近日，北京市农林科学院水产所水产品加工团队在国际著名期刊Ultrasonics Sonochemistry（中科院一区TOP期刊，影响因子9.7）连续发表了两篇研究论文，证实了内源性转谷氨酰胺酶在超声增强鱼糜凝胶性能中的关键作用，并进一步研究了两种不同来源转谷氨酰胺酶对于NaCl和高强度超声处理的响应差异，研究结果将为鱼糜制品的精深加工提供重要的理论指导。
高盐饮食是诱发我国成人高血压等心血管疾病的关键因素。减少食盐摄入量是预防慢性病最简单有效的干预策略。鱼糜制品作为重要的鱼类精深加工产品，深受消费者喜爱。在生产鱼糜制品时，通常需要添加较高含量（2%~3%）的NaCl，以使鱼糜中的盐溶性肌球蛋白充分分散，从而获得较好的凝胶品质。在“健康中国”的背景下，推动减盐鱼糜制品的生产迫在眉睫。然而，直接减少NaCl添加量会导致肌球蛋白溶解不充分，从而削弱其热诱导胶凝特性，严重影响鱼糜制品的品质和消费者可接受度，进而制约鱼糜制品产业的可持续发展。
该团队前期研究发现，高强度超声处理能够提升NaCl含量为1%的鱼糜凝胶性能，但其内在机制尚不明确。基于此，团队进一步向鱼糜中添加不同种类内源酶的激活剂或抑制剂，通过探究在超声作用下减盐鱼糜中蛋白质的交联与降解情况，以揭示超声增强其凝胶性能的内在机制。结果表明超声处理通过双重调控机制增强减盐鱼糜的热诱导胶凝特性，即激活内源性转谷氨酰胺酶、促进其对肌球蛋白的交联，同时抑制内源性蛋白酶的活性、削弱其对蛋白质的水解程度。
上述研究证实了内源性转谷氨酰胺酶在超声增强鱼糜凝胶性能中的关键作用，值得注意的是，转谷氨酰胺酶作为一种重要的交联剂，也常被外源添加至鱼糜制品中以提升凝胶特性。然而，鱼内源性转谷氨酰胺酶（FTGase）和微生物来源转谷氨酰胺酶（MTGase）由于来源不同，两者对于NaCl和超声处理的响应存在差异。研究不同来源的转谷氨酰胺酶在超声物理场作用下的催化行为差异对提升减盐鱼糜凝胶性能有指导性意义。
该团队进一步研究了两种不同来源转谷氨酰胺酶对于NaCl和高强度超声处理的响应差异，结果表明增大盐浓度显著升高了MTGase的活性，但显著降低了FTGase的活性。超声处理均能提升两种酶对肌球蛋白的交联效果，促进形成更多非二硫共价键（图2）。然而，相较于FTGase，超声处理MTGase显著降低了肌球蛋白凝胶的持水性能，推测超声作用下MTGase诱导蛋白质分子间过度交联，导致蛋白质与水分子间相互作用减弱，从而持水性能降低。
研究结果分别以“Insights into HIU enhancement of salt-reduced surimi gelation properties: Dual regulation of endogenous transglutaminase activation and protease inhibition”（https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2025.107516）和“ Different responses of fish/microbial transglutaminase to salt and ultrasound: Implications for myosin cross-linking”（https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2025.107723）为题于近日发表于Ultrasonics Sonochemistry期刊（中科院一区TOP期刊，影响因子9.7）。我院水产所高霞博士和桂萌副研究员为论文的第一作者，研究受到北京市农林科学院探索项目、创新能力建设项目等项目支持。高霞博士以相关研究成果为基础成功获得国家自然科学基金项目资助，该项目将于 2026 年正式实施。
