3 种磷酸盐对白鲢鱼肌原纤维蛋白磷酸化的影响

肌原纤维蛋白（myofibrillar protein，MP）在鱼类肌肉蛋白中的含量为60%～80%，其结构和功能性质决定了鱼糜制品的品质。MP是盐溶性蛋白，可以溶于较高离子强度溶液中，在低离子强度溶液中的溶解度和稳定性较差[1]。在食品工业中，肉制品通常会添加2%～3%的盐，以提供足够的蛋白质溶解度，获得良好的质地并增强风味。然而，人体摄入过量食盐可能会出现高血压和心血管病等健康问题[2]。近年来，为减少加工食品中的盐分，并弥补低盐对肉制品加工带来的不利影响，对蛋白质定向修饰以改善其功能性质的研究日益受到关注。研究表明，通过使用微波[3]、超声波[4]、超高压[5]、糖基化[6]和磷酸化[7]等方法均可以显著提升低盐肉制品的品质。

磷酸盐可以对蛋白质分子进行磷酸化，磷酸根离子和MP相互作用导致肌动球蛋白解离，改善蛋白质的功能和凝胶特性[8]。焦磷酸钠（tetrasodium pyrophosphate，TSPP）、三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate，STPP）和六偏磷酸钠（sodium hexametaphosphate，SHMP）是肉制品加工中常用的品质改良剂[9]。蛋白质磷酸化是蛋白质翻译后修饰的技术手段之一，能够改变蛋白质的功能特性，如溶解性、乳化性和凝胶性等[10]。戚亭等[11]研究发现，使用STPP磷酸化能够明显改善南极磷虾蛋白的溶解性、吸油性和乳化性。周景丽等[12]采用STPP对虾蛄盐溶蛋白进行磷酸化修饰，能够显著改善虾蛄盐溶性蛋白的功能性质。Cen Shijie等[13]研究发现，TSPP磷酸化能够增加鱼明胶的静电斥力，显著改善鱼明胶的凝胶性能、乳化性能和表观黏度。Zhu Yajun等[14]研究发现，当STPP的添加量为0.6%（m/m）时，蛋白质的磷酸化程度最高，鱼糜蟹肉混合凝胶的凝胶性能最佳。Kaewruang等[15]发现，在pH 9时使用0.25% STPP磷酸化明胶具有最佳的凝胶强度和致密的网状结构。

随着日益增长的低盐饮食健康需求，鱼糜制品中钠盐含量较高的问题受到广泛关注。目前，关于低盐条件下的磷酸盐种类对磷酸化修饰白鲢鱼MP的结构和功能特性研究不足。因此，本研究采用3 种不同的磷酸盐（TSPP、STPP和SHMP）对白鲢鱼MP进行磷酸化修饰，并对MP磷酸化程度进行表征，分析磷酸化MP的溶解度、表面疏水性、乳化特性、微观结构和热稳定性等的变化。旨在提供一种化学磷酸化方法用于改善低盐状态下MP的理化性质，为低盐肉制品的高品质开发提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白鲢鱼（体质量约2 kg/条） 合肥二十里埠菜市场。

TSPP、STPP、SHMP、1 mol/L Tris-HCl缓冲液（pH 7.4） 北京索莱宝科技有限公司；Bradford蛋白浓度测定试剂盒 上海碧云天生物技术有限公司；Pro-Q Diamond染色剂、Sypro Ruby染色剂 美国Invitrogen有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

GL-21M冷冻离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；IKA T8均质机 德国IKA公司；EPOCH酶标仪 美国BioTek Instruments公司；PowerPac Basic电泳仪 美国Bio-Rad公司；Nicolet傅里叶变换红外光谱仪 美国PerkinElmer公司；Amersham Typhoon NIR近红外荧光扫描成像仪 美国GE公司；Dimension Icon原子力显微镜（atomic force microscope，AFM） 德国Bruker公司；TG209F1热重（thermogravimetric，TG）分析仪 德国Netzsch公司。

1.3 方法

1.3.1 MP提取

参照Wang Qian等[16]的方法提取MP并稍作修改。采集新鲜白鲢肉并搅碎，加入4 倍体积的低盐缓冲液（含0.05 mol/L NaCl、20 mmol/L Tris-HCl，pH 7.4），然后在4 500 r/min下离心15 min后弃上清液。重复3 次上述步骤后收集沉淀物，在4 ℃用4 倍体积的高盐缓冲液（含0.6 mol/L NaCl、20 mmol/L Tris-HCl，pH 7.4）溶解，放置4 h后在4 500 r/min下离心15 min。收集上清液后用10 倍体积超纯水沉淀30 min，然后在8 000 r/min下离心20 min，所得沉淀即为MP。MP保存在4 ℃冰箱并在48 h内使用，以上所有步骤均在4 ℃下进行。采用Bradford法测定蛋白质量浓度。

1.3.2 磷酸化MP制备

用pH 7.4、20 mmol/L Tris-HCl缓冲液将MP稀释为10 mg/mL，MP溶液中分别添加TSPP、STPP、SHMP（0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/100 mL）和NaCl，具体添加量如表1所示。对照组不添加磷酸盐，仅添加1 g/100 mL NaCl，确保所有处理组的Na＋浓度均为0.171 mol/L，以消除Na＋对MP的影响，然后在4 ℃下磷酸化反应2 h。2、3 g/100 mL NaCl组不添加磷酸盐（Na＋浓度分别为0.342、0.513 mol/L），用于表征磷酸化MP的功能特性变化。

1.3.3 溶解度测定

将MP分散液在4 ℃、8 000×g条件下离心15 min，使用Bradford法测定上清液和原始MP分散液中的蛋白质量浓度。蛋白质溶解度按式（1）计算。

式中：ρ1为上清液蛋白质量浓度/（mg/mL）；ρ2为初始分散液蛋白质量浓度/（mg/mL）。

1.3.4 pH值测定

使用pH计测定MP分散液的pH值。

1.3.5 表面疏水性测定

参考王子凌等[17]的方法并稍作修改。将200 μL 1 mg/mL溴酚蓝（bromophenol blue，BPB）加入1 mL MP分散液（5 mg/mL）中，室温避光静置20 min，然后4 000×g离心15 min。取上清液稀释10 倍，在595 nm波长处测定上清液的吸光度。使用pH 7.4、20 mmol/L Tris-HCl缓冲液作为空白对照。表面疏水性用BPB结合量表示，按式（2）计算。

式中：A1为对照组离心后上清液的吸光度；A2为样品离心后上清液的吸光度。

1.3.6 乳化性测定

参考马婕等[18]的方法并稍作修改。取16 mL MP分散液（用20 mmol/L Tris-HCl稀释至2 mg/mL）和4 mL大豆油加入离心管中，在10 000 r/min下匀浆2 min，然后立即从离心管底部吸取50 μL乳液于5 mL 0.1 g/100 mL十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）溶液中，混匀后在500 nm波长处测定吸光度（A0）。10 min后从离心管底部另取50 μL乳液并加入5 mL 0.1 g/100 mL SDS溶液，混匀后在500 nm波长处测定吸光度（A10）。以0.1 g/100 mL SDS溶液进行调零。乳化活性指数（emulsifying activity index，EAI）和乳化稳定性指数（emulsifying stability index，ESI）按式（2）～（3）计算。

式中：n为稀释倍数；ρ为蛋白质量浓度/（g/mL）；φ为油相体积分数/%。

1.3.7 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）与荧光染色

参考方芮等[19]的方法并稍作修改。将MP分散液与5×上样缓冲液按照体积比4∶1混合，沸水浴加热5 min，冷却后离心（12 000×g、3 min），取上清液上样（MP上样量为8 μg）。电泳电压为80 V，直至条带距底部0.5 cm处时结束电泳。电泳结束后，使用固定液（含体积分数50%甲醇、体积分数10%乙酸）固定12 h，结束后用蒸馏水洗胶3 次，每次10 min，用Pro-Q Diamond染液避光染色1.5 h后，避光使用脱色液（含体积分数20%乙腈、50 mmol/L乙酸钠）脱色1 h，然后避光条件下用蒸馏水洗胶4 次，每次5 min。用近红外荧光扫描成像仪进行荧光拍照，参数设置为：激发波长532 nm，发射波长580 nm，电压500 V。

随后使用Sypro Ruby染液避光染色14 h，避光条件下使用脱色液（含体积分数40%甲醇、体积分数7%冰乙酸）脱色1 h，结束后用蒸馏水洗胶3 次，每次10 min。再次使用近红外荧光扫描成像仪进行荧光拍照，参数设置为：激发波长532 nm，发射波长610 nm，电压470 V。

1.3.8 傅里叶变换红外光谱分析

将磷酸化后的MP分散液冷冻干燥后研磨成粉末，使用傅里叶变换红外光谱仪在4 000～650 cm-1范围内测试，分辨率为4 cm-1，扫描4 次。使用PeakFit 4.12软件计算蛋白质二级结构相对含量。

1.3.9 TG分析

将冷冻干燥后的MP放入样品盘中，升温速率为10 ℃/min，升温范围30～600 ℃，氮气作为冷却气体，流速50 mL/min。使用TG分析仪对样品进行TG分析。

1.3.10 AFM观察

参考Mills等[20]的方法并稍作修改。吸取5 μL MP分散液（1 mg/mL）滴在云母片上，室温静置2 min后用超纯水冲洗2 次以去除盐离子，然后用洗耳球吹干云母片表面水分。使用ScanAsyst-Air智能模式成像，扫描面积为2.0 μm×2.0 μm。使用Nanoscope Analysis V1.10软件分析AFM图像。

1.4 数据处理

所有实验均至少重复3 次，数据均以平均值±标准差表示。采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析，当P＜0.05时，差异显著，当P＞0.05时，差异不显著。

2 结果与分析

2.1 MP的溶解度和pH值分析

如图1所示，1 g/100 mL NaCl组具有最低的溶解度（7.81%），磷酸化改性均能不同程度提高蛋白质的溶解性。随着磷酸化水平的增加，STPP处理组的溶解度显著提升，并且0.2～0.5 g/100 mL STPP处理组的溶解度均显著高于添加2 g/100 mL NaCl组（35.86%）和3 g/100 mL NaCl组（62.81%），0.4 g/100 mL STPP组具有最高的MP溶解度（87.14%）。

经过TSPP和STPP磷酸化后的蛋白质溶液pH值向碱性偏移，分别为8.14～8.77和7.89～8.40，而SHMP磷酸化后的pH值则向酸性偏移（7.53～6.66），这也导致磷酸盐修饰MP后的溶解度差异[21]。值得注意的是，TSPP和STPP组的pH值较为接近，但溶解度却有显著差异，这可能与磷酸盐的分子结构有关[22]。虽然SHMP修饰的蛋白质溶液pH值呈弱酸性，但在0.5 g/100 mL SHMP处理组与TSPP处理组溶解度无显著差异（P＞0.05），分别为64.34%和64.07%。随着MP磷酸化水平的增加，部分磷酸基团附着在蛋白质侧链上，与水分子形成大量氢键；同时磷酸基团增强了蛋白质之间的静电斥力，从而促进蛋白质在溶液中分散[23]。结果表明，0.2～0.5 g/100 mL STPP修饰的MP溶解度优于TSPP和SHMP处理组。

2.2 MP的表面疏水性分析

如图2所示，1、2、3 g/100 mL NaCl组MP的BPB结合量分别为32.43、35.28、39.13 μg，MP的表面疏水性随着NaCl添加量的增加而增加[24]，并且3 种磷酸盐均不同程度增强了MP的表面疏水性。随着磷酸化水平的增加，TSPP组的MP表面疏水性逐渐降低，而STPP和SHMP组的表面疏水性呈现增加趋势，且0.4～0.5 g/100 mL STPP更有利于疏水基团的暴露[25]。

当磷酸盐添加量大于0.3 g/100 mL时，STPP组的表面疏水性显著高于TSPP和SHMP组（P＜0.05），且当添加0.5 g/100 mL STPP时，MP的表面疏水性达到最大，为52.73 μg。结果表明，高添加量的STPP更容易引起蛋白质构象变化，使蛋白质分子内部的疏水基团暴露于亲水环境中，从而提高MP的表面疏水性[26]。

2.3 MP的乳化性分析

如图3所示，与未磷酸化处理的MP相比，磷酸化MP的EAI和ESI普遍呈现出随着磷酸盐添加量增加而逐渐增加的趋势，TSPP、STPP和SHMP组的EAI均在0.5 g/100 mL添加量下达到最大值，分别为47.09、53.09、43.13 m2/g，表明磷酸化水平较高的MP能够更快地吸附到油滴表面。

磷酸化MP具有比1 g/100 mL NaCl组更高的ESI，表明磷酸化MP溶解度的提升对乳液的稳定性起重要作用。这是因为随着MP磷酸化水平的升高，MP携带更多的负电荷，静电斥力增加，促进乳化过程中的蛋白质在油-水界面上的重新排列和扩散，从而有助于MP乳化性能的提升[27]。此外，蛋白质的表面疏水性对乳化性起到重要作用，磷酸化MP具有较高的表面疏水性，可以达到更好的亲水亲油平衡，从而促进MP乳化性能的提升[28]。

2.4 MP的SDS-PAGE与磷酸化程度分析

使用Pro-Q Diamond染料染色后，MP中磷酸化蛋白条带如图4A所示，可以清晰观察到4 个蛋白质条带，包括肌球蛋白重链（myosin heavy chain，MHC，220 kDa）、肌动蛋白（actin，AC，43 kDa）、原肌球蛋白（tropomyosin，TM，35 kDa）和肌球蛋白轻链（myosin light chain，MLC，20～25 kDa）。如图4B所示，使用SYPRO Ruby染料染色后可以清晰地观察到MP全蛋白条带。计算磷蛋白条带的光密度值（P）与总蛋白条带的光密度值（T），该条带的光密度值比（P/T）可以表示蛋白质的磷酸化水平[29]。

采用MP所有条带P/T之和表示MP的总体磷酸化水平。如表2所示，在STPP和SHMP处理组中，蛋白质整体磷酸化水平呈现先上升后下降的趋势。所有处理组的总体磷酸化水平均在0.4 g/100 mL添加量下达到最大，TSPP、STPP和SHMP处理组分别为2.46±0.02、3.29±0.03和3.27±0.04。这些结果表明，随着磷酸盐添加量的增加，MP中引入了更多带负电的磷酸基团。STPP和SHMP对MP的磷酸化程度影响较大，这可能是因为磷酸盐的添加使得磷酸基团与MP特定反应位点的碰撞增加，从而增加MP的磷酸化水平，尚坤等[30]研究多聚磷酸盐磷酸化虾蛄MP的最佳工艺条件中也得到了类似的结果。

2.5 MP的傅里叶变换红外光谱分析

如图5所示，与1 g/100 mL NaCl组对比，磷酸化MP中出现磷酸基团的特征吸收峰，例如，TSPP组在899 cm-1处的峰，STPP组在890、967 cm-1处的峰和SHMP在877 cm-1处的峰，这些峰被认为归属于P—O伸缩振动[31]；TSPP组在1 122 cm-1处的峰，STPP组在1 123、1 224 cm-1处的峰和SHMP组在1 260 cm-1处的峰被认为是由于P＝O伸缩振动[32]。Hu Yangyang等[33]研究表明，—OH和—NH2在中性或碱性条件下表现出较高的活性，由此推断磷酸化MP可能形成C—N—P键或C—O—P键。

由表3～5可知，与1 g/100 mL NaCl组相比，磷酸化改性MP的β-折叠相对含量均显著增加（P＜0.05），TSPP和STPP组α-螺旋相对含量显著下降（P＜0.05），尤其是STPP组。随着磷酸盐添加量的增加，STPP组的无规卷曲和β-转角相对含量呈现上升趋势。而TSPP和SHMP组的β-折叠和α-螺旋相对含量变化幅度相近，这也可能是其在0.5 g/100 mL添加量下2 种磷酸化MP溶解度、表面疏水性和乳化性相似的原因。因此，3 种磷酸盐通过磷酸化修饰MP改变了MP的二级结构，从而导致MP的溶解度、表面疏水性和乳化性改变[34]。

2.6 MP的TG分析

如图6A～C所示，TSPP和SHMP组的TG曲线与1 g/100 mL NaCl组MP相似，0.1 g/100 mL STPP组的MP在350～600 ℃表现出和1 g/100 mL NaCl组类似的降解曲线，但随着STPP组磷酸化水平的增加，0.2～0.5 g/100 mL STPP组的MP热解速率降低。

如图6D～F所示，在30～600 ℃内，微商热重（derivative thermogravimetric，DTG）曲线的吸热峰是蛋白质降解的结果。1 g/100 mL NaCl组的熔融峰温度为328.77 ℃，STPP组的熔融峰温度呈现先降低后升高的趋势，最低为317.9 ℃（0.3 g/100 mL STPP组），最高为335.6 ℃（0.1 g/100 mL STPP组），而TSPP和SHMP组的熔融峰温度均高于1 g/100 mL NaCl组，最高为333.81、333.77 ℃，对应于TG曲线中的第2次质量损失过程。磷酸化MP与1 g/100 mL NaCl组的熔融峰温度无显著差异。总体而言，STPP磷酸化对MP的热降解行为有明显影响，意味着磷酸化修饰可提高MP的热稳定性[35]。

2.7 MP的微观结构

如图7所示，在TSPP和STPP处理组中观察到MP的长丝状结构，同时3 种磷酸盐处理的MP均具有较大且不均匀的球状结构，值得注意的是，SHMP处理组并未发现明显的MP丝状结构。Li Liyuan等[36]研究发现，在pH 7.0时，MP呈现纤维状，pH＞7.0时，MP则呈球形，与本研究结果类似。由表7、8可知，TSPP组的MP直径和高度随着磷酸化程度的增加而增大，最大分别为74.91、14.38 nm（0.5 g/100 mL TSPP组）。

与1 g/100 mL NaCl组相比，STPP处理组观察到边缘不规则的大颗粒MP，说明STPP导致MP出现聚集现象。与TSPP组类似，随着STPP添加量的增加，MP直径呈现变大的趋势，最大为69.41 nm（0.5 g/100 mL STPP组），这可能是因为TSPP组和STPP组的pH值范围较为接近，导致MP微观形貌的变化较为接近[37]。

由表6、7可知，TSPP组的MP直径为55.03～74.91 nm，高度为10.33～14.38 nm，高于STPP组（直径为55.42～69.41 nm，高度为7.30～10.24 nm）和SHMP组（直径为55.51～62.25 nm，高度为5.18～6.79 nm）。与1 g/100 mL NaCl组类似，SHMP组的MP呈现椭圆形。SHMP磷酸化导致MP的展开，可能是因为SHMP组的pH值为7.53～6.66，导致MP颗粒的直径和高度减小。

3 结 论

研究3 种磷酸盐及其添加量对白鲢鱼MP磷酸化的影响，旨在为降低肉制品中NaCl用量的同时调控食品品质提供理论基础。电泳结果表明，3 种磷酸盐均能够提高MP磷酸化水平，且0.4 g/100 mL STPP组的总体磷酸化水平最高。与1 g/100 mL NaCl组相比，3 种磷酸盐均能够提高MP溶解度、表面疏水性、EAI和ESI，且0.4 g/100 mL STPP组具有最高的溶解度和表面疏水性，且0.2～0.5 g/100 mL STPP组的热解速率下降，增强了MP的热稳定性，有利于MP在低盐条件下的加工利用。通过傅里叶变换红外光谱观察到，3 种磷酸盐均能够改变MP结构，磷酸根基团成功引入到MP，发生磷酸化反应，并且磷酸化MP的二级结构中β-折叠相对含量增加。TSPP和STPP磷酸化对MP微观结构的影响类似，均使MP的直径和高度增加，而SHMP磷酸化处理使MP展开更加分散。

参考文献：

[1]DELBARRE-LADRAT C, CHÉRET R, TAYLOR R, et al.Trends in postmortem aging in fish: understanding of proteolysis and disorganization of the myofibrillar structure[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2006, 46(5): 409-421.DOI:10.1080/10408390591000929.

[2]黄诗钰, 施文正, 王锡昌, 等.NaCl对水产制品品质的影响及减盐调控技术研究进展[J].食品科学, 2023, 44(11): 260-268.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220529-347.

[3]陈驰, 唐善虎, 李思宁, 等.微波加热及NaCl添加量对牦牛肉糜凝胶特性和保水性的影响[J].食品科学, 2016, 37(21): 67-72.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201621012.

[4]TANG L, YONGSAWATDIGUL J.High-intensity ultrasound improves threadfin bream surimi gelation at low NaCl contents[J].Journal of Food Science, 2021, 86(3): 842-851.DOI:10.1111/1750-3841.15637.

[5]韩格, 秦泽宇, 张欢, 等.超高压技术对低盐肉制品降盐机制及品质改良的研究进展[J].食品科学, 2019, 40(13): 312-319.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180521-303.

[6]刘俊雅, 施文正, 朱学伸.不同还原糖对鲢鱼肉糜凝胶品质的影响[J].肉类研究, 2023, 37(2): 6-11.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20221025-142.

[7]WU Q R, ZANG M W, ZHAO B, et al.Effect of citrus fiber on the phosphate-mediated gel properties of myofibrillar protein and partial replacement of phosphate[J].LWT-Food Science and Technology,2023, 173: 114274.DOI:10.1016/j.lwt.2022.114274.

[8]王文琪, 张雅玮, 李加慧, 等.蛋白质磷酸化对宰后肉品质影响研究进展[J].食品科学, 2023, 44(9): 221-230.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220216-113.

[9]THANGAVELU K P, KERRY J P, TIWARI B K, et al.Novel processing technologies and ingredient strategies for the reduction of phosphate additives in processed meat[J].Trends in Food Science and Technology, 2019, 94: 43-53.DOI:10.1016/j.tifs.2019.10.001.

[10]熊舟翼, 马美湖, 卢素芳, 等.酶法与非酶法磷酸化改性食品蛋白质的研究进展[J].食品工业科技, 2018, 39(21): 310-319.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2018.21.055.

[11]戚亭, 刘宝林, 刘志东, 等.磷酸化改性对南极磷虾蛋白功能特性的影响[J].食品安全质量检测学报, 2018, 9(8): 1829-1833.DOI:10.3969/j.issn.2095-0381.2018.08.017.

[12]周景丽, 张坤生, 任云霞.虾蛄盐溶蛋白磷酸化工艺及其功能性质的研究[J].食品工业科技, 2015, 36(19): 213-218; 223.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2015.19.036.

[13]CEN S E, ZHANG L Y, LIU L W, et al.Phosphorylation modification on functional and structural properties of fish gelatin: the effects of phosphate contents[J].Food Chemistry, 2022, 380: 132209.DOI:10.1016/j.foodchem.2022.132209.

[14]ZHU Y J, NIE Y T, LU Y F, et al.Contribution of phosphorylation modification by sodium tripolyphosphate to the properties of surimicrabmeat mixed gels[J].LWT-Food Science and Technology, 2022,169: 114052.DOI:10.1016/j.lwt.2022.114052.

[15]KAEWRUANG P, BENJAKUL S, PRODPRAN T.Characteristics and gelling property of phosphorylated gelatin from the skin of unicorn leatherjacket[J].Food Chemistry, 2014, 146: 591-596.DOI:10.1016/j.foodchem.2013.09.111.

[16]WANG Q, JIAO X D, YAN B W, et al.Inhibitory effect of microwave heating on cathepsin L-induced degradation of myofibrillar protein gel[J].Food Chemistry, 2021, 357: 129745.DOI:10.1016/j.foodchem.2021.129745.

[17]王子凌, 熊可心, 蒋景淳, 等.高强度超声处理时间对克氏原螯虾肌原纤维蛋白理化性质的影响[J].食品科学, 2023, 44(23): 13-20.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230625-183.

[18]马婕, 杨晓雪, 迟玉杰, 等.超声协同壳聚糖处理对蛋黄液乳化性质及蛋黄蛋白质结构的影响[J].食品科学, 2023, 44(21): 81-89.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230116-131.

[19]方芮, 朱宗帅, 郭秀云, 等.L-赖氨酸对鸡腿肉肌原纤维蛋白磷酸化的影响[J].食品科学, 2020, 41(20): 1-6.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190825-267.

[20]MILLS E N C, HUANG L, NOEL T R, et al.Formation of thermally induced aggregates of the soya globulin β-conglycinin[J].Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Protein Structure and Molecular Enzymology, 2001, 1547(2): 339-350.DOI:10.1016/s0167-4838(1)00199-6.

[21]CHEN J Y, REN Y X, ZHANG K S, et al.Phosphorylation modification of myofibrillar proteins by sodium pyrophosphate affects emulsion gel formation and oxidative stability under different pH conditions[J].Food and Function, 2019, 10(10): 6568-6581.DOI:10.1039/c9fo01397k.

[22]曾淑薇, 李吉, 熊善柏, 等.磷酸盐对草鱼肌原纤维蛋白结构的影响[J].食品科学, 2014, 35(23): 48-51.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201423010.

[23]AI M M, JIANG A M.Phosphorylation modification affects the gelation behavior of alkali-induced duck egg white gels[J].Food Chemistry, 2021,340: 128185.DOI:10.1016/j.foodchem.2020.128185.

[24]郭秀云, 徐双意, 曹思瑜, 等.低盐和高盐条件下L-组氨酸对肌原纤维蛋白结构及体外消化特性的影响[J].肉类研究, 2022, 36(7): 1-6.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20220511-057.

[25]ZHAO Q L, HONG X, FAN L P, et al.Solubility and emulsifying properties of perilla protein isolate: improvement by phosphorylation in the presence of sodium tripolyphosphate and sodium trimetaphosphate[J].Food Chemistry, 2022, 382: 132252.DOI:10.1016/j.foodchem.2022.132252.

[26]LI P S, SUN Z, MA M H, et al.Effect of microwave-assisted phosphorylation modification on the structural and foaming properties of egg white powder[J].LWT-Food Science and Technology, 2018,97: 151-156.DOI:10.1016/j.lwt.2018.06.055.

[27]LI C P, ENOMOTO H, HAYASHI Y, et al.Recent advances in phosphorylation of food proteins: a review[J].LWT-Food Science and Technology, 2010, 43(9): 1295-1300.DOI:10.1016/j.lwt.2010.03.016.

[28]YANG M, ZHANG J, GUO X, et al.Effect of phosphorylation on the structure and emulsification properties of different fish scale gelatins[J].Foods, 2022, 11(6): 804.DOI:10.3390/foods11060804.

[29]ZHANG C X, WANG Z Y, LI Z, et al.Phosphoproteomic profiling of myofibrillar and sarcoplasmic proteins of muscle in response to salting[J].Food Science and Biotechnology, 2016, 25(4): 993-1001.DOI:10.1007/s10068-016-0161-0.

[30]尚坤, 陈金玉, 张坤生, 等.虾蛄肌原纤维蛋白磷酸化工艺及其在虾蛄肉制品中的应用[J].食品工业科技, 2019, 40(8): 12-20.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2019.08.003.

[31]陈玥彤, 张闪闪, 李文意, 等.黑木耳多糖的磷酸化修饰、结构表征及体外降糖活性[J].食品科学, 2022, 43(8): 29-35.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210908-091.

[32]HADIDI M, JAFARZADEH S, IBARZ A.Modified mung bean protein: optimization of microwave-assisted phosphorylation and its functional and structural characterizations[J].LWT-Food Science and Technology, 2021, 151: 112119.DOI:10.1016/j.lwt.2021.112119.

[33]HU Y Y, DU L H, SUN Y Y, et al.Recent developments in phosphorylation modification on food proteins: structure characterization,site identification and function[J].Food Hydrocolloids, 2023, 137:108390.DOI:10.1016/j.foodhyd.2022.108390.

[34]LIU Y H, WANG D Z, WANG J H, et al.Functional properties and structural characteristics of phosphorylated pea protein isolate[J].International Journal of Food Science and Technology, 2020, 55(5):2002-2010.DOI:10.1111/ijfs.14391.

[35]熊舟翼.磷酸化对卵白蛋白分子特性和功能性质的影响及其机制研究[D].武汉: 华中农业大学, 2022: 38-39.DOI:10.27158/d.cnki.ghznu.2017.000052.

[36]LI L Y, ZHAO X, XU X L.Trace the difference driven by unfoldingrefolding pathway of myofibrillar protein: emphasizing the changes on structural and emulsion properties[J].Food Chemistry, 2022, 367:130688.DOI:10.1016/j.foodchem.2021.130688.

[37]HU Y P, ZHANG L, YI Y W, et al.Effects of sodium hexametaphosphate, sodium tripolyphosphate and sodium pyrophosphate on the ultrastructure of beef myofibrillar proteins investigated with atomic force microscopy[J].Food Chemistry, 2021, 338: 128146.DOI:10.1016/j.foodchem.2020.128146.

Effect of Three Phosphates on the Phosphorylation of Myofibrillar Proteins from Silver Carp

XIA Lizhi1, LU Yufeng1, LI Qiang1, LIU Songkun1, LIN Lin1,2,3, LU Jianfeng1,2,3,*
(1.College of Food and Biological Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230601, China;2.Anhui Provincial Key Laboratory for Agriculture Products Modern Processing, Hefei 230601, China;3.Engineering Research Center of Bio-Process, Ministry of Education, Hefei 230601, China)

Abstract: This study investigated the effects of adding different levels of tetrasodium pyrophosphate (TSPP), sodium tripolyphosphate (STPP) or sodium hexametaphosphate (SHMP) on the structural and functional properties of myofibrillar proteins from silver carp in a low-salt (1 g/100 mL NaCl) environment.The results indicated that under low-salt conditions,the solubility, surface hydrophobicity, and emulsification properties of increased with increasing addition of phosphate.All three phosphates introduced phosphate groups into myofibrillar proteins.The pyrolysis rate of myofibrillar proteins was reduced by the addition of 0.2–0.5 g/100 mL STPP, indicating improved thermal stability.The protein was most significantly phosphorylated by the addition of 0.4 g/100 mL STPP, resulting in binding of a large number of phosphate groups to the protein.TSPP and STPP led to protein aggregation, while proteins phosphorylated by SHMP were more stable.In conclusion, the addition of 0.4 g/100 mL STPP improved the functional properties of myofibrillar proteins to a greater extent under low-salt conditions.

Keywords: phosphorylation; myofibrillar proteins; low-salt; solubility; atomic force microscope

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240122-026

中图分类号：TS254.1

文献标志码：A

文章编号：1001-8123（2024）01-0010-09

引文格式：

夏立志, 鲁玉凤, 李强, 等.3 种磷酸盐对白鲢鱼肌原纤维蛋白磷酸化的影响[J].肉类研究, 2024, 38(1): 10-18.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240122-026.http://www.rlyj.net.cn

XIA Lizhi, LU Yufeng, LI Qiang, et al.Effect of three phosphates on the phosphorylation of myofibrillar proteins from silver carp[J].Meat Research, 2024, 38(1): 10-18.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240122-026.http://www.rlyj.net.cn

收稿日期：2024-01-22

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-48）；安徽水产产业技术体系项目（AHCYJSTX-08）

第一作者简介：夏立志（1997—）（ORCID: 0000-0002-6114-402X），男，硕士研究生，研究方向为水产品加工与保鲜。E-mail: 2021171516@mail.hfut.edu.cn

*通信作者简介：陆剑锋（1976—）（ORCID: 0000-0002-5887-9455），男，教授，博士，研究方向为水产品加工及综合利用。E-mail: lujf@sibs.ac.cn