冰晶引起的蛋白质变质是影响鱼类冷冻贮藏的重要因素，针对传统冷冻保护剂高糖高热量的健康隐患。大连民族大学生命科学学院团队在Food Chemistry发表题为“Cryoprotective activity of different characterized fractions isolated from sea cucumber intestinal protein hydrolysates against salmon”论文，该研究从海参肠道蛋白水解物中分离出超滤组分(UMSF-1/2)和固相萃取组分(SPESF-1/2)，发现SPESF-2能显著抑制三文鱼冻融过程中的肌原纤维蛋白变性、脂质氧化和水分流失，为开发新型生物源冷冻保护剂（AFPs）提供了理论依据。

主要创新点：

（1）分离的馏分对维持冷冻鱼的品质起到了积极作用。

（2）疏水组分（SPESF-2）可防止冷冻鱼片中的蛋白质氧化。

（3）SPESF-2抑制冻融诱导的肌原纤维蛋白聚集。

（4）SPESF-2是用于防冻鱼片的有效分离馏分。

Fig 1. 图形摘要

1、【研究背景】

在全球即食海产品产业中，三文鱼因其富含不饱和脂肪酸和优质蛋白备受青睐。冷冻虽是主要保鲜手段，但运输中的冻融循环会导致冰晶重结晶、蛋白质变性和脂质氧化，严重影响品质。目前商用冷冻保护剂多为蔗糖-山梨醇混合物，虽成本低廉但存在致肥胖风险。近年来，从水产加工副产物中提取的冷冻保护肽（Antifreeze peptides, AFPs）因其分子量小、能吸附冰晶抑制生长的特性成为研究热点，但不同组分的作用机制尚不明确。

2、【研究设计与方法】

本研究通过中性蛋白酶水解海参肠道蛋白(NPHSIP)：

（1）采用超滤膜分离获得<3 kDa（UMSF-1)和>3 kDa(UMSF-2)组分；

（2）固相萃取分为亲水(SPESF-1)和疏水(SPESF-2)组分；

（3） 通过质构分析、低场核磁共振(LF-NMR)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)测定等技术，系统评估了各组对三文鱼片冻融过程中品质指标的影响；

（4）结合液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)鉴定和筛选防冻活性最高的馏分中的 AFPs。

3、【研究结果】

1.质构特性分析

冻融使对照组硬度显著下降(P<0.05)，而UMSF-1处理组硬度和弹性显著优于空白(P<0.05)，SPESF-2组表现出最接近新鲜样品的质构特性，证实小分子疏水肽对肌肉组织破坏具有修复作用。

Fig 2. 电子鼻和电子舌响应雷达图

2.分布与持水性

SPESF-2组自由水含量较冻融对照组降低23.7%，结合LF-NMR弛豫时间数据，表明其通过稳定肌原纤维蛋白(MP)网络结构减少水分迁移。

Fig 3. 电子显微镜图像

3.稳定性

SPESF-2使肌原纤维蛋白表面疏水性(SoANS)降低41.2%，粒径(de)缩小至新鲜样的1.3倍，二酪氨酸含量下降34.5%，证实其通过抑制MP聚集和氧化延缓变性。

Fig 4. 肌原纤维蛋白结构变化图

4.脂质氧化抑制

SPESF-2组TBARS值较对照组降低58.6%，羰基含量仅为冻融组的1/3，显示其抗氧化活性与疏水氨基酸残基的自由基清除能力相关。

Fig 5. 肌原纤维蛋白和脂质冷冻变性程度变化图

4、【结论与意义】

该研究首次证实海参肠道蛋白水解物中疏水组分SPESF-2具有最优冷冻保护活性，其机制涉及：

1、形成空间位阻抑制冰晶生长；

2、疏水相互作用维持MP天然构象；

3、酚羟基淬灭自由基。

为水产加工副产物高值化利用提供了新思路，同时解决了合成冷冻剂与健康需求的矛盾。

本研究中3种抗冻肽段由强耀生物提供，强耀生物提供多肽合成，蛋白和抗体制备等优秀服务助力科研