鱼糜凝胶过程中的蛋白质自组装机理

海洋经济是我国十二五计划中的一项重要战略方针。鱼糜作为海洋食品加工的主要发展方向，受困于蛋白质的凝胶过程。应用添加剂和水洗虽有其优点，但存在片面、耗时等缺点。建立一个通用、有效控制蛋白质凝胶的方法已成为水产品加工业亟待解决的课题。鱼糜体系因包含高浓度的生物高分子而显现出很强的粘弹力学，但该性质对凝胶过程的影响却一直被忽略。鉴于此，本项目根据前期研究和文献报道，提出蛋白质自组装结构簇，拟以来源广低价值的秘鲁鱿鱼的肌原纤维蛋白为对象，应用双向电泳和高效液相色谱技术标定、分离、纯化肌原纤维蛋白，采用光散射技术和园二色谱分析不同鱼糜前处理条件下的簇的稳定性，以及通过对相对应条件下凝胶微观结构的观察，考察粘弹力学的影响，并建立三者之间的内在联系。研究旨在为鱼糜加工提供新的思路和科学依据，同时探讨系统粘弹性对化学和物理过程的影响，进一步探索"二步机理"，对丰富水产品和其它食品加工基础理论具有重要意义。

随着浙江省海洋经济战略的确立，鱼糜，海洋食品加工中的一种重要功能性原料，对浙江省的海洋经济有巨大影响。随着传统渔业资源的逐渐衰竭，秘鲁鱿鱼等一大批来源丰富，价值低廉的水产品，变得越来越迫切。在该类产品开发过程中面临的主要问题是蛋白质的凝胶过程。鉴于此，本项目根据前期研究和文献报道，通过对不同水洗条件下凝胶的品质，蛋白质溶液中的亚稳态簇和溶液粘弹力学的考察，建立通过簇的生存时间，颗粒大小等物理参数来优化控制蛋白质的凝胶过程。为更深入地了解簇的稳定机理及粘弹力学对凝胶过程中的动量，能量和物质传递以及耦合在一起的化学反应，在分离纯化蛋白质的基础上，分析蛋白质分子间的相互作用力和测定蛋白质分子的二级结构。利用热力学和动力学模型分析簇的参数变化规律，和溶液的物性变化。并探索粘弹性溶液中的化学和物理过程。为分离纯化蛋白质体系，指导鱼糜及其他高粘度非牛顿体系的加工，提供理论指导。.目前,我们已完成了一下工作:.1、从秘鲁鱿鱼的肌原纤维蛋白中分离纯化出两种单质蛋白：副肌球蛋白和肌动蛋白，并用SDS-PAGE证明其纯度；.2、通过调节氯化钾的浓度，我们发现秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白的空间构象发生了变化；进一步的实验表明，这种构象变化不仅和肌原纤维的组成变化有关，还和肌原纤维蛋白的某些单质蛋白，如副肌球蛋白的空间安构象变化相关；揭示了肌原纤维蛋白盐溶效应的分子机理；.3、在动物（秘鲁鱿鱼、家猪）肌肉蛋白提取液中，通过激光散射技术、荧光技术、DSC、高效液相技术等的测定，我们发现普遍存在一种超分子结构，并研究了它的存在机理。这一结构的存在为众多的食品加工操作提供了理论解释，如水洗效应、蛋白质浓度测定问题、食品品质的快速测定问题等；.4、为了进一步了解秘鲁鱿鱼的凝胶机理，我们做了静止状态和流动状态下的凝胶产品，分析了它们差异点，发现外加的流场能有效调控凝胶的形貌，进而改变产品的性能；.5、为了解蛋白溶液的粘弹动力学的影响，我们分析了在不同剪切速率下单质蛋白的空间构象的变化规律，为将来的酶动力研究提供基础；.6、我们发现水在低温下有微弱的粘弹性，我们将此现象归咎于水分子间的氢键；.7、我们分析了盐浓度对溶液中蛋白分子周围的水分子结构的影响。