石榴皮多糖对草鱼鱼糜凝胶特性及冻融稳定性的影响机制研究

本研究通过分离纯化两种结构差异的石榴皮多糖(PPPs)，系统探究其对草鱼鱼糜凝胶特性与冻融稳定性的改善作用。研究发现高糖醛酸含量(38.7%)的PPP-2能通过羧基/羟基与鱼糜蛋白形成氢键网络，使凝胶强度提升182.6%，持水性提高12.8%。LF-NMR（低场核磁共振）和分子动力学模拟揭示多糖通过抑制T22/T23峰迁移和构建三维网络结构，有效缓解冻融循环导致的冰晶重结晶问题，为天然冷冻保护剂开发提供新思路。

　　

Highlight

石榴皮多糖(PPPs)因其高糖醛酸含量和冷冻保护潜力被选为研究对象。分离纯化获得两种结构不同的PPPs（PPP-1和PPP-2），二者均显著影响草鱼鱼糜的凝胶特性和冻融稳定性。与未处理对照组相比，PPP-2使凝胶强度提升182.6%，持水性提高12.8%，表现优于PPP-1。这主要归因于PPP-2中38.7%的糖醛酸含量，其丰富的羧基和羟基能与鱼糜形成更稳定的凝胶网络。

低场核磁共振分析

冻融循环会导致固定水(T₂₂)和自由水(T₂₃)峰变化，引发水分迁移与再分布。添加PPP-2能显著缓解该现象，其机制可能通过多糖分子与水分子竞争性结合，抑制冰晶生长。

分子相互作用研究

氢键是影响冻融前后凝胶稳定性的关键作用力。分子动力学模拟显示，鱼糜蛋白在凝胶形成过程中经历变性重组，而多糖的加入通过形成额外氢键，促进构建更致密规则的三维网络结构。这种"分子脚手架"效应能有效阻隔冰晶对蛋白基质的机械穿刺。

结论

本研究证实PPPs能通过独特的糖醛酸介导的分子相互作用，显著提升鱼糜制品的加工性能与冻融稳定性，为水产加工行业提供绿色解决方案。