来自华中农业大学食品科学技术学院的谢亚如、刘庆、熊善柏和刘茹*等人将提取的鲢鱼肌球蛋白于不同超声条件（100、150、200、250 W）下处理，研究肌球蛋白的链构象、二级结构及静态流变学特性的变化，在此基础上测定肌球蛋白热胶凝过程中的黏弹性，分析各指标之间的内在联系，探讨超声处理对肌球蛋白凝胶性能的影响，以期为高强度超声在鱼糜凝胶制品中的应用提供理论指导。
1、鲢鱼肌球蛋白纯度鉴定结果
电泳时亚基解离，得到的MHC、LC的分子质量分别为216.67 kDa和22.50、15.11 kDa。本研究提取的肌球蛋白样品中杂蛋白是actin，其比例为9.42%，因此肌球蛋白的纯度为90.58%，说明所得肌球蛋白的纯度高，可作为本实验的原料使用。
2、肌球蛋白紫外吸收光谱及其二阶导数图谱分析
随着超声功率的增加和超声时间的延长，表征色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸残基的276 nm波长处吸光度上升。所有样品的二阶导数图谱均有3 个正特征吸收峰，分别在282、289、298 nm波长附近，两个负吸收峰在284 nm和292 nm波长附近。其中289 nm波长处的吸收峰归属于色氨酸和酪氨酸残基共同作用，282 nm和298 nm波长处的吸收峰归属于色氨酸残基。在实验条件下，超声处理均显着增加肌球蛋白分子r值，且200 W和250 W超声处理时，r值随着超声时间延长显着增大，进一步证明了超声处理使得肌球蛋白分子暴露出更多的色氨酸和酪氨酸残基，尤其是在超声强度较高的条件下。
3、超声处理对肌球蛋白二级结构的影响
经过超声处理（除100 W超声处理3 min）后，肌球蛋白的α-螺旋含量整体呈下降趋势，β-折叠和无规卷曲含量整体呈上升趋势。
4、超声处理对肌球蛋白静态流变学特性的影响
在低剪切速率下，肌球蛋白溶液的τ随γ的升高几乎呈线性上升的趋势，表现出牛顿流体特性，此阶段流体的黏性与剪切速率无关，称为η0。Cross模型具有较高的拟合精度。随着超声强度的增加，肌球蛋白溶液的η0均小于未超声处理组，这可能是由于超声处理使肌球蛋白分子间氢键、离子键等非共价键发生了一定的解缠绕作用。所有样品在纵坐标上的截距（即屈服应力）均为零，τ随着γ的增加而增大，且增大的速率逐渐变缓。采用幂律定律对τ-γ曲线进行拟合，所得模型P值均小于0.05，说明模型具有很高的拟合精度。所有肌球蛋白溶液的n值均小于1，表现为假塑性流体。超声处理降低了肌球蛋白样品的K值，而n值均高于未超声处理组，说明超声处理增加了样品的流动性，并使其更接近于牛顿流体。所有样品的ηα都随着γ的增加先迅速下降后缓慢下降至趋于稳定，这是因为γ较低时，尽管有轻微的剪切取向效应，但分子的无规则布朗运动使分子或分子的聚集体处于无序状态，表现为具有较高的黏度。随着γ的增大，相互作用的肌球蛋白分子将沿着剪切驱动力的方向流动，分子链逐渐解缠绕、拉伸和取向，排列后的分子或分子聚集体更容易相互滑移，溶液的ηα急剧下降。当γ增大到一定程度时，ηα趋于稳定，再次表现出类似牛顿流体的性质。在同一剪切速率下，ηα随超声功率的增加而下降，进一步证明了肌球蛋白溶液流动性随超声功率增加而增大。
5、超声处理对肌球蛋白动态流变学特性的影响
样品加热前（4 ℃），未超声样品的G’和G”明显高于超声处理组，而δ明显小于超声处理组，说明超声处理减小了肌球蛋白自组装程度。温度由4 ℃升至34 ℃过程中，未超声样品的G’、G”和δ均呈下降趋势。超声处理后样品在4～34 ℃范围内黏弹性的变化趋势与未超声样品相似，G’和G”的下降幅度明显低于未超声样品，而δ下降幅度明显高于未超声组。在34～40 ℃范围内，所有样品的G’与G”均随温度的增加迅速上升，而δ快速下降，说明肌球蛋白发生了凝胶化；且超声处理后肌球蛋白凝胶化温度不同程度地降低，结合紫外吸收光谱，推测超声诱导了更多活性基团的暴露，有利于分子间相互作用，促进蛋白质凝胶化。40～45 ℃升温过程中，下降的G’、G”和上升的δ说明样品发生了凝胶劣化。随着温度的进一步升高，G’迅速上升，随后略有下降，对应的δ减小至3°左右，说明样品由弱凝胶转变为典型的凝胶体。升温结束（90 ℃）时，G’由高到低的顺序为：150 W和100 W超声处理样品组、未超声处理组、200 W和250 W超声处理组，说明适当的超声（150 W和100 W）处理可提高肌球蛋白的凝胶形成能力，而超声功率过大（200 W和250 W）会降低肌球蛋白的凝胶形成能力。根据本课题组前期研究结果推测这是适当的超声处理使部分活性基团暴露、分子间作用力增强，而超声强度过大（200 W和250 W）导致部分肌球蛋白降解所致。频率扫描过程中肌球蛋白凝胶黏弹性变化显示G’明显高于G”，且均随频率的增加缓慢上升，而δ在9°左右，说明所有样品加热后均形成了较好的凝胶体。随着超声功率的提高，G’与G”有所降低，而δ无明显变化。本课题组前期研究发现，超声处理使肌球蛋白伸展，提高了其亲水性和溶解性，同时使其分散均匀性增加，推测超声处理的肌球蛋白形成的凝胶网络结构更为均匀，持水性更强。
结 论
超声处理会降低肌球蛋白的低温自组装程度，使样品的零剪切黏度逐渐降低、流动性增大，并诱导肌球蛋白α-螺旋向较为松散的β-折叠和无规卷曲结构转变，促使包埋在分子内部的活性基团暴露出来。该结构变化有利于升温过程中分子间的交联，并降低凝胶化温度，适当的超声条件（100、150 W处理12 min）可提高肌球蛋白的凝胶形成能力，而超声功率过大（200、250 W处理12 min）则会降低其凝胶形成能力，选择适当的超声条件对鱼糜凝胶加工十分重要。
