鳢鱼皮抗冻肽TA-14的结构解析与冷冻保护机制研究：一种新型天然冷冻保护剂的开发与应用

本研究从鳢鱼（Channa argus）皮中分离纯化出新型抗冻肽（AFP）TA-14，通过LC-MS/MS和生物信息学鉴定其α-螺旋结构和Gly-X-Y重复序列特征。实验证明TA-14具有显著热滞活性（THA 1.38°C）和冰晶抑制能力，在冷冻保存中可维持嗜热链球菌（83.6%存活率）、大肠杆菌（75.65%）和酿酒酵母（78.59%）的细胞活性，并通过分子对接揭示其通过氢键结合冰晶的分子机制，为食品冷链和生物样本保存提供了新型天然冷冻保护剂解决方案。

　　

Highlight

本研究首次从鳢鱼皮中鉴定出具有显著冷冻保护功效的抗冻肽TA-14。该肽通过独特的α-螺旋结构和两亲性残基排列，展现出1.38°C的热滞活性（THA），其冷冻保护效果超越传统甘油——在1 mg/mL浓度下使嗜热链球菌存活率达83.6%（p < 0.05）。分子动力学模拟揭示TA-14能通过Gly-X-Y重复序列与冰晶形成稳定氢键网络，有效抑制冰晶生长。

Conclusion

综上所述，我们通过多学科技术组合从鳢鱼皮中筛选出四种抗冻肽候选物，其中TA-14表现出最卓越的广谱冷冻保护性能：不仅能维持多种微生物（大肠杆菌75.65%±2.32%，酿酒酵母78.59%±1.51%）的冷冻存活率，还可通过保护肌原纤维蛋白Ca²⁺-ATP酶活性和减少蛋白羰基化来维持食品基质稳定性。这些发现为开发基于水产加工副产物的新型生物冷冻保护剂提供了理论和技术基础。