精氨酸抑制组织蛋白酶L改善鲤鱼发酵鱼糜凝胶劣化的分子机制及品质调控

针对发酵鱼糜后期凝胶劣化问题，贵州大学团队通过添加0.5% L-精氨酸(Arg)显著提升鲤鱼发酵鱼糜(FCS)品质。研究发现Arg通过氢键(-144.39 kcal/mol)和静电作用抑制组织蛋白酶L(CPL)活性达94.74%，同时增强凝胶网络结构，使持水性(WHC)提升20.4%，质构特性提高12-15%。该研究为水产品加工提供了安全高效的新型蛋白酶抑制剂策略。

　　

鲤鱼作为我国主要淡水养殖品种，其肉质柔软且土腥味重的特性限制了深加工利用。传统发酵鱼糜制品虽能改善风味，却面临后期凝胶劣化的行业难题——组织蛋白酶L(CPL)持续水解导致蛋白质网络崩解，使产品出现质地软化、持水性下降等缺陷。现有抑制剂如E-64存在食品安全隐患，磷酸盐影响风味，微波处理又面临能耗高、易变色等技术瓶颈。贵州大学酿酒与食品工程学院的研究团队在《Innovative Food Science》发表的研究，创新性地利用L-精氨酸(Arg)双重调控机制，既抑制CPL活性又强化蛋白交联，为破解这一行业困境提供了新思路。

研究采用多组学联用技术：通过质构剖面分析(TPA)定量凝胶力学性能，扫描电镜(SEM)观察微观结构，非靶向代谢组学鉴定510种差异代谢物，同源建模构建CPL三维结构，分子对接计算结合能(-144.39 kcal/mol)，并辅以酶活测定验证抑制效果。所有实验均采用贵州本地采购的鲜活鲤鱼制备鱼糜。

【WHC】添加0.5% Arg使持水性提升20.4%，SEM显示凝胶孔隙率降低42.6%，形成致密均匀的三维网络。
【分子互作】FTIR证实Arg促进β-折叠含量增加11.3%，分子对接揭示Arg的胍基与CPL活性中心Asp¹⁶²形成3个氢键。
【代谢调控】KEGG分析显示Arg显著影响嘧啶代谢通路，下调尿苷二磷酸葡萄糖等7种核酸代谢物(P<0.05)。
【感官优化】电子舌证实Arg使鲜味响应值提升35.2%，与鲜味受体T1R1/T1R3结合能达-125.97 kcal/mol。

该研究首次阐明Arg通过"酶活抑制-结构稳定-风味协同"三重机制改善发酵鱼糜品质：在分子层面，Arg的胍基像"分子锁"般精准阻断CPL活性口袋；在超微结构层面，其促进肌原纤维蛋白形成更多二硫键(增加18.7%)；在代谢层面，调控核苷酸代谢增强鲜味前体积累。这种绿色添加剂方案相比传统方法，兼具成本优势(Arg单价<$5/kg)和工艺兼容性，为水产加工产业升级提供了理论依据和技术支撑。研究团队特别指出，0.5%的添加量既能实现94.74%的CPL抑制率，又不会产生苦涩味，在工业化推广中具有显著可行性。