《Food Research International》：Changes in muscle quality of Antarctic krill (
Euphausia superba) during refrigerated storage: The role of protein degradation
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南极磷虾冷藏过程中品质劣变机制研究。冷藏导致南极磷虾蛋白质氧化降解、内源性蛋白酶（以胰蛋白酶为主）活性升高及微生物增殖，引发肌原纤维结构崩解、持水力下降和质地软化，72小时后菌落总数超标使产品不可食用。
张新宇|任翔|孙培姿|谭玉婷|张慧慧|李东梅
大连工业大学海洋食品科学与技术学院，国家海洋食品工程技术研究中心，中国辽宁省大连市116034
摘要
作为冷藏食品，南极磷虾的消费比例逐渐增加。然而，在冷藏过程中，磷虾的质量会显著下降，但其背后的机制尚不清楚。本研究探讨了冷藏对磷虾质量变化及其肌原纤维蛋白（MPs）结构的影响。结果表明，在冷藏过程中，磷虾中的胰蛋白酶活性、硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）和总活菌数均有所增加，这表明其内源性酶活性、氧化反应和微生物活性增强。这一过程破坏了肌原纤维蛋白的结构，使其分解成更小的片段，导致肌原纤维断裂指数（MFI）和总挥发性碱性氮（TVB-N）水平升高。从宏观上看，肌原纤维蛋白的降解和结构变化表现为磷虾组织中纤维束的局部断裂、肌肉结构崩塌和软化以及严重的水分流失。在冷藏的最后阶段，磷虾的硬度和水分保持能力（WHC）分别降至最低值211.70克和44.56%，使其变得不可食用。本研究为分析磷虾质量下降提供了新的见解。
引言
南极磷虾是一种小型海洋甲壳类动物，是南极生态系统中最主要的物种之一，其估计储量约为3.79亿吨（Atkinson等人，2009年）。磷虾是一种营养丰富的生物，粗蛋白含量为11.9%至15.4%，同时还含有不饱和脂肪酸和多种生物活性化合物（Lin等人，2020年）。由于其高生物量和营养价值，磷虾是一种可持续且经济高效的蛋白质来源替代品。
热处理是一种常见的加工方法，但不适合用于磷虾，主要是因为会导致质地粗糙和感官接受度降低（Sun等人，2022年）。此外，磷虾肉中的虾青素和不饱和脂肪酸在热处理过程中容易发生氧化降解，从而降低其营养价值（Ren等人，2023年）。随着冷链技术的进步，冷藏食品（4°C保存）在市场上的渗透率逐渐增加。冷藏南极磷虾产品可能成为克服加工难题的关键方向。
冷藏是一种经济实用的方法，可用于保存和延长水产品的新鲜度（Trigo等人，2022年）。然而，在冷藏过程中，水产品不可避免地会发生脱水、质地变差和营养损失（Eranda等人，2024年）。人们普遍认为，质地变差是由于肌肉蛋白的结构变化引起的（Liu等人，2020年）。而结构蛋白（肌原纤维蛋白（MPs）和结缔组织在肌肉质地中起着关键作用（Sun等人，2025年）。需要深入研究南极磷虾在冷藏过程中的质量变化与其主要蛋白质结构变化之间的关系。
通常认为，水产品质量的变化可能与蛋白质氧化、内源性酶活性的改变以及微生物的变化有关（Zhuang等人，2023年）。蛋白质氧化可能直接由自由基（如活性氧物种（ROS）引发，或通过脂质氧化的最终产物与蛋白质分子的氨基相互作用间接诱导。这会导致蛋白质结构和其他功能特性的改变（Yu等人，2023年）。在南极磷虾中发现的蛋白酶中，组织蛋白酶、胰蛋白酶、氨基肽酶和羧肽酶的活性较高（Zheng等人，2022年）。胰蛋白酶作为磷虾中最重要的内源性酶，在低温下具有高活性，在磷虾蛋白的降解过程中起主导作用（Zhou等人，2018年）。内源性蛋白酶（尤其是胰蛋白酶、羧肽酶等）在磷虾死亡后由于物理挤压或组织破裂而进入磷虾肉中，从而引发天然胶原蛋白的降解，导致肌肉软化和胶原纤维崩塌，最终导致蛋白质降解和变质（Sriket等人，2011年；Zhu等人，2022年）。微生物在储存水产品的早期变质阶段分泌多种蛋白酶，导致蛋白质降解（Tan等人，2023年），从而影响产品的新鲜度、口感、气味和营养价值，进而导致质量下降（Li等人，2020年）。
由于磷虾肉含有较高的水分和蛋白质含量以及酶活性，因此在冷藏过程中容易发生质量下降（Jia等人，2019年）。磷虾肉产品在冷藏储存过程中的严重变质已成为制约该行业发展的核心瓶颈。确定冷藏过程中磷虾肉质量变化的模式和机制有助于制定有效的预防措施。因此，本研究探讨了冷藏过程中磷虾肉的质量变化模式和潜在机制，为冷藏磷虾肉的质量控制理论提供了关键信息。
材料与化学试剂
冷冻去壳磷虾肉来自中国大连辽渔渔业集团有限公司，捕捞自南极FAO 48.1海域。捕获后立即去壳并在-20°C下冷冻直至使用。三氯乙酸（TCA）购自上海阿拉丁生化科技有限公司；氯化钠购自中国医药化学试剂有限公司；Lowry蛋白浓度测定试剂盒和比色蛋白测定试剂盒（BCA）购自北京
肉率分析
肉率是评估磷虾质量的重要指标，也是磷虾保存和加工的主要指标（Zheng等人，2022年）。如图1(a)所示，随着冷藏时间的延长，肉率显著下降。由于冷冻过程中冰晶的形成以及解冻过程中的再结晶导致细胞损伤和汁液流失，冷藏0小时时的肉率为76.83%，到
结论
本研究探讨了冷藏过程中磷虾肉食用质量变化的模式和潜在机制。结果表明，冷藏72小时（4°C）后，磷虾肉中的TVC超过了安全食用限值，使其变得不可食用。在储存过程中，磷虾肉的WHC、硬度、咀嚼性和粘性均显著下降。这种降解主要是由于内源性酶的作用导致肌原纤维蛋白的空间结构和降解发生变化
作者贡献声明
张新宇：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，方法学设计，实验研究，数据分析，概念构建。任翔：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，方法学设计，实验研究，数据分析，概念构建。孙培姿：方法学设计，数据分析，概念构建。谭玉婷：方法学设计，概念构建。张慧慧：方法学设计。李东梅：方法学设计，实验研究，资金获取，数据分析
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号32372364）和国家重点研发计划（项目编号2023YFF1105404-2）的支持。
