《食品科学》：渤海大学李学鹏教授等：白藜芦醇对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

鱼糜是指将原料鱼经过采肉、漂洗、脱水后等工序制得的鱼肉制品。传统的鱼糜及鱼糜制品多以海水鱼为原料，但随着海洋捕捞强度不断加强，传统优势鱼糜原料鱼资源衰退，淡水鱼逐渐成为生产鱼糜的原料替代品。鲢鱼是我国最典型的淡水鱼，已成为鱼糜及鱼糜制品的主要原料。然而，由于鲢鱼其内源性蛋白酶含量较高，导致其鱼糜普遍存在凝胶差、易劣化等问题。

海南大学食品科学与工程学院王悦松，刘香玲，李学鹏*等以鲢鱼肌原纤维蛋白为原料，研究不同添加量白藜芦醇（RE）对其结构特性、流变学特性以及凝胶特性的影响，为白藜芦醇（RE）在鱼糜制品中的应用及功能性鱼糜制品的开发提供参考。

1 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白粒径的影响

蛋白质粒径大小可以直观反映蛋白质的降解和聚集情况。由图1可知，在添加量为0.05%～0.15%范围内，随着RE添加量的增加，肌原纤维蛋白粒径呈逐渐增大趋势，说明RE在一定浓度下可能会聚集肌原纤维蛋白分子。由图1可知，进一步添加RE时，肌原纤维蛋白粒径降低，这可能是由于过多添加RE会阻碍其与蛋白质之间的结合。因此，适量添加RE会使肌原纤维蛋白形成复合物或发生交联聚集。

2 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白紫外光谱的影响

如图2所示，肌原纤维蛋白的特征峰出现在270 nm波长附近。随着RE质量分数的增加，肌原纤维蛋白的紫外吸收有规律增加，产生“增色效应”，说明RE的加入促使肌原纤维蛋白展开，蛋白质分子的疏水非极性区域中的发色基团暴露于极性溶剂中。此外，在280 nm波长处的吸收峰略微右移（红移），说明RE与肌原纤维蛋白的结合使芳香族残基的微环境极性减小，表明RE的加入引起了MP疏水性基团的暴露，从而改变了蛋白质构象。

3 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白内源荧光光谱的影响

由图3可知，肌原纤维蛋白在333 nm波长处具有最大荧光发射强度。随着RE的添加，肌原纤维蛋白在333 nm波长处的荧光发射强度明显降低，这可能是由于RE的加入使得肌原纤维蛋白结构展开，促使RE与肌原纤维蛋白色氨酸残基之间发生结合。此外，添加RE后最大发射波长由原来的333 nm增加到340 nm，发生了红移现象，这说明RE与MP发生了非共价相互作用，导致色氨酸周围微环境由疏水性向亲水性转变。总的来说，随着RE添加量的提高，肌原纤维蛋白荧光猝灭越严重，这一事实揭示了RE与蛋白质样品非共价结合，从而以剂量依赖的方式引起荧光猝灭。

4 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白流变学特性的影响

由图4可知， 整个 加热过 程中 ，tan δ 始终小于1，说明形成的凝胶主要以弹性为主。 RE添加量对肌 原 纤维蛋白 G’ 总体变化趋势影响不大。 加热初期， G’ 呈大幅下降的趋势，这可能是因为肌原纤维蛋白中的化学键在加热过程中被破坏以及蛋白质变性导致蛋白质链条断裂，引起蛋白质结构松散。 在42～70 ℃肌原纤维蛋白的 G’ 整体呈增大趋势，此时肌球蛋白头部通过二聚作用开始交联，在二硫键和非共价键的作用下形成具有弹性的蛋白质网络结构。 值得注意的是，在52～55 ℃之间出现 G’ 下降的现象，此时为肌原纤维蛋白的变性温度，在此阶段肌球蛋白尾部的解螺旋导致蛋白流动性增强，破坏了蛋白网络结构。 当温度高于55 ℃时， G’ 逐渐升高并趋于平缓，此时已经形成了不可逆的三维网状结构。 整个加热过程中，添加RE的样品 G’ 始终高于对照组，且随着RE的添加（0.05%～0.15%），肌原纤维蛋白的 G’ 有逐渐增加的趋势。 这可能是因为RE主要增加了肌原纤维蛋白的 G’ ，能够诱导蛋白分子相互交联，从而使凝胶网状结构更加致密且稳定。 此外有研究表明， G’ 越高，表明凝胶的刚度或硬度越高。 随着RE的添加，均呈现先增大后减小的趋势，在添加量为0.15%时为最大值。 说明适量添加RE可以提升肌原纤维蛋白的弹性，改善其凝胶性能，而过高添加量破坏了肌原纤维蛋白的凝胶性能。 说明高添加量的RE掩盖了部分蛋白质的反应官能团，阻碍蛋白质间以及和RE的结合，形成较差的凝胶。 结果表明，RE的加入改善了鲢鱼肌原纤维蛋白的流变学特性。

5 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶强度的影响

如图5所示，对照组的肌原纤维蛋白凝胶强度为710.12 g•mm，添加0.05%～0.15%的RE后，凝胶强度逐渐升高，添加量为0.15%时与对照组相比增加了38.43%。说明添加RE有助于肌原纤维蛋白形成更加致密的凝胶，可能是由于RE含有的羟基与肌原纤维蛋白结合，促进了肌原纤维蛋白凝胶网络的形成。此外有研究表明，高添加量的酚类物质使凝胶强度下降也可能是与酚类化合物的自我聚集有关。结果表明，适量添加RE有助于增强鲢鱼肌原纤维蛋白的凝胶强度。

6 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶质构特性的影响

由表1可知，RE处理组的凝胶硬度值均显著高于对照组。且随着RE的添加，硬度值呈先显著上升后显著下降趋势（P＜0.05），其中胶着度和咀嚼度与硬度变化趋势相似。不同RE添加量对肌原纤维蛋白凝胶均有不同程度的改善。其中，添加量为0.15%时，硬度、弹性、胶着度、咀嚼度分别比对照组增加了15.84%、1.60%、8.51%、22.62%。添加RE后，蛋白凝胶的黏聚性整体呈下降趋势，当添加量为0.25%时，比对照组降低了2.31%。不同质量分数RE处理鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶增加了蛋白凝胶的硬度、弹性、咀嚼度和胶着度；降低了黏聚性和回复性。

7 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶持水力的影响

如图6所示，与对照组相比，添加0.05%～0.15% RE时，蛋白凝胶的持水力显著增加（P＜0.05），添加量为0.15%时提高了10.64%。这说明适量的RE能够显著提升凝胶的持水性。可能是因为RE含有大量活性较高的羟基，加热过程中能够和蛋白分子基团以氢键结合成致密的三维凝胶网络结构，增强蛋白质水合能力，间接提升肌原纤维蛋白的凝胶强度。而添加量为0.2%和0.25%时持水力下降，这是由于高添加量的RE诱导蛋白质分子间过度交联，蛋白质发生沉淀聚集、水合能力下降；同时，过多的RE发生交联，形成较差的凝胶网络结构，使凝胶持水性降低。

8 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶水分分布的影响

由图7可知，凝胶样品共检测出3 种状态的水，分别定义为T21、T22和T23。其中，T21 为结合水（0～10 ms）；T22为不易流动水（10～150 ms）；T23为自由水（150～10 000 ms）。T2在1～10 000 ms内对应的峰所占的比例分别记为P21、P22、P23。由表2可知，RE处理组与空白对照组相比，不易流动水含量增加，自由水含量降低。说明添加RE促使一部分自由水向结合水和不易流动水转化，使凝胶体系截留更多的水分。可能是因为RE的添加使得肌原纤维蛋白形成了更加致密的凝胶网络结构，增强了与水分子的结合。结果表明，RE添加量为0.15%时有助于改善肌原纤维蛋白凝胶对水分的束缚能力。

9 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶白度的影响

由表3可知，随着RE添加量的增加，鱼糜凝胶的L*、b*值和白度值均逐渐增加。原因可能是RE本身为白色物质，加入到蛋白质中改善了凝胶的白度值。此外，RE作为典型的酚类化合物，含有多个酚羟基结构，能够和蛋白质结合，促进凝胶三维网络结构的形成，因此改善凝胶的白度值。此外，也有研究发现添加多酚也会影响干酪制品的色泽。

10 RE对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶微观结构的影响

图8为经二值化处理后不同添加量RE对肌原纤维蛋白凝胶微观结构的影响。可以看出，不同质量分数的RE对蛋白凝胶的微观结构具有显著差异。对照组凝胶的微观结构呈多孔状，表面粗糙且凹凸不平，并呈现不规则的凝结空间。随着RE的添加，肌原纤维蛋白凝胶孔洞逐渐减小，凝胶结构越来越致密。RE添加量达到0.15%时，肌原纤维蛋白凝胶形成了致密的片状微观结构，凝胶表面光滑且均匀，可能是由于随着RE质量分数增加，RE含有的酚羟基与蛋白质结合形成胶束，凝胶结构变得致密。说明适量RE可以促进肌原纤维蛋白凝胶网络结构的形成。

利用ImageJ软件分析凝胶的孔径大小，如图9所示，添加RE后的蛋白凝胶孔径呈先降低后升高的趋势，添加量为0.15%时孔径最小。之前的研究表明，凝胶持水力与凝胶孔径大小有关，凝胶孔径越小，持水力越大。本研究中，RE添加量为0.15%时凝胶结构最为均与致密，孔径最小，因此截留水分能力升高，与持水力结果一致。

结 论

RE对改善鲢鱼肌原纤维蛋白结构特性、流变学特性以及凝胶特性具有显著作用。RE的添加使肌原纤维蛋白粒径增大，提高了肌原纤维蛋白的G’和G”，且凝胶体系主要以弹性为主。同时，RE的添加促进了肌原纤维蛋白疏水性基团的暴露，使其荧光强度降低。随着RE的添加，凝胶强度在添加量为0.15%时达到最大值，与对照组相比提高了38.43%。此外RE的添加还改善了质构特性，提高白度值，使肌原纤维蛋白凝胶中一部分自由水转变为不易流动水，提高了保水性能；RE添加量在0.15%时凝胶网络结构最为致密。综上所述，RE可以有效改善肌原纤维蛋白的凝胶形成能力，为低值淡水鱼鱼糜制品品质改良提供了参考。

本文《白藜芦醇对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶特性的影响》来源于《食品科学》2023年44卷12期，作者：王悦松，刘香玲，李学鹏，励建荣，高瑞昌，杨青，位正鹏，周小敏，王明丽。DOI：10.7506/spkx1002-6630-20220923-235。点击下方 阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：武汉轻工大学食品科学与工程学院 冯红；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

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