FSHW | 微冻结合气调包装卵形鲳鲹鱼片品质相关蛋白分析研究

健康 2024-11-08 17:44 北京

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Introduction

卵形鲳鲹是世界上重要的海水养殖经济鱼类品种之一，其肉质美味，蛋白质含量高，营养丰富，深受大众欢迎，具有较高的经济价值。水生动物一旦死亡，其肌肉就会开始腐烂。鱼类等水产品含水量高，肌肉组织柔软，因此在市场流通过程中很容易发生降低新鲜度甚至腐败变质的现象。一般来说，大多数鱼类水产品以冷冻方式贮藏，以延长它们的货架期。然而，冷冻鱼产品在解冻的过程中极易发生变色、汁液流失、脂质和蛋白质氧化等问题。有对鱼类品质变化的相关研究发现，蛋白质降解、氧化和变性在肌肉质量劣化中起着至关重要的作用，这极大的降低了消费者对于鱼肉的接受度。有研究员对鲤鱼研究发现，肌原纤维蛋白的氧化与鲤鱼鱼片的颜色、质地和保水能力的变化有关，由鱼肉蛋白质降解产生的氨基酸、小肽、氨及胺类等化合物会产生难闻的气味，导致其感官价值降低。

蛋白质组学作为推进食品科学的新平台，有助于在分子水平上理解影响蛋白质质量特性的生化过程和机制，对于进一步理解复杂的生物代谢系统具有重要意义。近年来，高分辨率质谱技术大大克服了因蛋白质分子量和性质的差异很大而难以有效分离和鉴定蛋白质的困难。串联质谱标记（TMT）是一种肽的体外标记技术，在特异性标记肽的氨基后，使用不同的同位素标记进行串联质谱分析，它可以同时识别至少16个不同样本中的蛋白质，大大满足了现代高通量蛋白质组学定量分析的需要。用TMT标记的不同样品中相同的蛋白质显示出相同的质量电荷比，可保持良好的质量偏差，具有高质量、高精度、高分辨率的特点，识别结果准确可靠。通过数据库分析，可以获得不同样本中各蛋白的相对定量比例，以选择差异表达的蛋白。

蛋白质的特性变化在鱼肉品质的恶化中起着关键作用。然而，有关微冻结合气调包装对卵形鲳鲹肌肉组织的蛋白质变性和氧化的相关深入研究较少。因此中国水产科学研究院南海水产研究所食品科学与质量安全研究室陈胜军研究员团队采用物理化学方法和TMT蛋白质组学分析手段，从宏观和微观角度详细研究了鱼片肌肉组织结构及蛋白质特性变化情况。

Results and Discussion

不同包装对鱼片理化性质的影响

在－3 ℃微冻条件下，总巯基含量随贮藏时间的延长而显著降低（P＜0.05）（图1A）。AP样品的总巯基含量从143.98 μmol/g下降到63.06 μmol/g。MAP样品的总巯基含量在贮藏前15 d内下降不显著（P＞0.05），但随后显著下降至70.83 μmol/g，这可能是由于MAP在贮藏前期可以很好地抑制巯基基团被氧化为二硫基基团。据报道，巯基主要存在于肌原纤维的肌凝蛋白头部，其中SH1和SH2基团参与调节肌凝蛋白的ATP酶活性。肌原纤维蛋白结构的破坏暴露了游离的巯基，并在巯基之间或巯基与其他化合物之间形成二硫键，导致总巯基含量的降低。肌凝蛋白活性位点上的巯基氧化和储存时间的延长也会导致Ca²⁺-ATP酶活性的降低。

随着蛋白质的氧化，肽键断裂，可溶性肽含量上升。如图1B所示，新鲜鱼片的TCA可溶性肽含量为1.8 μmol/g，MAP样品在贮藏20 d后增加到了4.0 μmol/g。AP样品的TCA可溶性肽含量始终高于MAP样品，在贮藏结束时达到6.30 μmol/g，几乎是MAP样品的两倍。TCA可溶性肽含量的变化反映了在内源性组织蛋白酶作用下蛋白质的水解程度，其含量与蛋白质降解程度呈正相关。

鱼肉肌原纤维蛋白的Ca²⁺-ATP酶活性分析结果如图1C所示。AP和MAP样品的Ca²⁺-ATPase活性随时间的推移而显著下降（P＜0.05），这主要与影响Ca²⁺-ATPase活性的肌球蛋白头部区域构象发生改变或损伤有关。AP和MAP样品的Ca²⁺-ATPase活性在前5 d迅速下降（P＜0.05），随后的下降速度变慢。−3℃贮藏30 d后的AP组卵形鲳鲹鱼肉蛋白Ca²⁺-ATPase活性从初始1.256 U/mgprot降到0.474 U/mgprot，降低了62.26%，而MAP鱼肉蛋白的Ca²⁺-ATPase活性下降了79.54%。可见MAP对鱼肉肌纤维变性抑制效果并不显著，一方面这可能与CO₂气体影响鱼肉细胞间溶液的pH值，导致酸碱平衡失调有关，从而促进了肌原纤维的变性。另一方面样品在微冻温度下贮藏，鱼肉中大部分水分极易结成冰晶，冰晶的生长被认为是冻结诱导肌原纤维变性的主要原因，破坏了肌球蛋白的完整性，由此显著降低了蛋白的Ca²⁺-ATPase活性。

图1D显示，各包装组鱼片的汁液损失在贮藏过程中均有不同程度的增加。MAP汁液损失的速率在贮藏第5~10 d内急速增大，汁液损失从1.32%迅速增长至10.88%，随后增长速率降低，汁液损失维持在10.35%~12.18%之间。而AP组鱼片汁液损失始终保持一个较低的增长速率，贮藏至第30 d时的汁液损失仅为3.58%。MAP与AP组鱼片的汁液损失情况差异较大，说明含CO₂和N₂的气调包装对鱼肉肌肉保水性有一定的影响，可能是由于部分高CO₂溶解在鱼肉中，生成弱酸，造成肌肉酸化，破坏了肌肉细胞的水合作用。也有研究表明，水分潴留与肌肉组织结构的完整性有关，肌肉纤维在微冻贮藏过程中会被冰晶压缩，解冻时舒张，然而肌肉纤维的完整性已经遭到破坏，只有部分水分会被重新吸收，剩余水分就以渗出物的形式流出。离心损失渗出的汁液不仅与肌肉组织细胞、膜结构的破坏有关，还与肌肉本身的汁液含量有关。新鲜鱼肉的初始离心损失为8.95%，在贮藏至20 d时，MAP和AP的离心损失达到相同值为17.58%，但MAP的离心损失增长速率显著大于AP（图1E）。随后，MAP的离心损失增长速率下降，离心损失小于AP。

图1 气调包装对卵形鲳鲹鱼片在－3 ℃贮藏过程中总巯基（A）、TCA-可溶性肽（B）、Ca²⁺-ATPase活性（C）、汁液损失（D）和离心损失（E）的影响

低场核磁共振及成像分析

如图2A所示，不同包装组鱼片在贮藏过程中的核磁共振T₂弛豫测量结果均显示有三个峰值。每个峰面积的比例可以代表T₂₁（结合水）、T₂₂（不易流动水）和T₂₃（自由水），相应的横向弛豫时间间隔为0~10 ms、10~100 ms和100~1 000 ms。LF-NMR能够很好地将样品蛋白质和脂类等生物成分之间的化学反应转化为氢质子之间的规则反应信号。

结合水是一种不易解离和蒸发，不容易受到肌肉蛋白质结构和电荷变化的影响的水分子，它与蛋白质分子紧密结合，结合状态不受外力影响。如图2A所示，随着贮藏时间的延长，鱼肉的T₂₁峰面积变化不显著（P>0.05），说明结合水对肌肉保水性影响不大。T₂₂峰波动相对明显，代表主要存在于肌原纤维间隙和蛋白质的三级或四级结构内的不易流动水，不易流动水占肌肉中水的绝大部分。随着时间的延长，T₂₂弛豫时间明显变短，MAP组的T₂₂峰面积明显低于AP组（P<0.05），可能是在微生物和内源酶的作用下蛋白质的空间结构发生了改变。T₂₃表示以游离形式存在的自由水，它是一种参与物质代谢的良好溶剂，自由水含量限制了细胞的代谢强度。图2A中AP和MAP组T₂₃峰面积随时间的推移有一定的波动，整体呈升高趋势，并且MAP组T₂₃峰面积在贮藏第30 d时小于AP组，主要原因可能是在－3 ℃微冻贮藏过程中，冰晶的产生可能影响到了肌丝的微观结构，导致肌纤维分子的空间构象发生变化，肌肉组织结构中的不易流动水向自由水转化，最终在一定程度上影响肌肉中的水分保留。

不同包装方式鱼片的核磁共振成像如图2B所示，伪彩色图像中的红色区域表示氢质子密度高，蓝色区域表示氢质子密度低。通常来说，质子密度越大，质子密度图就越红，表明该区域的结合水和不易流动水含量越高。新鲜鱼片图像的红黄色区域较大且分布均匀，说明新鲜鱼片的含水量最高。贮藏第15 d和第30 d鱼片与新鲜鱼片相比，肌肉伪彩图氢质子密度逐渐降低且周边密度高，中间区域密度低，在同一贮藏时间下，AP组鱼片的氢质子密度明显高于MAP。这意味着随贮藏时间的延长，鱼肉的水分逐渐向外部迁移且肌肉持水力降低，AP组鱼片的保水性优于MAP组，与核磁共振T₂弛豫曲线测量结果变化相一致。

图2 T₂不同包装卵形鲳鲹鱼片在贮藏过程中的弛豫时间分布曲线（A）和核磁共振成像结果（B）

图像与肌肉组织微观结构的分析

在－3 ℃微冻下贮藏不同包装方式的鱼片图像如图3A所示，新鲜鱼片的肉色呈现出健康的淡粉色且富有光泽。随着时间推移，鱼肉的色泽变暗，趋向于棕黄色，原因可能是鱼肉内部物质的变化导致鱼肉发生褐变，蛋白质以及脂肪等物质的氧化产物堆积加剧了颜色的变化。在贮藏至第30 d时，AP组鱼片和MAP组鱼片的颜色差异不大，这表明MAP维持卵形鲳鲹鱼片颜色的效果与AP相似。

鱼片肌肉纵向截面扫描电镜图像如图3B所示。新鲜鱼片中几乎所有的肌肉细胞组织都是保存良好的典型多边形形状并且紧密相连。新鲜鱼片肌肉纤维束致密，肌肉束组织之间的间隙小。贮藏30 d的AP和MAP鱼片，与贮藏15 d的鱼片相比，肌肉纤维束破裂严重，缝隙更大。然而在同一贮藏时间，AP和MAP鱼片肌纤维束的松散程度大致相同。研究表明，冻融过程会导致蛋白质冷冻变性和细胞膜破裂，进而造成肌纤维束结构和肌肉组织结构的破坏。

图3 不同包装卵形鲳鲹鱼片在贮藏过程中的图像（A）和组织学显微结构（B）

定量蛋白质组学分析鉴定蛋白质

鉴定得到蛋白中多肽的数量分布如图4A所示，大约6%的蛋白含有20肽以上。图4B中鉴定的大部分蛋白分子量在0~120 kDa之间，约4%的蛋白分子量大于200 kDa。多肽段序列长度的分布情况如图4C所示，大多数多肽有7-16个氨基酸长链，氨基酸数量从500～2500不等。所鉴定蛋白的蛋白识别序列具有较高的覆盖率（图4D），序列覆盖率大于10%的蛋白占所鉴定总蛋白含量的48%，序列覆盖率大于20%的蛋白占所鉴定蛋白含量的26%。综上所述，本研究的数据可靠且质量高。

差异丰度蛋白（DAPs）的比较

火山图可以用来显示两组样本之间蛋白表达水平的差异分布，红色表示DAPs高度上调，蓝色表示DAPs显著下调，灰色表示蛋白无显著改变。如图4E所示，在AP/FS比较中有209个DAPs，其中有67个DAPs上调，142个DAPs下调。图4F表明，MAP/FS比较中有150个DAPs，其中上调DAPs有52个，下调DAPs有98个。AP/FS比较和MAP/FS比较之间共有99个相同的DAPs（图4G）。对DAPs进行层次聚类分析和热图可视化可以帮助我们发现样本间差异丰度蛋白差异的变化模式。采用Z-score法对不同样本中DAPs的表达进行归一化处理，热图中显示不同的颜色（红色表示上调，蓝色表示下调，白色表示检测不到）。差异丰度蛋白的显著分组模式见图5A和5B。不同颜色的蛋白代表不同蛋白比较组不同表达模式的DAPs。AP/FS比较和MAP/FS比较的颜色分布并不相似，说明这些蛋白可能具有不同的表达模式，发挥不同的作用或参与不同的生物学代谢途径。各样本组间生物重复的颜色分布存在一定的差异，这可能是由于卵形鲳鲹的个体差异所致。

图4 所鉴定的蛋白质和肽的特征分析

DAPs的GO和KEGG通路分析

GO作为一种国际标准化的基因功能分类方法，用于了解生物体中蛋白质的生物过程（BP）、分子功能（MF）和细胞成分（CC）。在AP/FS比较和MAP/FS比较中，DAPs的功能注释分类和GO显著性富集分析分别如图5C和D所示。BP的AP/FS比较和MAP/FS比较的DAPs多表现在生物控制、代谢功能和细胞过程中。MAP/FS比较中的DAPs主要影响结合活性，而AP/FS比较中的DAPs主要影响MF中的核酸结合活性和蛋白复合物结合活性。细胞部分、细胞器部分、含蛋白质复合物部分和细胞器部分是CC中AP/FS比较的主要成分。但在MAP/FS的比较中，DAPs主要出现在细胞部分，即在含蛋白质的复合物中。基于这些结果，我们得出结论，MAP/FS比较和AP/FS比较中的DAPs主要属于BP和CC，并与其中的MF相关。在BP、MF和CC分析中，AP/FS比较的GO变化项目显著多于MAP/FS比较，因此，AP对卵形鲳鲹蛋白质变化的影响更大，MAP更有利于维持卵形鲳鲹鱼片的蛋白质功能，保护鱼片的品质。

如图5E和F所示，KEGG途径富集分析与GO分析相似，但以KEGG途径为单位，利用KEGG数据库对DAPs中涉及的代谢和信号转导途径进行了注释和富集。最丰富的通路（P＜0.05）包含mRNA监测途径、囊泡运输中的SNARE相互作用、紧密连接、肌动蛋白细胞骨架调控和ECM-受体相互作用。

KOG分析

在AP/FS和MAP/FS的比较中，将DAPs的KOG功能分类分为19个功能类别（图5G和H）。两项比较的前4个功能类别包括“信号转导机制”、“细胞骨架”、“细胞内运输、分泌和囊泡运输”、“翻译后修饰、蛋白质转换、伴侣蛋白”。在AP/FS和MAP/FS的比较结果中发现了相似的KOG分布和修饰，表明微冻贮藏后的AP和MAP鱼肉的蛋白质组学分析有相似的变化。重要的是，信号转导机制和细胞骨架功能在肌肉蛋白变化中发挥重要作用，主要参与适配器蛋白PACSIN（KOG2856），细胞骨架蛋白内收蛋白（KOG3699），Abl交互蛋白ABI-1，包含SH3结构域（KOG2546），Rac1 GTPase效应器FHOS（KOG1925），Rho-和Arf-GTPase激活蛋白ARAP3（KOG1117）、ADP-核糖化因子GTPase激活器（KOG0704）的调控。在长时间的低温贮藏过程中，冰晶的冻结诱导显著影响了肌肉蛋白的细胞骨架功能，而细胞骨架的完整性对于蛋白质结构与功能的稳定具有重大作用。在微冻贮藏过程中，肌肉组织中冰晶的分布、方向、颗粒大小和形状都有所不同，且其数量持续增加，这些变化使肌肉蛋白质发生聚集、交联、重组或不可逆的变性，导致肌原纤维破裂，结构损伤。

图5 基因表达谱的聚类分析

DAPs与鱼片品质指标间的相关性分析

对AP/FS和MAP/FS比较中99个共同的DAPs和鱼片的品质指标（总巯基含量、TCA-可溶性肽、Ca²⁺-ATP酶活性、离心损失）进行了皮尔逊相关性分析，以此进一步筛选影响鱼肉品质变化的关键蛋白。基于皮尔逊相关检验分析的聚类热图如图6所示，除A0A3B4UNA2（未知蛋白）外，所有的DAPs均与Ca²⁺-ATP酶活性极显著相关（P＜0.01），有51个DAPs与总巯基含量极显著相关（P＜0.01），表明鱼肉蛋白质在贮藏过程中发生了氧化变性。蛋白质氧化会引起总巯基含量、TCA-可溶性肽和Ca²⁺-ATP酶活性的变化，进而影响蛋白质结构的稳定性与功能的完整性。-SH是生物体中蛋白质结构和一些氧化还原反应中的重要基团，它对维持蛋白质构象的稳定性至关重要。Ca²⁺-ATP酶是存在于肌细胞细胞质网膜上的一种完整蛋白，对维持细胞内Ca²⁺的稳定性具有重要作用，主要参与肌肉的收缩调节。对结果分析发现，有30个DAPs与所有的品质指标均高度相关，在去除无特征、多次重复一次的蛋白质、功能不确定的蛋白质以及与品质指标相关性较弱（相关系数绝对值小于0.88）的蛋白质后，最终筛选出了8个与鱼肉蛋白质变化高度相关的DAPs作为监测卵形鲳鲹鱼片肌肉品质变化的潜在生物标志物，它们包括LIM结构域结合蛋白3样（LIM domain binding protein 3-like，A0A3B4Y0Q9）、Xin肌动蛋白结合重复序列蛋白2样（Xin actin-binding repeat-containing protein 2-like，A0A3B4ZC32）、微管相关蛋白（Microtubule-associated proteins，A0A3B4TAY4）、小肌肉蛋白（Small muscular protein，A0A3B4UDK2）、细胞皮质区肌动蛋白结合蛋白（Cortactin, A0A3B4TK93）、胶原蛋白-1（XⅥI）链样（Collagen alpha-1(ⅩⅥⅠ) chain-like，A0A3B4YYC0）、RNA-结合蛋白24样（RNA-binding protein 24-like，A0A3B4XN71）、Hook微管系结蛋白2（Hook microtubule tethering protein 2，A0A3B4UYF1）。如图6所示，在样品贮藏过程中LIM结构域结合蛋白3-样、细胞皮质区肌动蛋白结合蛋白、胶原蛋白-1和RNA-结合蛋白24样与鱼肉的总巯基含量和Ca²⁺-ATPase酶活性呈显著正相关，与蛋白质氧化和变性有关的总巯基含量和Ca²⁺-ATPase酶活性随着这4个DAPs的下调而下降。Xin肌动蛋白结合重复蛋白2样、微管相关蛋白、小肌肉蛋白、Hook微管系结蛋白2和质量特性（TCA-可溶性肽、离心损失）呈显著负相关，这显示了与蛋白质结构稳定有关的TCA-可溶性肽含量和离心损失随着这4个DAPs的下调而上升。以上相关性分析表明，被选择的这8个DAPs与肌肉蛋白劣变之间存在着及其紧密的关系，可以有效的在分子层面上指示鱼肉在贮藏期间肌肉品质的变化。

鱼肉的肌原纤维占体内总肌肉蛋白的50%～70%。肌肉组织内持续的生化反应和自溶作用使肌原纤维蛋白发生变性和解体，无法维持肌原纤维的完整性和稳定性。肌原纤维主要包括肌凝蛋白和肌动蛋白，它们是肌纤维中厚、细丝的主要成分，原肌凝蛋白、肌钙蛋白协同蛋白调节肌肉收缩和扩张。从细胞核到细胞膜，一个复杂的、动态的相互连接的蛋白丝网络被称为细胞骨架，丰富的肌动蛋白组成了肌动蛋白丝，是细胞骨架的重要组成部分，是肌肉收缩所必需的。肌动蛋白的细胞骨架由慢型骨骼肌肌动蛋白7、细胞质型肌动蛋白3、肌动蛋白1和肌肉LIM蛋白组成。

LIM结构域结合蛋白3（LIM domain binding protein 3-like，LDB3）位于肌节，对肌收缩过程中肌纤维的发育和机械转导至关重要。LDB3通过其三个C端LIM结构域将蛋白激酶C连接到细胞骨架上，作为向横纹肌发出信号传递的适配器。它可能通过其N端PDZ结构域与a-肌动蛋白-2相互作用，与α-肌动蛋白和/或β-原肌凝蛋白相互作用，与细胞骨架形成关联。几乎所有类型的细胞都表达肌动蛋白结合蛋白皮质蛋白，它控制着许多细胞过程，如黏附和迁移。研究发现，皮质蛋白以细胞皮层中的肌动蛋白结构为靶点，并将细胞骨架结构与信号转导连接起来。此外，皮质蛋白附着在肌动蛋白丝上，有效地控制了肌动蛋白的稳定性和结合并大大减缓了肌动蛋白丝的解聚，含有77个氨基酸的邻近连接体可以增加皮质蛋白重复区与肌动蛋白结合的亲和力。

胶原蛋白是细胞外基质中的一类纤维性大分子蛋白。根据不同的胶原多肽链，它被分为许多不同的胶原类型，最常见的是I型、Ⅱ型和Ⅲ型，属于间质胶原。胶原-1（XVII）链样，也称为半染色体部分4（Hemidesmosomes Fraction 4，HD4），其N端在细胞质，C端在细胞外基质，胶原XVII是一个同源三聚体，包含三个180 kDa跨膜蛋白和1497个氨基酸。基底膜胶原蛋白是一种角质形成细胞的表面蛋白，连接表皮和皮肤的基底膜，由胶原-1（XVII）链状分子组成。RNA结合蛋白（RNA-binding proteins，RBP）是RNA表达的重要转录后调控因子，在组织分化和稳态中发挥作用。RBP识别并与RNA结合域（RNA-binding domains，RBD）相互作用，从而形成核糖核蛋白（Ribo nucleo proteins，RNPs）。RBP在与mRNA相互作用时具有作为激活物或阻遏物的能力。RNA输出、选择性剪接、mRNA翻译、RNA稳定性和RNA降解只是RBP发挥的不同作用中的一小部分。完整的蛋白质结构可以减少水分流失，蛋白质构象的改变导致肌纤维之间距离的变化或肌纤维中厚、细丝的变化，从而使肌束收缩，降低肌肉的持水力。Xin肌动蛋白结合重复蛋白2样是横纹肌中发现的肌动蛋白结合蛋白，包含多个肌动蛋白结合重复序列，是与肌动蛋白丝相互作用的保守蛋白基序。

微管相关蛋白（Microtubule associated proteins，MAPs）是与细胞、细胞骨架微管相互作用的蛋白质。微管主要由MAP来稳定，它与细胞内聚合或解聚的微管蛋白二聚体结合。MAP和微管之间的相互作用是由MAP和微管的翻译后变化来调节的。根据Uniprot的搜索结果，小肌肉蛋白（Small muscular protein）参与了在生长、适应和修复过程中协调肌细胞结构和功能状态的调节网络。被称为“HOOK家族”的细胞质连接蛋白参与了含微管囊泡的转运和细胞器的支持，当错误折叠的蛋白在细胞中积累时，位于中心体的Hook微管系结蛋白2（Hook microtubule tethering protein 2）可以促进聚集体的形成或维持。

图6 卵形鲳鲹鱼片贮藏过程中差异丰度蛋白和品质性状的皮尔逊相关性分析聚类热图

第一作者

张晓凡硕士研究生

张晓凡，中国海洋大学与中国水产科学研究院南海水产研究所联合培养2020级硕士研究生，以第一作者发表SCI期刊论文2篇。

通信作者

陈胜军研究员

中国水产科学研究院南海水产研究所食品科学与质量安全研究室主任

农业农村部水产品加工重点实验室主任

广东省现代农业产业体系水产品质量安全领域研发创新团队首席专家

陈胜军，男，中共党员，研究员，工学博士，博士生导师。现任中国水产科学研究院南海水产研究所食品工程与质量安全研究室主任，农业农村部水产品加工重点实验室主任，农业农村部水产品贮藏保鲜风险评估实验室主任。中国水产科学研究院水产品精深加工与高值化利用创新团队首席专家，广东省现代农业产业体系水产品质量安全领域创新团队首席专家。中国海洋大学、上海海洋大学、广东海洋大学、南京农业大学、中国农业科学院等高校研究生导师。国家农产品加工产业科技创新联盟预制菜专业委员会执行专家。广东省预制菜产业联合研究院理事。

主要从事水产品高值化精深加工与质量安全控制研究工作。以鱼、虾、贝、藻等大宗、特种水产品为原料，在高值化精深加工、加工下脚料综合利用、新产品研究与开发、水产品质量安全控制和标准制修订等方面开展了深入研究。科研成果为生产实际提供了理论支撑与技术支持，并在广东、广西、海南、福建和湖北等省多家企业推广应用，取得良好的经济效益和社会效益。主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目子课题、广东省重点研究计划课题和广东省现代农业产业技术体系水产品质量安全和环境协调创新团队等项目50余项。获各级科技成果奖励20余项次，其中省部级一等奖6 项、二等奖4 项。公开发表学术论文280余篇，其中SCI/EI收录80余篇；获国家授权发明专利30余项；主持和参与制（修）定国家、行业及地方标准40余项。

Food Science of Animal Products副主编，《食品科学（EI）》《肉类研究》《中国渔业质量与标准》等杂志编委，及担任Food Chemistry、International Journal of Biological Macromolecules、Journal of Aquatic Food Product Technology、《食品科学》《南方水产科学》等国内外学术期刊审稿人。

**Analysis of quality-related proteins in golden pompano (Trachinotus ovatus) fillets with modified atmosphere packaging under superchilling storage**

Chuang Pan^a,b,c,d,1, Xiaofan Zhang^a,b,c,e,1, Shengjun Chen^a,b,c,d,e,*, Yong Xue^c, Yanyan Wu^a,b,d,e, Yueqi Wang^a,b,d,e, Di Wang^a,b,d,e

^a South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Key Laboratory of Aquatic Product Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, National R&D Centre for Aquatic Product Processing, Guangzhou 510300, China

^b Co-Innovation Center of Jiangsu Marine Bio-industry Technology, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China

^cCollaborative Innovation Center of Seafood Deep Processing, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China

^dKey Laboratory of Effi cient Utilization and Processing of Marine Fishery Resources of Hainan Province, Sanya Tropical Fisheries Research Institute, Sanya 572018, China

^eCollege of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266003, China

¹ Both authors contributed equally.

*Corresponding author.

Abstract

Here, we aimed to study the changes in proteome of golden pompano fillets during post-mortem storage. Tandem mass tags (TMT) -labeled quantitative proteomic strategy was applied to investigate the relationships between protein changes and quality characteristics of modified atmosphere packaging (MAP) fillets during superchilling (-3 °C) storage. Scanning electron microscopy was used to show that the muscle histology microstructure of fillets was damaged to varying degrees, and low-field nuclear magnetic resonance was used to indf that the immobilized water and free water in the muscle of fillets changed significantly. Total sulfhydryl content, TCA-soluble peptides and Ca²⁺-ATPase activity also showed that the fillet protein had a deterioration by oxidation and denaturation. The Fresh (FS), MAP, and air packaging (AP) groups were set. Total of 150 proteins were identified as differential abundant proteins (DAPs) in MAP/FS, while 209 DAPs were in AP/FS group. The KEGG pathway analysis indicated that most DAPs were involved in binding proteins and protein turnover. Correlation analysis found that 52 DAPs were correlated with quality traits. Among them, 8 highly correlated DAPs are expected to be used as potential quality markers for protein oxidation and water-holding capacity. These results provide a further understanding of the muscle deterioration mechanism of packaging golden pompano fillets during superchilling.

Reference:

PAN C, ZHANG X F, CHEN S J, et al. Analysis of quality-related proteins in golden pompano (Trachinotus ovatus) fillets with modified atmosphere packaging under superchilling storage[J]. Food Science and Human Wellness, 2024, 13(4): 2253-2265. DOI:10.26599/FSHW.2022.9250188.

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本文编译内容由作者提供

编辑：梁安琪；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意

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