《Food Chemistry》：From internal degradation to quality deterioration: Lipid peroxidation-induced protein changes in sea bass (
Lateolabrax japonicus) during storage revealed by multi-omics
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海鲈鱼冷冻储存中内脏脂质氧化产生的活性羰基化合物（RCS）通过“inside-out”机制迁移至肌肉，引发脂质-蛋白共氧化。研究显示，内脏含脂组（CV）的肌肉蛋白羰基含量较对照组（NCV）升高108.26%，Ca2?-ATP酶活性下降50.9%，巯基总量减少13.44%。挥发性分析表明CV组富含烃类和醛类物质，电子舌检测显示鲜味增强但甜味下降，与氨基酸组成变化（组氨酸和赖氨酸升高，脯氨酸和甘氨酸降低）一致。蛋白质组学发现140个差异蛋白，主要涉及免疫和结构功能，其中免疫相关蛋白降解显著，加速肌肉品质劣化。
Xinyang Li|Xiaoguo Ying|Bin Zhang|Shanggui Deng|Gengsheng Xiao|Yujuan Xu|Soottawat Benjakul|Xiuzhu Yu|Lukai Ma
浙江省海洋大学食品与药学院海洋食品深加工协同创新中心，浙江省海洋食品健康风险因素重点实验室，中国舟山316022
摘要
本研究揭示，在冷冻储存海鲈鱼的过程中，氧化的内脏脂质产生的活性羰基物质会迁移到肌肉中，引发“脂质-蛋白质共氧化”现象。含有内脏的样本（CV组）中，肌原纤维蛋白的羰基含量增加了108.26%，Ca2+-ATP酶活性降低了50.9%，总巯基含量下降了13.44%。内脏脂质的氧化还改变了游离氨基酸的组成，使得具有苦味的组氨酸和赖氨酸含量升高，而甜味的脯氨酸和甘氨酸含量降低，这与电子舌分析结果一致，即鲜味增强但甜度减弱。挥发性成分分析显示CV组中的碳氢化合物和醛类物质含量增加。蛋白质组学分析鉴定出140种差异表达的蛋白质，主要与免疫和结构功能相关，KEGG富集分析显示PPAR信号通路和免疫通路受到影响。值得注意的是，免疫蛋白发生了明显的降解。这种降解结合结构蛋白的分解，加速了肌肉品质的恶化。
引言
水产品是人类饮食中的重要组成部分，富含高质量蛋白质、多不饱和脂肪酸（PUFAs）、必需氨基酸、维生素和矿物质。特别是脂质，作为风味化合物的前体，在决定食品的质地和营养价值方面起着关键作用（Zhang等人，2025年）。然而，由于PUFAs含量较高，水产品极易发生脂质氧化，这是储存和加工过程中品质下降的主要原因。
脂质氧化会产生活性羰基物质（RCS），如丙二醛（MDA）和4-羟基壬烯醛（HNE）。这些高活性化合物容易与生物大分子（包括蛋白质和核酸）形成加合物（Spickett & Pitt，2020年；Wang等人，2025年）。具体而言，RCS通过迈克尔加成或席夫碱反应修饰赖氨酸和半胱氨酸等氨基酸残基，导致蛋白质交联和断裂，进而破坏肌原纤维蛋白（MPs）的结构和功能，表现为消化率降低、羰基含量增加以及变性加速（Feng等人，2024年）。此外，脂质氧化产物还会促进蛋白质的氧化降解，改变游离氨基酸的组成并影响风味特性（Hematyar等人，2019年）。挥发性风味的变化主要是由蛋白质构象改变和分子间作用力变化引起的，这些变化影响蛋白质吸附风味化合物的能力（Luo等人，2024年）。除了感官品质外，积累的蛋白质加合物还可能对健康构成风险，长期摄入可能与肠道微生物群改变及认知能力下降有关（Wang等人，2024年）。
海鲈鱼（Lateolabrax japonicus）是一种具有商业价值的养殖鱼类，因其受欢迎而占据较大市场份额。根据2024年中国渔业统计年鉴的数据，海鲈鱼的年产量为24.6万吨，在全国海水养殖鱼类中排名第三。然而，养殖海鲈鱼的内脏脂肪含量较高，这使得其容易发生严重的脂质氧化。我们之前的研究表明，海鲈鱼的内脏脂质中单不饱和脂肪酸（MUFAs）占31.7%，多不饱和脂肪酸（PUFAs）占44.31%，并且在光照条件下这些脂质更容易产生自由基（Ying等人，2024年）。在工业实践中，通常采用整鱼储存方式以优化物流管理，储存时间可长达六个月。这种储存方式可能使内脏脂肪的氧化产物迁移到肌肉组织中，从而影响肌肉的品质。
我们之前的研究证实了活性羰基物质从氧化的内脏脂质向肌肉组织的“由内向外”迁移现象，并揭示了RCS对蛋白质构象和营养降解的普遍影响（Li等人，2025年；Ying等人，2024年；Ying等人，2025年）。然而，以往的研究主要集中在描述迁移现象和氧化趋势上，仍存在许多未解之谜。这些迁移的RCS在蛋白质组中的具体分子靶点尚未明确，同时将内脏脂质氧化与特定风味变化联系起来的生化途径也需要进一步阐明。基于这些基础发现，本研究采用了挥发性成分分析与蛋白质组学相结合的方法，旨在进行更深入的研究，以确定具体的蛋白质修饰靶点并揭示品质恶化的复杂机制。
实验方法
鱼样制备
实验用的活海鲈鱼（Lateolabrax japonicus）购自中国浙江省舟山市新城区海洋人民渔场，捕获后3小时内被运送至实验室。对处于低温休克状态的鱼通过敲击致昏厥的方式实施人道安乐死。将鱼随机分为两组：去除内脏的组（NCV）和保留内脏的组（CV）。为减少个体差异，每组使用了30条鱼。
脂质氧化程度
海鲈鱼的内脏脂肪含量较高，因此在储存过程中极易发生氧化。p-AV、POV和AV分别作为反映游离脂肪酸含量、主要脂质氧化产物和次要氧化产物的关键指标（Ying等人，2024年）。实验结果证实，内脏（VS）的脂质氧化程度最高，这与我们之前的研究结果一致。在储存初期，POV和AV之间没有显著差异。
结论
本研究阐明了海鲈鱼在冷冻储存过程中的“由内向外”品质恶化机制，表明源自内脏脂质的氧化应激是导致肌肉品质下降的主要因素。除了证实蛋白质普遍受损外，我们的研究还提出了一个新的理论观点：在脂质-蛋白质共氧化过程中，免疫蛋白是优先受影响的靶标。这一发现扩展了目前对死后降解途径的理解，明确了免疫蛋白在其中的作用。
作者贡献声明
Xinyang Li：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿撰写，软件使用，方法学设计。Xiaoguo Ying：撰写 – 审稿与编辑，数据验证，概念构思。Bin Zhang：项目监督，资源获取，资金筹集。Shanggui Deng：实验研究，资金筹集。Gengsheng Xiao：项目管理，资金筹集。Yujuan Xu：数据可视化，资金筹集。Soottawat Benjakul：项目管理。Xiuzhu Yu：项目管理。Lukai Ma：项目监督。
伦理声明
本研究严格遵循《中华人民共和国实验动物安乐死指南》（GB/T 39760-2021）进行。同时，该研究获得了浙江海洋大学实验动物伦理委员会的批准（证书编号：SCXK Z HE2014-0001）。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了广东省重点领域研发项目（2023B0202080003）、国家自然科学基金（32302135、32472272）、浙江省“先锋”和“领头鹅”研发计划（2023C02006）、广东省现代农业产业共性关键技术创新研究团队建设项目（加工与保鲜共性关键技术，2024CXTD16）以及舟山市重大工业研究项目的支持。
