糖溶液浓度为4 mg/ml时，对DPPH自由基的清除率达到97.8%，说明壳寡糖溶液具有较好的清除DPPH自由基的能力。

2.1.4 超氧阴离子抑制试验。