【摘 要】
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小龙虾,又名克氏原鳌虾（Procambarus clarkii）,其养殖量逐年扩增,而加工量有限,冷冻贮藏作为最经济有效的方法被用于保存小龙虾。为在冻藏过程中有效保持虾肉品质,需要深入地了解冷冻诱导的蛋白质变性机制。本文对小龙虾进行了48周（近一年）的冷冻贮藏（-18℃）,考察冻藏期间小龙虾的品质变化,并分析冷冻贮藏过程中虾肉蛋白质变性的原因,通过丙二醛（MDA）、胰蛋白酶（Trypsin）、转谷
【基金项目】
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财政部和农业部:国家现代农业产业技术体系项目（CARS-48）； 安徽现代农业产业技术体系项目（AARS-08）； 中央高校基本科研业务费专项资金（PA2021GDSK0102）；
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小龙虾,又名克氏原鳌虾（Procambarus clarkii）,其养殖量逐年扩增,而加工量有限,冷冻贮藏作为最经济有效的方法被用于保存小龙虾。为在冻藏过程中有效保持虾肉品质,需要深入地了解冷冻诱导的蛋白质变性机制。本文对小龙虾进行了48周（近一年）的冷冻贮藏（-18℃）,考察冻藏期间小龙虾的品质变化,并分析冷冻贮藏过程中虾肉蛋白质变性的原因,通过丙二醛（MDA）、胰蛋白酶（Trypsin）、转谷氨酰胺酶（TGase）和亚麻籽胶（FG）对虾肉肌原纤维蛋白（MP）进行处理,考察氧化、酶解、交联等因素对虾肉蛋白质的影响,采用4D Label-Free蛋白组学技术,比较了虾肉冻藏后的差异蛋白,并通过功能性蛋白的变化,分析和阐述虾肉蛋白质变性机理。主要结论如下:（1）活虾和熟虾在-18℃冷冻贮藏48周后,挥发性盐基氮值分别为22.93和11.90 mg/100 g,均未超过国标限值。虾肉干耗明显,Z线和M线消失,肌节缩短,肌原纤维蛋白发生降解和无序聚集。α-螺旋与无规卷曲向β结构转变。FX与FS组的羰基含量逐渐增高,分别增长了235.7%和366.6%。FX组总巯基含量下降41%,FS组总巯基含量在0.26-0.81μmol/g范围内波动。脂质氧化值与表面疏水度都先上升后下降。TPA参数在0-4周下降最快,而后缓慢下降。蛋白冷冻变性的主要原因为胞外冰晶形成,冷冻造成的蛋白热力学稳定性改变,蛋白氧化与脂质氧化的相互促进作用、以及内源性酶促进的组织自溶。蒸煮预处使虾肉脱水,蛋白发生较为有序地交联,减少了冻藏期间形成的冰晶含量。（2）通过四种外源添加剂作用于MP,测定了蛋白宏观及构象变化。MDA氧化促进蛋白氧化形成,并使得肌球蛋白交联,导致溶解度下降,不易流动水减少。胰蛋白酶酶解分子内部肽键,形成小肽聚集,水分松动并形成大量自由水,并且减少了-C=O。TGase促进肌球蛋白交联,使蛋白溶解度下降,这种交联增加了不易流动水含量。FG通过静电吸附MP,没有改变二级结构,但增加了不易流动水含量。结果表明蛋白变性过程为二级结构先展开,后聚集。促进MP形成有序或无序的交联,是决定凝胶性质的关键原因。MP交联的有序性主要取决于展开和聚集的相对速度。相关性分析表明,MP疏水性残基的稳定暴露是造成蛋白变性的主要原因。（3）采用基于TimsTOF Pro质谱的4D Label-Free蛋白质组学技术,探究了-18℃冻藏小龙虾,0、2和10个月的蛋白质组学差异。共对1014种蛋白质进行了定量,并观察到198种蛋白质的差异。将24个差异表达蛋白质与品质进行相关性分析发现,锚蛋白-2、氨肽酶、蛋白质N端谷氨酰胺氨基水解酶、二腺苷四磷酸合成酶、含有UBC核心结构域的蛋白质、含有STI1结构域的蛋白质和60S核糖体蛋白L35可以代表小龙虾肉的质地特征。锚蛋白-2也可以用作小龙虾肉中的持水力标志蛋白。SET结构域蛋白可以作为冻藏时长的标志蛋白。生物信息学分析表明,这些差异表达的蛋白质参与了细胞液渗漏、肌肉细胞稳态破坏、线粒体细胞降解、糖酵解途径先促进再抑制和泛素-蛋白酶体途径抑制,揭示了蛋白质的强烈降解导致了长期冷冻肉品质的下降。
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