1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
一、课题意义
本课题来源于国家自然基金重点项目:猪肉加工过程中蛋白质分子结构及其营养价值变化的分子基础。肉是人类蛋白质、脂肪、维生素等多种营养成分的主要来源,而蛋白质是肉中最重要的营养成分之一,对人体健康具有极其重要的作用[1]。肉蛋白质分为肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和结缔组织蛋白,肌球蛋白、肌红蛋白和肌原蛋白分别是这三类蛋白的主要成分之一。有研究表明,在肉制品的加工过程中,不同加工方式会导致肉蛋白发生不同程度的变化,肌红蛋白、肌球蛋白等肉蛋白质发生氧化,而煮至过程中胶原蛋白发生明胶化,会引起蛋白质分子结构的变化,影响其消化率。目前在国内缺乏这方面系统的研究。本课题从蛋白质体内消化的角度出发,探究不同加工方式的肉蛋白在模型小鼠的肠道中的消化规律,旨在丰富肉品营养学理论基础,为肉类加工与合理消费提供一定的科学依据。
二、国内外研究概况
通过查阅大量相关的国内外文献,以及课题组的研究成果,概述课题的国内外研究情况:在肉及肉制品营养学研究过程中,对肉及肉制品的消化产物进行分析有助于研究肌肉蛋白质在胃肠道消化中的变化规律。目前的研究主要通过结合胃肠道体外消化模型和蛋白质组学的研究技术来鉴定和分析蛋白质的消化产物的特性。例如elizabeth等人[2]通过鉴定及分析肌肉蛋白消化产物中不同蛋白肽的大小及序列,发现猪肉蛋白经体外消化酶消化生成的肽的长度大约为6-16个氨基酸,但富含亮氨酸的蛋白肽不容易被消化酶进一步的分解。同时发现小片段的肽更容易被机体吸收,发挥它们的营养及生物学功能。t.sayd等人[3]利用液相色谱串联高分辨率的质谱鉴定和量化不同加热程度的牛肉的体外消化产物,经过评估发现不同组织的肉蛋白经热处理后,与肌肉收缩有关的蛋白质在小肠中更容易被酶促作用水解,机体中不同组织的肉的消化程度受加热温度的影响不同。paolella 等人[4]尝用体外模拟人体胃肠道消化模型处理意大利帕尔玛火腿,研究发现经胃肠道蛋白酶消化后的肽组成与消化前的内源肽成分存在较大差异。escudero 等人[5; 6]对西班牙火腿上清提取液中的功能肽做了大量分析,发现许多生物活性肽,包括抗氧化肽,抗高血压肽等,表明西班牙火腿能产生对人体有健康作用的生物活性肽,是一个潜在的抗氧化肽的来源。zhu cz等人[7]通过胃肠道消化模型分析鉴定在金华干腌火腿中形成的抗氧化肽,发现金华干腌火腿在加工和胃肠道消化过程能形成抗氧化肽等功能肽。
经过高温处理的肉制品,产生难以消化的蛋白质聚集体,会降低肌肉蛋白的消化率及消化程度。bax 等人[8]发现经70℃处理后的肉,加热引起肌肉蛋白质变性,肌肉中蛋白酶裂解位点暴露,加快胃蛋白酶的消化速度,而加热温度高于100℃加热时,肌肉蛋白中与氧化相关的蛋白质发生聚集,降低了胃蛋白酶酶解速率。marion oberli等人[9]研究发现,高温且长时间加热处理的牛肉的蛋白消化率与低温短时间加热处理相比,肌肉蛋白消化率大约降低4%。t.sayd等人[3]研究发现,低温煮制(55℃)的牛肉肌肉蛋白经胃蛋白酶消化处理后更容易得到分裂程度高的肌质蛋白,相反较高温度处理(70℃、90℃)后,肌质蛋白不容易降解。
2. 研究的基本内容和问题
一、研究目标
探究不同的加工方式产生的猪肉制品蛋白质在小鼠消化道内产生的消化产物的变化规律,分析不同加工方式猪肉制品蛋白质的消化产物差异及不同加工方式对蛋白质消化程度的影响,为肉类加工和合理膳食提供一定的理论依据。
二、研究内容
3. 研究的方法与方案
一、研究方法
(1)模拟传统肉制品加工工艺加工肉制品。通过模拟不同的猪肉加工方式制备水煮肉、乳化肠、干腌肉和红烧肉四种猪肉制品,并制成不同肉蛋白粉,另增设大豆蛋白组及酪蛋白组,参照ain-93g标准配制成颗粒饲料。
(2)建立小鼠饲养的动物模型。设置6组c57bl/6的小鼠,分别对应6种不同的加工蛋白粉饲料,建立经历幼年鼠-青年鼠-中年鼠饲养周期的长期摄食某类蛋白质的小鼠模型,用于分析不同蛋白质在小鼠的肠道中的消化规律。
4. 研究创新点
(1)模拟四种不同的传统肉制品的加工制作工艺,包括水煮肉、咸肉、如化肠、红烧肉,涵盖的加工肉制品种类众多,使得研究不同加工肉制品蛋白体内消化的研究范围面更加广泛,更具有可比性。
(2)研究内容深入系统:小鼠饲料配方按照ain-93g标准配制,仅在蛋白质来源方面有所不同,有效的控制了实验研究的变量,并且饲料在加工过程中做了辐照灭菌处理,保障了饲料的卫生安全。小鼠饲养周期长,饲养周期为270d,小鼠经历幼年鼠-青年鼠-中年鼠的生长发育历程,对应的在人类身上反映的岁数周期是15岁到36岁左右的生长周期。通过长期的控制单一变量的饲养,排除因短时间的饲养所造成的实验的不准确性,使得不同处理组之间的可比性更高,更真实的反应出蛋白质在体内长期的消化情况。长期的控制不同蛋白质的摄入更好的研究不同加工工艺的肉蛋白质在机体内的营养价值变化,对探究如何进行合理的蛋白膳食具有指导意义。
(3)研究方法和手段先进:运用蛋白质组学的分析,所分析的食糜原料为小鼠四个肠段的食糜(十二指肠、空肠、盲肠、结肠),分析的数据充分能够全面地反映在小鼠体内从小肠到大肠中蛋白质的整体消化变化情况,对蛋白质的肠道消化变化规律有全新的认识。
5. 研究计划与进展
2016.04-2016.11 模拟加工肉制品工艺制作产品,制备饲料,测定饲料营养指标,饲养小鼠
2016.09-2016.10 查阅文献,了解国内外及课题组研究内容,撰写文献综述
2016.10-2016.12 查阅相关文献,确认实验思路、技术路线和实验方案
2017.1-2017.2 杀鼠收集样品,撰写开题报告
