《【科学私享】江苏大学高瑞昌教授团队:探究精氨酸对低盐鱼丸制作过程中Na+、Cl-迁移的影响并从该角度丰富精氨酸减盐保质的理论》

  • 来源专题:食品安全与健康
  • 编译者: 杨娇
  • 发布时间:2025-06-05
  • 2025年5月,江苏大学食品与生物工程学院高瑞昌教授团队在国际期刊《Food Chemistry》(Q1,IF2025=8.5)上发表主题为“ ‘Cuckoo in the nest’: L-arginine promoted the migration of Na+ to ameliorate the gel quality of low salt fish balls”的研究型论文。江苏大学食品学院硕士研究生刘元秀为第一作者,高瑞昌教授、石彤实验师为通信作者。 鱼丸加工中常添加2%~3%的盐以促进肌原纤维蛋白溶解和凝胶形成,但高钠饮食的健康风险及消费者对健康饮食的需求促使低盐配方的研究。在鱼丸水浴加工过程中,Na+和Cl-会与水交换迁移从而进一步降低低盐鱼丸品质,本研究制备了添加(0.3%、0.6%、0.9%)/不添加精氨酸(L-arginine,L-Arg)的低盐鱼丸,利用能量色散X射线光谱、等离子体电感耦合等技术,研究L-Arg在鱼丸二段式加热过程中不同部位(内、中、外)的离子迁移分布及鱼丸品质的影响,从离子迁移的角度丰富L-Arg对鱼糜制品减盐保质的理论。 结果表明,随着Na+和Cl-的迁移,鱼丸的持水性从内部到外部逐渐降低,微观结构逐渐恶化(P<0.05)。L-Arg通过“鸠占鹊巢”效应与Na+竞争,促使Na+在鱼丸制备过程中逐渐迁移。L-Arg对Na+的部分替代一方面减少了Cl-的流失(P<0.05),促进Cl-发挥静电屏蔽作用;另一方面,促进了肌原纤维蛋白二级结构从α-螺旋向其他二级结构的转变,这有助于二硫键的增加和疏水基团的暴露。这些变化为后续蛋白质分子间的聚集和交联提供了更有利的条件,从而形成致密的三维凝胶网络结构。未来需要通过分别建立含盐离子或L-Arg的鱼糜体系,进一步研究L-Arg与盐离子影响鱼糜凝胶品质的机制差异。 部分实验结果如下: 图1 L-Arg对不同加热阶段的鱼丸硬度(A)、内聚性(B)、弹性(C)和咀嚼性(D)的影响 图2 L-Arg对不同加热阶段的鱼丸增重率(A)和膨胀率(B) 图3 L-Arg对不同加热阶段的鱼丸不同部位微观结构的影响 图4 L-Arg对不同加热阶段鱼丸不同部位的Na+(A)和Cl-(B)浓度的影响 图5 机理分析图 原文链接 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.144728
  • 原文来源:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5Mzc4MTA4MQ==&mid=2247572654&idx=3&sn=90a62ee9ffbc8ade7ffa6999cb53befb&scene=0#wechat_redirect
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    • 编译者:杨娇
    • 发布时间:2025-05-28
    • 2025年5月24日,上海交通大学刘源教授及其团队在《Trends in Food Science & Technology》期刊上发表了题为《A review of umami taste of Tea: Substances, perception mechanism, and physiological measurement prospects》的综述性论文(一区,IF:15.1)。 该研究聚焦于茶的鲜味,全面综述了鲜味物质及其影响因素,从鲜味贡献和鲜味增强两个角度探讨了鲜味感知机制,还探究了生理测量技术在解码鲜味感知方面的应用前景,为解码鲜味和其他味觉感知提供了新的分析策略。研究指出,茶的鲜味主要由 L - 茶氨酸、L - 谷氨酸和 L - 天冬氨酸等氨基酸,以及琥珀酸和甲基化儿茶素等化合物介导。这些鲜味化合物与 T1R1/T1R3 受体复合物的相互作用涉及氢键、疏水相互作用、范德华力和静电相互作用等一系列分子力,这些力对配体 - 受体结合的稳定性和功能性至关重要。神经影像学和电生理研究进一步阐明了鲜味感知的神经基础,为理解与这种味觉相关的感觉输入到认知处理提供了全面的认识。此外,生理测量技术如脑电图(EEG)和功能近红外光谱(fNIRS)在研究茶鲜味感知方面展现出良好的应用潜力,有望为茶产品的品质评估和开发提供新的技术支持。 Background 茶作为全球广受欢迎的饮品,其风味和健康益处备受关注,而鲜味是构成茶风味的重要因素,也是茶品质评估的关键标准。目前茶鲜味的评价方法包括主观感官评价和机器检测工具,同时分子对接等方法也用于研究鲜味配体与受体的相互作用。当品尝鲜味化合物时,人体会产生一系列生理变化,可通过脑电图(EEG)等生理测量技术识别这些生物信号,为研究茶的鲜味感知提供了有潜力的工具,基于此,该综述对茶鲜味相关内容进行探讨。 Results 鲜味物质构成与作用 茶鲜味主要由 L - 茶氨酸、L - 谷氨酸、L - 天冬氨酸等氨基酸,以及琥珀酸、甲基化儿茶素等物质介导。其中,氨基酸约占绿茶鲜味强度的 70%,L - 茶氨酸作为茶叶中主要的非蛋白氨基酸,能激活 T1R1/T1R3 受体,与 IMP 等核苷酸协同增强鲜味,而琥珀酸、 gallic acid 等鲜味增强化合物可提升 MSG 的鲜味强度,此外,部分苦味氨基酸、香气化合物等也对茶鲜味有增强作用。 鲜味感知机制 鲜味物质与 T1R1/T1R3 受体结合涉及氢键、疏水作用等分子力,L - 茶氨酸通过该受体复合物引发鲜味,且与 IMP 有协同效应。同时,嗅觉与味觉存在交互作用,特定香气化合物如 1 - 辛烯 - 3 - 醇等可通过正鼻、 retronasal 途径增强鲜味感知,这种气味 - 味觉的协同作用与气味 - 味觉一致性等因素相关。 生理测量技术的应用前景 EEG、fNIRS 等生理测量技术为量化茶鲜味感知提供了客观方法。EEG 可监测鲜味刺激下大脑电活动变化,如 α 波频率变化,能区分不同鲜味物质引发的脑响应;fNIRS 可分析味觉刺激下大脑皮层血氧变化,如 MSG 刺激会激活眶额皮层等区域,且香气与味觉的叠加可调节皮层响应强度。这些技术有助于揭示鲜味感知的神经基础,但在实际应用中存在生态效度、个体差异等挑战,未来结合分子对接、AI 分析等可推动个性化茶产品开发及产业创新。
  • 《科学家开发出精氨酸二甲基化蛋白质组分析新方法》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2022-10-31
    •   近日,中国科学院大连化学物理研究所生物分离分析新材料与新技术研究组研究员叶明亮团队和上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心研究员刘聪团队合作,将硼酸化学引入到甲基化蛋白质组分析方法中,并巧妙利用精氨酸残基上不同修饰基团的位阻差异,实现高效的精氨酸二甲基化肽段富集,显著提高了蛋白质甲基化的分析能力;利用此新方法,系统分析了蛋白质分相过程中精氨酸二甲基化的变化,揭示了此类修饰的发生会降低蛋白质的分相能力。   蛋白质精氨酸甲基化是一种调控蛋白质功能的重要翻译后修饰,与较多疾病的发生发展相关。研究表明,精氨酸二甲基化会影响一些神经退行性疾病相关蛋白的液-液相分离,以及相分离所驱动的无膜细胞器的产生。然而,受限于目前精氨酸二甲基化蛋白质组分析技术覆盖率不足,这类研究仅聚焦于少数几个蛋白,尚未系统性探究精氨酸甲基化对蛋白质相分离的影响。   本研究发现,不同甲基化修饰的精氨酸残基在与邻二酮类化合物反应时,由于位阻不同,反应活性差异巨大。合作团队据此设计了一种精氨酸二甲基化肽段的富集方法:先利用环己二酮选择性的封闭无修饰精氨酸残基,随后利用丙酮醛选择性的在二甲基化精氨酸残基上修饰顺式邻二羟基,从而使得硼酸材料可以选择性的富集精氨酸二甲基化肽段。相比传统的免疫亲和富集方法,该方法拥有较强的精氨酸二甲基化肽段富集能力,特别是在鉴定RG/RGG序列上的精氨酸二甲基化位点方面有更高的灵敏度。合作团队将该方法应用于分析蛋白质相分离过程中精氨酸甲基化的变化,发现包括G3BP1,FUS,hnRNPA1、KHDRBS1在内的一些与无膜细胞器或神经退行性疾病相关的蛋白质上的精氨酸二甲基化程度发生了显著变化;系列实验验证发现,精氨酸甲基化会显著降低这些蛋白质的分相能力,且上述蛋白质组分析中鉴定到变化的甲基化位点是调控蛋白质相分离的关键因素。本工作开发了基于化学反应的精氨酸二甲基化蛋白质组分析方法,并利用这一方法揭示了精氨酸二甲基化对蛋白质液-液相分离具有重要的调控作用。   叶明亮团队致力于蛋白质磷酸化、糖基化、甲基化等翻译后修饰分析新方法的研究,发展了基于可逆酶促化学标记的O-GlcNAc糖肽无痕富集方法,克服了标记基团对糖肽质谱检测的干扰,实现了O-GlcNAc糖基化的高灵敏分析(Angew. Chem. Int. Edit.);利用不同糖肽的同一肽段骨架具有相似碎裂规律的特点,发展出基于“模式识别”的肽段序列鉴定新方法,实现了谱图拓展,显著提高了N-链接位点特异性糖型的鉴定灵敏度,并可发现未知的糖链及糖链修饰(Nat. Commun.)。   相关研究成果以Global profiling of arginine dimethylation in regulating protein phase separation by a steric effect-based chemical-enrichment method为题,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、大连化物所创新基金等的支持。