南极磷虾酶解液特性分析

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(中国水产科学研究院东海水产研究所,农业部东海渔业资源开发利用重点实验室,上海 200090)

南极磷虾资源量巨大,营养丰富,蛋白质含量高达干样的60%～65%,且必需氨基酸齐全,是一种优质动物性蛋白质[1-2]。南极磷虾蛋白资源大多用于鲑、鳟鱼类人工配合饲料中鱼粉的替代蛋白源、观赏鱼饲料添加剂以及游钓业[3-4],开发利用南极磷虾资源意义重大[1]。近年来,学者们从南极磷虾内陆续提取了磷虾油、蛋白水解酶、磷虾肽等功能性物质[5-7]。李明杰等[7]指出不同蛋白酶水解所得的南极磷虾酶解液具有一定的清除自由基的能力。游离氨基酸(free amino acid,FAA)又称为非蛋白氨基酸,是酶水解物主要营养成分和风味物质,其含量及特定比例组合直接影响其滋味特征。目前的研究中尚未涉及对南极磷虾经不同外源蛋白水解酶制备的酶解液中游离氨基酸及多肽相关报道,仅见任艳[8]对南极磷虾蛋白的水解液中游离氨基酸组成的简略报道。

本文利用复合蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶及木瓜蛋白酶对南极磷虾进行水解,对酶解液中游离氨基酸组成特点、营养评价、游离氨基酸的呈味贡献对比及肽相对分子量分布进行分析,探讨南极磷虾酶解液的营养价值、风味特征及多肽组成的特点,从而为南极磷虾酶解液作为功能食品的开发和应用提供基础数据和理论证据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

南极磷虾 由我国南极海洋生物资源开发利用项目组于2015年1月南极FAO 48.1区捕捞,2015年4月冷冻条件下运抵实验室,保存于-40 ℃冰箱中;木瓜蛋白酶(Papain) 酶活22000 U/g,中国医药(集团)上海化学试剂公司(沃凯,进口分装);复合蛋白酶(Protamex)、碱性蛋白酶(Alacalase 2.4 L)、复合风味蛋白酶(Flavourzyme 500 M G) 酶活分别为56000 U/g、110000 U/mL、48000 U/g,诺维信公司;乙腈 光谱纯,Merck公司;甲酸 色谱纯,天律市光复精细化工研究所;Tri-sephosphate isomerase(Mw=26625 Da)、Myoglobin(Mw=16950 Da)、Aprotinin(Mw=6512 Da)、Insulin-B(Mw=3496 Da)、Bacitracin(Mw=1423 Da) 美国Bio-rad公司;马尿酰组氨酰亮氨基酸(hippuryl-histidyl·leucine,HHL,Mw=423 Da) 日本Peptide Institute;18种氨基酸标品 中国科学院生物化学试剂研究所。

IKA T50高速匀浆机 德国IKA;CF 16XII高速冷冻离心机 日本Hitachi公司;PHSJ-3F 实验室pH计 上海精密科学仪器有限公司;FOSS KjeltecTM2200凯氏定氮仪 瑞典福斯FOSS公司;Waters 600E高效液相色谱 美国Waters公司;L-8500氨基酸自动分析仪 日本Hitachi公司。

1.2 实验方法

1.2.1 酶解液的制备 将500 g冰冻南极磷虾于4 ℃冰箱中解冻4 h,用匀浆机将其搅碎成糜状,分别称取10 g南极磷虾糜于50 mL离心管中,加入10 mL的蒸馏水,摇匀后根据虾糜质量按照500 U/g虾糜鲜重的添加比例加入木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶和复合风味蛋白酶,搅拌均匀,置于恒温振荡器中水解4 h,酶解条件见表1。待酶解结束,在沸水浴中煮沸灭酶活10 min,冷却后,12000 r/min 4 ℃离心30 min,澄清的上清液定容到20 mL,即为实验所得各组酶解液(木瓜蛋白酶、复合蛋白酶解、碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶所得酶解液分别记为MKPEH、PKPEH、AKPEH和FKPEH),每种蛋白水解酶的酶解反应设3组平行。

表1 南极磷虾蛋白酶解参数Table 1 Parameters for enzymatic hydrolysis of Antarctic krill protein

1.2.2 氨基酸标样 天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、赖氨酸(Lys)、丝氨酸(Set)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、脯氨酸(Pro)、色氨酸(Trp)均用0.01 mol/L盐酸配制成10 mg/mL的标准储备液。

1.2.3 酶解液水解度的测定 酶解上清液中总氮含量采用凯氏定氮法[9],上清液中的氨基酸态氮含量采用甲醛电位滴定法[10]测定。水解度(degree of hydrolysis,DH)见式(1)[11]。

DH(%)=酶解液中氨基态氮含量/原料中总氮含量×100

式(1)

1.2.4 氮收率和平均肽链长度(average peptide length,APL)的测定 酶解液中总氮含量占原料总氮的百分比为氮收率,反应的是水解效率,指在酶解时间内,变性蛋白质经过酶解转化为可溶性的氮的能力,见式(2)[12]。

氮收率(%)=(T-N)/(RMT-N)×100

式(2)

式中:T-N为酶解液中总氮含量,mg;RMT-N为原料总氮含量,mg。

酶解液中平均肽链长度(average peptide length,APL)计算见式(3)[13]。

APL=(T-N)/(A-N)

式(3)

式中:T-N为酶解液中总氮含量,mg;A-N为酶解液中氨基态氮含量,mg。

1.2.5 游离氨基酸测定 取1 mL酶解液样品,不经酸碱水解,直接加水定容至1000 mL,经0.22 μm滤膜过滤后上样至氨基酸自动分析仪进行测定[14],取样量可视含量高低而定,待测液单种氨基酸浓度<1 μg/mL为宜。

1.2.6 滋味贡献评价方法 采用呈味强度值(Taste activity value,TAV)法评价单个游离氨基酸对不同酶解液滋味的贡献,TAV 指样品中各呈味物质的测定值与该物质味道阈值之比,通常认为,当TAV 大于1时,该物质对样品呈味有重要影响,并且数值越大,贡献越大[15]。计算见式(4)。

TAV=C1/C2

式(4)

式中:C1为滋味化合物的质量浓度,mg/mL;C2为滋味阈值浓度,mg/mL。

1.2.7 分子量分布的测定 采用高效凝胶排阻色谱柱技术对酶解液中多肽分子量大小和肽段组成模式进行测定[16]。色谱条件如下:色谱柱:TSK gel G200SWXL,流动相:50 mmol/L Tris-HC1缓冲液(pH7.2),上样量:20 μL,流动相流速:0.7 mL/min,监测214 nm处的吸光值。

标曲的建立:将6种标准多肽(Tri,osephosphate-isomerase、Myoglobin、Aprotinin、Insulin-B、Bacitracin)和HHL配制成溶液(1 mg/mL),进行高效液相色谱洗脱,建立分子量的对数与洗脱保留时间之间的回归方程。相对分子质量对数值与洗脱体积拟合直线方程为y=-1.7549x+13.842(R2=0.9937),其中,y为标准肽分子量对数,x为洗脱体积。

南极磷虾酶解液上样处理:将南极磷虾酶解液配制可溶性蛋白含量为5 mg/mL的溶液,经过针式过滤头(0.45 μm)过滤后，在相同的条件下进行高效液相色谱洗脱,根据标准方程计算其相对分子质量。

1.3 数据分析

数据用SPSS 11.5软件进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),Duncan多重比较和独立样本T检验,数据以M±SD表示,p<0.05为差异性显著。

2 结果与分析

2.1 DH、APL和氮收率

如表2,AKPEH水解程度最高。由于各蛋白酶的作用类型和内切活力与外切活力的比值上存在差异,碱性蛋白酶是比较适合南极磷虾蛋白的外源蛋白水解酶。Liaset等[17]的报道指出,营养价值高的蛋白类食物应富含低分子肽,尤其是二肽和三肽,同时又尽可能少含游离氨基酸。4种酶解液中平均肽链长为1.41～1.62个氨基酸残基,是含少量游离氨基酸的小肽混合物,有较高的营养价值。酶解条件对酶解产物的氮收率有一定的影响[12],结果表明,不同的外源蛋白酶种类对南极磷虾酶解产物的氮收率也有一定的影响。FKPEH的氮收率显著低于其余3组酶解液(p<0.05),说明其酶解效率在4种酶解液中最低。

表2 4种酶解液的水解度、平均肽链长度及氮收率(n=3)Table 2 DH,APL and nitrogen yield of four krill protein enzyme-hydrolysates(n=3)

2.2 南极磷虾酶解液游离氨基酸分析

2.2.1 南极磷虾酶解液游离氨基酸中常见氨基酸组成分析 采用氨基酸测定仪对4种酶解液中FAA组成进行分析,检测到18种常见氨基酸(见表3)。MKPEH、PKPEH、AKPEH和FKPEH中18种常见游离氨基酸总量(total free amino acids,∑TFAA)分别为22.95、22.24、24.94和21.77 mg/mL;且AKPEH的∑TFAA显著高于FKPEH(p<0.05),MKPEH和PKPEH的∑TFAA分别与AKPEH和FKPEH中∑TFAA无统计学上显著差异(p>0.05)。本研究结果与沈雨佳等[18]的报道结果相反,在鲫鱼肉酶解液中,风味蛋白酶酶解液的∑TFAA最高(22.1 mg/mL),碱性蛋白酶酶解液的∑TFAA最低(5.28 mg/mL),木瓜蛋白酶酶解液的∑TFAA居中(10.11 mg/mL)。因酶解产物中游离氨基酸组成与原料特性有一定的关系,南极磷虾为海水甲壳类动物蛋白,而鲫鱼为淡水鱼类动物蛋白,因此南极磷虾酶解液游离氨基酸组成与鲫鱼酶解液存在差异可能与酶解底物蛋白组成不同有关。

从单一氨基酸检测结果上看(表3),4种酶解液中含量较高的游离氨基酸种类有Leu、Arg、Val、Ala和Glu,但不同蛋白酶酶解液中游离氨基酸含量高低顺序有所不同。Leu在MKPEH、PKPEH和FKPEH中的含量最高,其次是Arg,而AKPEH中,Glu含量最高,其次是Leu和Arg,且4种酶解液中,Val含量皆高于Ala。4种酶解液中,Glu含量各不相同,Glu含量从高到低依次为AKPEH、PKPEH、FKPEH、MKPEH。同一批制备的南极磷虾蛋白肉糜,主要氨基酸分布情况基本一致,但因所采用的外源蛋白酶种类不同,所得的酶解物中游离氨基酸含量高低顺序存在差异;不同的蛋白酶具有各自的特异性及优先酶切位点,对同种原料进行酶解后所得的酶解产物中游离氨基酸组成会有不同程度的差异[19]。与鲫鱼肉[18]、白鲢鱼骨[20]、缢蛏[21]及鳀鱼[22]酶解液中含量最丰富的游离氨基酸占其∑TFAA的百分比特别高的氨基酸组成模式不同,4种南极磷虾酶解液中含量丰富的氨基酸种类在∑TFAA中所占百分比较为均衡(7.00%～10.00%)。游丽君[23]的研究表明,水解度不同,酶解产物中游离氨基酸的含量及组成存在一定差异。由于水解程度各不相同,因此水产动物蛋白酶解产物中优势游离氨基酸种类不一致的原因除了与酶解底物蛋白源不同外,还与水解度有关。

表3 4种酶解液中游离氨基酸分类及含量Table 3 Classification and content of free amino acids of four krill protein enzyme-hydrolysates

与其他水产动物蛋白酶解产物中优势游离氨基酸种类相比,木瓜蛋白酶、风味蛋白酶和碱性蛋白酶解鲫鱼肉所得酶解液中的游离氨基酸中含量最丰富的是Leu(分别为19.13%、18.14%和20.77%)[18]。而姜绍通等[20]使用中性蛋白酶对白鲢鱼骨酶解所得的酶解液中,含量最丰富的游离氨基酸种类分别是Tyr(26.93%)。李莹等[21]用碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶酶解缢蛏肉所得水解液中游离氨基酸含量最丰富的是Lys(18.87%)。朱碧英等[22]用胃蛋白酶和胰蛋白酶复配酶解鳀鱼所得水解液中游离氨基酸含量最丰富的是Glu(17.33%)。由此可见,酶解底物蛋白源不同,即使采用同一种外源蛋白水解酶,所得酶解液中含量丰富的游离氨基酸种类也不同。

Hughes等[24]和耿翠竹等[25]发现疏水性氨基酸是酶解液中的主要的氨基酸。南极磷虾蛋白的4种酶解液中,疏水性氨基酸(Ala、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Trp、Tyr和Pro)是主要的氨基酸种类,本研究结果与前人研究结果相符。

2.2.2 游离氨基酸中常见氨基酸营养价值分析 必需氨基酸(essential amino acids,EAA:Trp、Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys)利于人体吸收利用,其含量越高,营养价值越高。表3中,AKPEH中∑EAA显著高于FKPEH中∑EAA(p<0.05),而MKPEH、PKPEH中∑EAA与AKPEH和FKPEH中∑EAA无显著差异(p>0.05);AKPEH和PKPEH中∑EAA在∑TFAA中所占百分比(49.74%和49.57%)显著高于MKPEH和FKPEH中∑EAA百分比(48.73%、48.39%)(p<0.05),4种酶解液中∑EAA在∑TFAA中所占百分比(48.39%～49.74%)均高于WHO/FAO标准(35.3%),与斑点叉尾鮰鱼鱼头水解粉中对应值(48.26%)相当[26],高于白鲢鱼骨酶解液中的对应值(31.44%)[20],但低于鲫鱼肉酶解液中的对应值(54.6%～65.02%)[18]。

AKPEH中∑DAA(Asp、Glu、Gly和Ala)显著高于MKPEH(p<0.05),但AKPEH中∑DAA与PKPEH、FKPEH中∑DAA、MKPEH中∑DAA与PKPEH、FKPEH中∑DAA均无显著差异(p>0.05)。4种酶解液∑DAA在∑TFAA中百分比与4种酶解液∑DAA的变化趋势不同。FKPEH中∑DAA占∑TFAA百分比最高,显著高于PKPEH、AKPEH中∑DAA百分比(p<0.05),而PKPEH、AKPEH中∑DAA百分比显著高于MKPEH中∑DAA百分比(p<0.05)。

F值(Fischer ratio)是支链氨基酸(Branched chain amino acid,BCAA:Val、Ile、Leu)与芳香族氨基酸(Aromatic amino acid,AAA:Tyr、Phe)含量的克分子数比值,可作为评价蛋白营养价值的指标之一[2,27],且支芳比(F值)越大其生理功能[28]越好。表3中可以看出,MKPEH的F值(2.03)显著低于其于3组酶解液(3.32、3.28、3.49),且AKPEH、PKPEH、FKPEH的F值较南极磷虾全虾的F值(2.28)[13]显著提高(p<0.05)。

因此,综合∑TFAA、∑EAA、∑EAA/∑TFAA∑DAA、∑DAA/∑TFAA和F值对比分析,对南极磷虾而言,酶解液的营养价值从高到低依次为:AKPEH>PKPEH>FKPEH>MKPEH。

2.3 酶解液呈味特性及TAV分析

研究表明,植物或动物蛋白酶解或发酵所获得的大多数肽组分具备强烈的鲜味,对酶解液中的鲜味形成作用很大[29]。根据氨基酸的呈味特性,将其分为鲜味、甜味、苦味三种[30-31]。如表4,在已知味道阈值的氨基酸中,MKPEH、AKPEH和FKPEH中,除4种氨基酸(Asp、Ser、Pro、Thr)的TAV值小于1外,有11种氨基酸的TAV值大于1,其中TAV值最高的4种氨基酸分别是Glu、Val、Arg、Met。PKPEH中,除了Asp、Ser、Pro、Thr外,Gly(0.99)的TAV值亦小于1,TAV值最高的4种氨基酸与MKPEH中相同。

表4 4种南极磷虾酶解液中呈味游离氨基酸TAVTable 4 The taste activity values of free amino acids in 4 kinds of four Antarctic krill protein enzyme-hydrolysates

2.3.1 鲜味氨基酸 Glu和Asp是呈鲜味的特征氨基酸,普遍认为Glu对风味起到的作用最大,Glu和Asp本身虽具有酸味,但它们的钠盐都具有鲜味,因此称这两种氨基酸为鲜味氨基酸。鲜味氨基酸除能产生鲜味外,还能增强食品滋味的持续性、复杂性、厚度等及食品的特征风味和甜味[32]。如表5,4种酶解液中鲜味氨基酸组分在∑TFAA中百分比从高到低:FKPEH(13.27%)>AKPEH(13.04%)>PKPEH(12.34%)>MKPEH(10.15%),南极磷虾酶解液中鲜味氨基酸组分比例高于鸡汤酶解液中比例(8.83%)[30]。Glu可增加水解的鲜味,南极磷虾酶解液中Glu的TAV值最高,而Asp的TAV值并不高,均小于1,因此Glu是南极磷虾酶解液中重要的鲜味剂,且Glu对南极磷虾酶解液鲜味的贡献大于Asp。

表5 4种南极磷虾酶解液中呈味氨基酸含量及占游离常见总氨基酸的比例Table 5 The contents and the proportion of flavor amino acids in total free amino acids of four Antarctic krill protein enzyme-hydrolysates

Glu是4种酶解液中单一氨基酸含量占∑TFAA百分比前五位的氨基酸种类之一,AKPEH中Glu含量在∑TFAA中所占百分比排第一,显著高于其余3种酶解液中对应值(p<0.05)。

2.3.2 甜味氨基酸 Gly、Ala、Ser、Pro和Thr是带甜味特征的氨基酸。如表5,4种南极磷虾酶解液中甜味氨基酸组分在∑TFAA中百分比较为接近(28.80%～30.24%),百分比按高低顺序排序为:FKPEH(30.24%)>AKPEH(29.49%)>PKPEH(29.47%)>MKPEH(28.80%)。南极磷虾酶解液中甜味氨基酸组分比例明显高于鸡汤酶解液中比例(16.13%)[30]。Ala是重要的甜味氨基酸,与Glu等鲜味物质相互作用具有提鲜效果[33]。Gly本身具有爽快的甜味,除了本身提供的清香甜味以外,还能减少苦味,从食物中去除不良的口味[34],一般认为Gly对风味的作用次于Glu。Gly和Ala对蟹、虾等水产品有重要贡献[35]。王曜等[36]认为,养殖克氏原螫虾虾肉中游离氨基酸中Ala的TAV值(1.48)高于野生克氏原螯虾虾肉中游离氨基酸中Ala的TAV值(0.99),这是养殖克氏原螯虾虾肉比野生克氏原螯虾虾肉味道更鲜甜的原因之一。表4中,南极磷虾酶解液中Ala的TAV值(2.92～3.13)明显高于克氏原螯虾虾肉中游离氨基酸中Ala的TAV值,表示南极磷虾酶解液鲜甜味优于克氏原螯虾肉。此外,南极磷虾酶解液中Gly的TAV值(0.99～1.03)低于海蜇皮香料基液中Gly的TAV值(2.47)[37],而南极磷虾酶解液中Ala的TAV值(2.92～3.13)高于海蜇皮香料基液中Ala的TAV值(1.81)。这说明,Ala对南极磷虾酶解液甜味的贡献高于Gly,而Gly对海蜇皮香料基液风味的贡献高于Ala。此外,Ser、Pro和Thr也具有甜味,但由于它们的TAV值较小(均小于1),所以对酶解液的甜味贡献不如Ala和Gly。

从鲜、甜味氨基酸角度来看,FKPEH风味优于AKPEH和PKPEH,MKPEH风味相对最差。

2.3.3 苦味氨基酸 4种酶解液中主要的苦味氨基酸是Tyr、Phe、Val、His、Lys、Arg、Met、Ile、Leu,共计9种。表5中苦味氨基酸组分在∑TFAA中百分比从高到低:MKPEH(59.05%)>PKPEH(55.89%)>AKPEH(55.08%)>FKPEH(54.34%)。南极磷虾酶解液中苦味氨基酸组分比例明显低于鸡汤(56.81%)及鸡汤酶解液比例(72.60%)[30]。

见表4,9种苦味氨基酸的TAV均大于1,其中Val、Arg和Met的TAV值较高,其次是His和Lys。天然Arg以L型存在,是一种苦味氨基酸,也是半必需氨基酸,Arg本身虽显苦味,但并不是苦味的贡献者,有增加呈味复杂性和提高鲜度的作用[37]。甲壳纲动物中FAA的突出特点是存在大量的Ala、Arg及Glu[38],因此Arg能够赋予海鲜一个适宜的整体风味[35]。王曜等[36]研究指出,Arg对克氏原螯虾虾肉呈味贡献显著(TAV值6.77)。还有研究指出,Arg与扇贝、雪蟹、短颈文蛤等海产品的特征风味有关[39]。陈德慰[40]检测出文蛤和波纹巴非蛤中的游离精氨酸的TAV值分别为1.5和2.3,说明Arg对这两种贝肉的呈味有贡献作用。南极磷虾酶解液中Arg的TAV值(4.08～4.47)是TAV值中第三高的种类,猜测Arg对南极磷虾酶解液的风味具有重要的贡献。Arg不仅能够提升海产品及其酶解液的鲜度,并增加呈味复杂性,在人体营养代谢与调控过程中也发挥重要作用,如Arg是维持婴儿生长发育不可缺少的氨基酸,有多种独特的生理和药理作用[41]。因此,富含Arg的南极磷虾酶解液可作为功能性食品基料用于保健药及保健食物中。

除了主要鲜味物质外,有研究者认为His是鱼味特征风味的贡献者[42],南极磷虾酶解液中His的TAV值较高(2.28～3.57),推测其对南极磷虾酶解液风味贡献较大。

从苦味氨基酸角度来看,FKPEH、AKPEH和PKPEH风味相近,MKPEH风味相对最差。

FAA可作为滋味物质直接刺激人们的味觉器官,让人感觉到鲜美,但鲜美滋味并不是由单一种类的氨基酸决定的,味道的鲜美程度与食品中呈味氨基酸(谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、脯氨酸)的组成和含量有关[43],其中鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸等不同种类游离氨基酸之间的平衡及相互影响是决定滋味的关键因素之一[44]。从表4可知,南极磷虾酶解液游离氨基酸中,鲜甜味氨基酸组分在∑TFAA中百分比含量较高,达38.95%～43.50%,百分比从高到低依次为FKPEH>AKPEH>PKPEH>MKPEH,苦味氨基酸组分在∑TFAA中所占百分比从高到低依次为MKPEH>PKPEH>AKPEH>FKPEH。综合以上分析,南极磷虾的4种酶解液的鲜甜味评分较高,且就总体风味而言,FKPEH和AKPEH风味优于PKPEH,MKPEH风味相对最差。Glu、Arg、Ala、Gly和His是对南极磷虾酶解液风味贡献较大的氨基酸种类。

2.4 南极磷虾酶解液中多肽组成模式分析

见表6,南极磷虾酶解液中肽的相对分子质量呈不连续分布,除AKPEH外,MKPEH、PKPEH、FKPEH中含有微量的100个氨基酸(AA)以上的大分子肽段。南极磷虾酶解液中含有少量游离氨基酸(2.13%～3.69%)。南极磷虾酶解液中多肽主要由7种不同分子量的肽链组成,且25～100个AA组成的较长肽链组分(41.73%～49.52%),除MKPEH外,由25个以内AA组成的肽链含量超过50%,这种差异与4种酶解液的采用的外源蛋白酶的酶解特性及酶解程度有关。

表6 4种南极磷虾酶解液中肽分子量的分布(%)Table 6 Molecular weight distribution of peptide of four Antarctic krill protein enzyme-hydrolysates(%)

由25个以下的AA组成的小分子肽链中,以15～25个AA组成的肽链(8.56%～14.19%)、7～13个AA组成的寡肽(12.25%～18.20%)及二肽与三肽(8.53%～9.09%)为主。南极磷虾酶解液中肽谱组成特点与蚌肉酶解液中的肽分子量组成特点及有很大的区别,蚌肉酶解液中由6～10个AA组成的寡肽占14.96%,而相对分子质量在334 Da以下的小肽及游离氨基酸占76.55%[16]。朱碧英等[22]用胃蛋白酶和胰蛋白酶复合酶解鳀鱼蛋白获得的水解产物中8肽以下的寡肽占50%左右,本研究中,AKPEH中8肽以下的寡肽占18.69%,高于其余3种酶解液(15.84%～15.92%),但显著低于鳀鱼水解产物中8肽以下的寡肽含量占比[22]。这种小肽含量的差异与采用的外源蛋白酶制剂种类、酶解底物蛋白种类以及水解程度有关。

研究证明,寡肽类(2～10个AA)在人体吸收代谢中具有重要的生理功能,小肠粘膜细胞能直接吸收2～10个AA的小肽,可以降低血压,降低血液胆固醇值等。因此,本研究中,AKPEH的生物学功能性高于其余3种酶解液,可进一步开发为寡肽的功能食品原料。

3 结论

不同的外源蛋白酶制剂对南极磷虾蛋白的水解程度不同,其中Alacalase 2.4 L的酶解效率最高。Leu、Arg、Val、Ala和Glu是酶解液中含量丰富的优势氨基酸种类。从∑TFAA、∑EAA、∑EAA/∑TFAA∑DAA、∑DAA/∑TFAA和F值的角度而言,酶解液的营养价值从高到低依次为:AKPEH>PKPEH>FKPEH>MKPEH。南极磷虾酶解液中鲜甜味氨基酸组分含量丰富,Glu对南极磷虾酶解液鲜味的贡献大于Asp,Ala和Gly对南极磷虾酶解液的甜味贡献高,Arg、His对南极磷虾酶解液海鲜风味贡献较大。南极磷虾酶解液中肽的相对分子质量呈不连续分布,AKPEH中8肽以下的寡肽占比高于其余3种酶解液。