生物技术在水产食品加工上之应用--利用生物技术生产鱼肉蛋白降解抑制剂

鲭鱼(Scomber australasicus)、鳕鱼(Merluccius productus)、鲑鱼(Oncorhynchus keta)、大西洋产鳕鱼或比目鱼等鱼浆在冷冻贮藏过程中极易因Cathepsins B、H、I等之残存而造成品质下降,而且于制造鱼浆加工品时,常会在加热过程发生鱼浆解胶(thermal degradation)之品质劣变问题.由过去之研究结果显示,Cathepsin B、L等硫氢蛋白酶均会影响鱼浆蛋白的冷冻安定性及热凝胶特性.由于从农、畜、水产原料中分离与制备蛋白酶抑制剂极不经济,且产量也受限,因此,本研究室将鸡肺的cystatin cDNA序列利用pET-23a(+)表现载体表现,并转送到大肠杆菌AD494(DE3)pLsS细胞内,经由isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside(IPTG)诱导,可在大肠杆菌细胞质内表现出高量具有正确蛋白分子内双硫键及活性之recombinant cystatin.基于安全及工业上量产之考量,本研究室亦将此cystatin的cDNA序列,接到PGAPZaC表现载体上并将此载体转送入酵母菌Pichia pastoris x-33细胞中,令cystatin cDNA整合到此酵母菌核内之染色体DNA上,经由此载体上之GAP promoter的调控及α-factor prepro-sequence之引导可以于培养液中大量的表现出具有正确蛋白结构及活性之胞外分泌型recombinant cystatin.以上两蛋白质均经由分离纯化及生化特性分析证实与纯化自鸡蛋白的天然chicken cystatin有近似的papain-like蛋白酶抑制活性及热安定性,且对冷冻鱼浆在加工过程均具有显著抑制肌肉蛋白降解之能力.