鲢鱼肌球蛋白的表层结合水和分子间作用力对其聚集行为控制机理

Myosin is the most important component in the aquatic animal muscle. Aggregation behavior of myosin during produce processing is not only necessary for good products quality, but also for quality deterioration. It is central to the gel type production of aquatic products research.　Silver carp myosin is taken as the object of this study. Based on the kinetic model of the thermal denaturation of myosin, different degrees of thermal denaturation myosin will be obtained. Some new technology are used to study of aggregation behavior in the process of myosin thermal denaturation, such as Raman spectroscopy, H/D Isotope, Nuclear magnetic resonance (NMR), atomic force microscopy (AFM), Thioflavin T (ThT) fluorescence spectroscopy, dynamic light scattering technique (DLS) and isothermal titration calorimetry (ITC). Results will reveal the changes of surface bound water and electrostatic interactions during the process of myosin unfolding and aggregation. The project aims to explore the effect of the surface water and molecular inter-atomic forces such as electrostatic interactions on myosin aggregation behavior control problem, which happen during the myosin thermal denaturation.The project will seek the technique to control myosin aggregation. The result is of great significance to clarify mechanism that the effect of myosin aggregation on gel type aquatic products quality control.It also provides theoretical reference for gel type aquatic products quality in order to meet the need of people.

水产动物肌球蛋白是肌肉主体组分，其加工过程的聚集行为既是制品优良品质形成的必要过程，也是品质劣化的中间途径，是凝胶类水产品生产加工领域的研究重点。本项目以鲢鱼的肌球蛋白为研究对象，在获得肌球蛋白热变性动力学模型基础上制备不同热变性程度的肌球蛋白，利用拉曼光谱技术、重氢置换技术、核磁共振技术、原子力显微镜技术、Thioflavin T (ThT) 荧光检测法、动态光散射技术和等温滴定量热技术等方法进行肌球蛋白热变性过程中聚集行为的研究，从分子层面揭示蛋白质构象变化过程中表层结合水和静电作用的变化规律，探索肌球蛋白热变性过程中蛋白质表层结合水和静电作用等分子间作用力对其聚集行为控制的问题，寻求控制肌球蛋白聚集速率的技术手段，对阐明肌球蛋白聚集行为对凝胶类水产制品品质控制机理具有重要意义，为凝胶类水产制品品质调控提供理论参考，以满足人们对该类制品的品质需求。

鱼糜制品是我国历史悠久的传统的食品，因其具有较好的凝胶强度和弹性等口感深受人们普遍喜爱。鱼糜制品的凝胶特性是影响消费者食用的重要特性，淡水鱼由于生存环境不同于海水鱼，其蛋白质的凝胶特性逊于海水鱼蛋白凝胶。水分的迁移变化在蛋白凝胶形成过程中起到重要的作用，但机制不清楚。.本研究以鳙鱼肌球蛋白为研究对象，研究了加热温度对肌球蛋白结构和聚集行为的影响，探究了不同温度对肌球蛋白的变性速率和聚集速率的影响，分析了不同加热温度下肌球蛋白的流变行为和不同温度下凝胶化过程中肌球蛋白簇的形成差异，阐明了不同变性状态下的肌球蛋白聚集能力的变化规律；研究了不同加热温度下的肌球蛋白即不同变性程度的肌球蛋白表面水分的状态、分布与迁移特性，进而研究了水分变化与蛋白质二级、三级结构的变化间的关系以及对凝胶三维网络结构形成的影响，阐明了肌球蛋白的凝胶功能特性与结构特性之间的相关关系；通过添加外源性氨基酸的方法，阐明了静电作用和疏水作用等分子间作用力在蛋白质聚集中的作用，从分子水平上阐明了静电、疏水作用、离子键以及氢键等作用力在蛋白质聚集行为过程中的作用途径。项目的实施为建立蛋白质热聚集调控技术提供了理论基础，为鱼糜行业的发展提供了支撑。