《Food Chemistry》：Proteomic insights into the mechanism of atmospheric cold plasma in reducing muscle protein degradation in Pacific white shrimp (
Litopenaeus vannamei) during cold storage
编辑推荐：
•50 kV大气冷等离子体（ACP）显著延缓了南美白对虾（Litopenaeus vannamei）在冷藏期间的肌肉蛋白降解。•ACP减少了三氯乙酸（TCA）可溶性肽、酸溶性氮（ASN）和游离氨基酸的积累。•蛋白质组学分析显示，ACP处理后差异蛋白较少，主要影响结构组分。•A
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50 kV大气冷等离子体（ACP）显著延缓了南美白对虾（Litopenaeus vannamei）在冷藏期间的肌肉蛋白降解。
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ACP减少了三氯乙酸（TCA）可溶性肽、酸溶性氮（ASN）和游离氨基酸的积累。
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蛋白质组学分析显示，ACP处理后差异蛋白较少，主要影响结构组分。
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ACP产生的活性物种使蛋白酶失活，从而限制了肌球蛋白和肌动蛋白的水解。
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ACP通过抑制蛋白水解和氧化损伤的非热机制保护细胞骨架，从而改善虾肉肌肉品质。
引言
南美白对虾（Litopenaeus vannamei）是一种广泛养殖的甲壳类动物，具有显著的商业价值，其风味、口感和营养成分俱佳。它被认为是一种健康的食物来源，提供优质蛋白（21.52%），同时脂肪（0.90~1.50%）和热量含量较低（Li等，2024）。此外，其脂质特征表现为饱和脂肪含量低，富含必需的高不饱和脂肪酸（HUFAs），特别是二十碳五烯酸（EPA，C20:5n-3）和二十二碳六烯酸（DHA，C22:6n-3）（Bono等，2012；Liu等，2024）。然而，由于其水分含量高、内在酶活性强且易受微生物生长影响，L. vannamei极易腐败，在储存过程中质地、色泽和风味会迅速劣变（Ying等，2021）。蛋白质作为肌肉的主要组成成分，在决定虾类品质方面起着关键作用，其降解会显著影响整体新鲜度和口感（Simoes等，2018）。在储存期间，微生物和活性氧（ROS）诱导蛋白羰基化，改变生化特性，促进肌球蛋白降解，并降低Ca2+-ATP酶活性（Xu等，2022）。
为减轻冷藏期间因蛋白降解导致的质量损失，传统的保鲜方法如冷藏和冷冻通常被用来通过抑制微生物和酶活性来延长货架期（Peng等，2022）。然而，这些方法在长时间保存虾类新鲜度和口感方面存在局限性（Jiang等，2023）。冷等离子体技术是一种新兴的非热食品加工技术，无需显著升温即可运行，不会产生热致品质损失，因此引起了越来越多的研究关注（Bezerra等，2023）。冷等离子体处理过程中产生的各种活性物种，包括活性氧和氮物种（ROS和RNS）、离子和紫外线（UV）光子，共同促进了微生物灭活（Chizoba Ekezie等，2017）。研究表明，冷等离子体处理能显著降低大肠杆菌（Escherichia coli）、沙门氏菌（Salmonella）和单核细胞增生李斯特菌（Listeria）的浓度（Liao等，2017）。研究还表明，大气冷等离子体有效降低了内源性酶活性，包括对胰凝乳蛋白酶的抑制（Tang等，2022）。在水产品保鲜方面，增加大气冷等离子体处理的强度和持续时间，可显著降低金鲳鱼（Trachinotus ovatus）粗蛋白酶提取物（CPE）中组织蛋白酶B和L以及钙蛋白酶（calpains）的活性（Situ等，2023）。类似地，带鱼（Trichiurus lepturus）（Shui等，2022；Yan等，2023）和阿根廷鱿鱼（Argentinus ilex）（Nyaisaba等，2019）的蛋白酶活性也随处理时间延长而降低。同时，大气冷等离子体不仅能降低酶活性，还能改善肌肉品质。例如，循环大气冷等离子体处理有效延缓了红斑虾（Solenocera crassicornis）在长期储存过程中的色泽劣变，并抑制了总挥发性盐基氮（TVB-N）的增加（Hu等，2023）。大气冷等离子体还可延缓马鲛鱼（Scomber japonicus）肌原纤维蛋白的降解，并增强组织结构稳定性（Chen等，2019）。然而，等离子体诱导的氧化反应，特别是由活性物种介导的脂质和蛋白质氧化，可能限制其在海产品加工中的应用（Olatunde, Shiekh等，2021）。
蛋白质组学已成为阐明食品系统中复杂生化变化的有力工具，有助于识别与品质特性相关的蛋白生物标志物和分子通路（Huang等，2024）。蛋白质组学分析已成功阐明双频超声解冻（DUT）对急冻小黄鱼品质的影响（Wang等，2022），还识别出了冰藏海鲈（Lateolabrax japonicus）鱼片中与新鲜度相关的蛋白质（Xiang等，2022），并阐明了真鲷（Epinephelus coioides）蛋白在冷藏过程中风味形成的机制（Chu等，2023）。然而，目前尚无研究将无标记定量蛋白质组学应用于阐明冷藏南美白对虾（L. vannamei）肌肉品质劣变缓解机制。
因此，本研究采用无标记定量蛋白质组学方法，探讨大气冷等离子体对冷藏南美白对虾（L. vannamei）的保鲜效果。通过系统关联冷藏期间蛋白表达谱的动态变化与关键理化及品质指标，本研究旨在阐明大气冷等离子体抑制蛋白降解、维持肌肉结构和保持肉质品质的分子机制。研究结果有望为大气冷等离子体技术在冷藏水产品质量控制和保鲜中的应用提供理论基础和技术支持，从而推动其在对虾加工产业中的实际应用。
章节摘要
虾的制备
活的南美白对虾（L. vannamei）购自中国浙江省舟山市当地水产市场。每只虾重约16 ± 1 g，长约24 ± 1 cm。样品装入装有碎冰的塑料袋中运输，并在30 min内送达浙江海洋大学食品科学实验室。到达后，将虾在冰上安乐死，并用蒸馏水彻底冲洗。
大气冷等离子体处理与样品制备
将大小均匀的虾放入PET容器中并密封。
虾肌肉中蛋白质含量的变化
虾肌肉中的蛋白质通常分为三大类：肌原纤维蛋白（肌纤维的主要组成成分）、肌浆蛋白（位于肌纤维之间的间隙）和基质蛋白（结缔组织蛋白，如肌内膜、肌束膜和肌外膜）（Niamnuy等，2008a）。在生虾中，肌原纤维蛋白（盐溶性蛋白）占主导地位，其次是肌浆蛋白（水溶性）和基质蛋白。
结论
本研究采用无标记蛋白质组学方法，评估了不同电压下大气冷等离子体对冷藏南美白对虾（L. vannamei）肌肉品质的影响。结果表明，大气冷等离子体，特别是50 kV处理，显著减少了冷藏储存期间的蛋白降解。具体而言，大气冷等离子体减缓了肌原纤维蛋白的损失，抑制了小肽的形成，并缓和了酸溶性氮（ASN）含量的变化。蛋白质组学分析
符合伦理要求
本研究不涉及动物或人类受试者的数据收集。
CRediT作者贡献声明
苗文华：撰写——初稿、方法论、资金获取、形式分析、数据整理、概念设计。卢慧琪：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化。唐玲玲：调查、数据整理。王一红：撰写——审阅与编辑、监督、资金获取。Shaimaa Hatab：撰写——审阅与编辑。刘正杰：撰写——审阅与编辑、监督。赵亚东：撰写——审阅与编辑、资源。郑斌：项目
未引用参考文献
Bezerra等，2023
Chen和Zhang，2007
Furuhashi和Takeuchi，2025
Niamnuy, Devahastin, Soponronnarit和Vijaya Raghavan，2008
Olatunde, Shiekh和Benjakul，2021
Ruiz-Capillas和Moral，2001
Singh和Benjakul，2018
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文报道工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究获得了国家重点研发计划（2021YFD2100504）、舟山市产业科技创新重大项目（2024C03004）和中国福建省自然科学基金（2021 J011241）的资助。
苗文华|卢慧琪|唐玲玲|王一红|Shaimaa Hatab|刘正杰|赵亚东|郑斌
