金线鱼肌原纤维蛋白与壳聚糖复合在高内相乳液中的应用及表征
2023年4月，集美大学任中阳副教授一作，翁武银教授和国家水产科学研究院南海水产研究所赵永强副研究员共同通讯以及集美大学研究生黄香兰等在国际期刊International Journal of Biological Macromolecules (Q1, IF=8.025)发表题为“Characteristics and potential application of myofibrillar protein from golden threadfin bream (Nemipterus virgatus) complexed with chitosan”的研究性论文，该研究获国家重点研发项目子课题（2021YFD2100204）、福建省自然科学基金项目(2021J01835)、中国水产科学研究院创新团队项目(2020TD73)、农业部水产品加工重点实验室开放基金(NYJG202105)，福建省科技项目(2021N5013)、福建省种业创新与产业化项目(2021FJSCZY01)、福建省海洋功能食品工程技术研究中心开放项目(Z822235)、福建省教育厅项目(JAT200268)和中国集美大学科研基金项目(ZQ2020011)的资助。
拓宽蛋白质应用范围的策略包括用多糖修饰蛋白质。然而，壳聚糖(CS)与金线鱼(Nemipterus virgatus)肌原纤维蛋白(MPs)的复配特性及其应用尚不清楚。因此，研究了不同MP/CS比(100:0-80:20 (w/w))下MPs与CS复配的特性及其应用。当MP/CS比为95:5 (w/w)时，MP/CS复合物的浊度较小。此外，CS的加入引起MP结构的变化，使其具有亲水性。二级结构分析表明，加入CS后，α-螺旋和β-转角与β-折叠和无规则卷曲相互转化。此外，添加CS后，MP/CS混合物的热稳定性增强。MP/CS在95:5 (w/w)比例下的混合物结构相对致密。MP/CS比为95:5 (w/w)时制备的高内相乳剂(HIPEs)相对稳定。因此，合适比例的MP/CS混合物具有制备HIPEs的潜在能力。这些结果表明，MP/CS混合物可以用于食品工业中构建高内相的食品级乳化液输送体系。
壳聚糖的加入可以改变肌原纤维蛋白的结构，使其具有亲水性。
在壳聚糖的作用下，肌原纤维蛋白的α-螺旋和β-转角与β-折叠和无规则卷曲相互转化。
随着壳聚糖含量的增加，肌原纤维蛋白/壳聚糖复合物的热稳定性提高。
壳聚糖和肌原纤维蛋白复合物能稳定高内相乳液。
当肌原纤维蛋白与壳聚糖的比例为95:5 (w/w)时，复合物结构相对致密，乳液稳定。
当MP/CS比为95:5 (w/w)时，MP/CS悬浮液浊度显著降低，表明MP/CS混合物的三级结构发生变化。
CS含量的增加改变了色氨酸的微环境，疏水性增加。
随着MP/CS含量的增加，二级结构中α-螺旋和β-转角与β-折叠和无规则卷曲相互转化。
随着壳聚糖含量增加，热稳定性强，当MP/CS比例为95:5 (w/w)时，MP/CS复合物结构紧密。
MP/CS比例为95:5时制备的高内相乳液粒径最小，乳液相对稳定。
图1.（A）0 分钟不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖外观（B）30 分钟不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖外观；（C）不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖浊度。
图2. 不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖内源荧光
图3.（A）不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖FTIR光谱（B）不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖二级结构含量。
图4. 不同肌原纤维蛋白/壳聚糖SDS-PAGE
图7. 不同肌原纤维蛋白/壳聚糖高内相乳液的形貌和微观结构
图8.（A）不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖高内相乳液粒径（B）不同比例肌原纤维蛋白/壳聚糖高内相乳液液滴粒径分布。
任中阳，博士，副教授，现为集美大学海洋食品与生物工程学院食品科学与工程系副教授、硕士生导师，福建省高层次人才，福建省省级科技特派员，曾在新加坡国立大学食品科学与工程系访学一年。主持和参加的科研项目10余项，主持福建省自然科学面上基金、福建省教育厅面上项目、农业农村部水产品加工重点实验室开放基金、浙江省深蓝渔业资源高效开发利用重点实验室开放基金等，参与国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金、福建省科技厅高校产学合作项目等。一直从事构建包埋功能性成分的蛋白质乳液递送体系及水产品加工副产物的高值化利用开发工作。近年来，在国内外Food Hydrocolloids、Food Chemistry、LWT-Food Science and Technology等食品类主流平期刊发表学术论文20余篇，其中以第一作者发表SCI类JCR1区论文10余篇，ESI高被引论文1篇。申请发明专利10余项。
翁武银，教授，博士生导师，2008年在日本东京海洋大学获博士学位，现为集美大学海洋食品与生物工程学院食品科学与工程系主任、Fisheries Science杂志编委。长期从事海洋食品加工及其副产物综合利用研究，主持十四五重点研发计划项目子课题1项、国家自然科学基金面上项目2项、福建省自然科学基金重点项目1项、福建省自然科学基金杰青项目1项等科研项目。发表学术研究论文百余篇，其中在Food Chemistry、Food hydrocolloids、Journal of Food Engineering等期刊发表SCI收录论文60多篇；获26项国家发明专利授权，其中转让10项；获厦门市双百计划-领军型创业人才和福建省优秀教师荣誉称号；获福建省科学技术进步奖三等奖1项（排名第1）、中国发明创业奖•成果奖一等奖1项（排名第2）、福建省科学技术进步奖一等奖1项（排名第4）。
赵永强，博士，副研究员，硕士生导师，主要从事水产品加工与质量安全控制研究工作。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副主任，农业农村部水产品加工重点实验室副主任，中国水产科学研究院科研创新团队副首席。兼任国家水产品加工技术研发体系秘书、中国食品工业协会理事、国家绿色食品评审专家等，上海海洋大学、广东海洋大学等院校硕士研究生导师，集美大学、海南大学硕士研究生校外合作导师。先后入选中国水产科学研究院“水科英才”拔尖人才、中国水产科学研究院“百名科技英才培育计划”、广州市珠江科技新星。担任Frontiers in Nutrition、Applied Sciences客座编辑。先后在Food Chemistry、食品科学等国内外学术期刊发表论文100余篇，其中ESI高被引论文3篇。获授权发明专利10余件，主编专著1部、参编2部，作为主要起草人参与起草并发布ISO国际标准1项、国家标准3项、行业标准2项、地方标准12项，现为ISO/TC 34/SC 6 WG27专家。先后主持国家自然科学基金项目等国家及省部级科研项目20余项，获省部级奖项12项。
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.124380
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