《Food Chemistry》：Effects of plasma-activated water rinsing on gastric emptying and the digestion kinetics of surimi myofibrillar proteins under dynamic
in vitro digestion
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血浆活化水（PAW）冲洗可延缓胃排空并提升大 biomass肌胃酶水解率3.73%，促进丝氨酸、亮氨酸（胃）及组氨酸、赖氨酸、精氨酸（肠）释放，质谱显示小分子肽占比增加，揭示PAW通过氧化修饰改变肌原纤维蛋白结构，改善肠道消化效率。
Xin Wang|Mengzhe Li|Tong Shi|Yu Xie|Wengang Jin|Li Yuan|Guxia Wang|Ruichang Gao
江苏大学食品与生物工程学院，镇江212013，中国
摘要
通过冷等离子体处理2-10分钟制备的等离子体活化水（PAW）被用来冲洗鳙鱼糜，作为去离子水的替代品。研究了PAW对肌原纤维蛋白（MPs）体外动态消化的影响。与传统冲洗方法相比，PAW冲洗在消化初期由于蛋白质聚集而延缓了胃排空，但在消化结束时使水解增加了3.73%（6分钟）。PAW冲洗增加了游离氨基酸的释放，在胃阶段Ser和Leu占主导地位，而在肠道阶段His、Lys和Arg占主导地位。肽组学分析显示，PAW促进了<3 kDa肽的形成，并增加了生物活性肽的释放。PAW冲洗有助于胃部对重链肌球蛋白区域的消化，以及肠道对轻链肌球蛋白区域的消化。这些发现为水产品加工中的蛋白质修饰和营养调控提供了新的见解。
引言
鳙鱼（Aristichthys nobilis）是一种具有商业价值的淡水物种，不仅作为富含蛋白质的食物资源被广泛养殖，还用于生态调节（Chen等人，2025年）。鱼糜作为一种加工食品，因其高蛋白质含量、低脂肪含量和良好的营养特性而受到消费者的欢迎（Fang等人，2022年）。肌原纤维蛋白（MPs）约占鱼糜总蛋白质的55-65%，是决定其凝胶特性的主要成分（Gao等人，2023年）。在鱼糜生产过程中，冲洗是一个关键步骤，可以去除脂质和水溶性蛋白质，从而增强最终凝胶的质地和稳定性（Cao等人，2024年）。
等离子体活化水（PAW）是在液态水经过冷等离子体处理后产生的，最近被认为是一种适用于食品加工的新型非热技术（Li等人，2024年）。PAW富含活性氧和氮物种，具有制备简便、处理均匀且无化学残留等优点（Rao等人，2024年）。我们之前的研究表明，用PAW冲洗可以诱导MPs的结构重排，加速有序溶胶的形成并增强凝胶强度（Li等人，2024年；Wang, Li, Shi, Xie, Jin, Yuan, & Gao, 2025年）。这种改善主要归因于二硫键的形成增加和疏水相互作用的增强。然而，PAW对蛋白质结构稳定性的影响以及其对鱼糜凝胶特性的影响尚不清楚，特别是在其对产品营养功能的影响方面。
PAW引起的蛋白质氧化可以改变肽链结构，切割肽键，并引发交联或侧链修饰（Li等人，2024年；Wang等人，2024b年）。然而，蛋白质的消化率是决定营养价值的关键因素，因为只有氨基酸和小肽能够被吸收到血液中（Yin等人，2023年）。消化不良的蛋白质可能会进入结肠，在那里微生物会产生有害化合物，如硫化氢、氨和酚类（Liu等人，2023年）。蛋白质氧化会通过改变蛋白酶识别序列中的氨基酸残基并增强交联相关的聚集来降低消化率，从而限制这些序列的可利用性（Chen等人，2024年；Yin等人，2025年）。相反，一些研究表明，氧化修饰可以导致蛋白质分子的部分展开，从而暴露出易受攻击的区域，便于消化酶的作用（Cao等人，2024年；Yin等人，2023年）。因此，PAW引起的不同程度的氧化可能会导致不同的消化行为，这些行为尚未得到充分研究。此外，氧化引起的消化率变化不可避免地会影响氨基酸的吸收和肽的生物利用度（Zhou, Luo等人，2025年）。
大多数现有研究依赖于静态INFOGEST系统来评估氧化蛋白质的消化率，该方法因其简单性和低成本而受到重视，但在反映人体消化过程中发生的动态生理事件方面存在局限性（Ji等人，2024年；Zhou, Liu等人，2025年）。相比之下，动态体外系统能更好地模拟胃肠道的形态、蠕动和生化环境，其结果与体内研究结果高度相关（Cui等人，2025年）。体外动态消化系统已被广泛应用于研究各种食品的消化行为，包括牛肉、发酵牛奶和大米（Wang等人，2022年；Zhang等人，2023年；Zhou, Liu等人，2025年）。因此，动态消化模型的应用对于表征氧化蛋白质的氨基酸释放行为和肽谱至关重要。
本研究探讨了在动态体外消化条件下鱼糜蛋白质的消化动力学，重点研究了不同冲洗时间（0、2、6和10分钟）对消化的影响。随后通过肽组学分析来表征消化过程中产生的消化产物和肽谱，从而阐明PAW对鱼糜蛋白质消化行为的影响。这些发现为提高鱼糜产品的质量和营养价值提供了重要指导，并为PAW在工业实践中的应用提供了理论基础。
材料与化学品
胃蛋白酶（1:3000）和胰蛋白酶（1:250）购自Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.（上海，中国）。所有其他化学品均为分析级，来自Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.（上海，中国）。新鲜的鳙鱼购自中国江苏省镇江市的市场。所有实验操作严格遵循伦理指南和实验室动物的人道待遇原则。
胃和肠道消化物的pH值
如图1B所示，在DHSI-IV消化过程中，鱼糜MPs样品的pH值在胃和肠道消化物中发生了变化。消化前，所有样品的初始pH值相似，范围在7.2到7.4之间，表明PAW冲洗对鱼糜蛋白质的初始酸碱性质没有影响（数据未显示）。在胃消化阶段（0-180分钟），所有样品的pH值变化趋势一致。最初，胃部的pH值
结论
在本研究中，用PAW冲洗过的鱼糜中的MPs经历了动态体外胃肠道消化。PAW冲洗在初始胃阶段诱导了蛋白质聚集的形成，延缓了胃排空。随着消化的进行，酶与MPs的相互作用破坏了这些聚集，促进了蛋白质的水解。PAW冲洗改变了蛋白质的折叠结构，暴露了蛋白酶的结合位点，从而提高了酶的结合效率，加速了消化过程
作者贡献声明
Xin Wang：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学，实验设计，数据分析。Mengzhe Li：方法学。Tong Shi：撰写 – 审稿与编辑，监督，概念构思。Yu Xie：实验设计。Wengang Jin：方法学。Li Yuan：监督。Guxia Wang：实验设计。Ruichang Gao：撰写 – 审稿与编辑，项目管理，资金获取，概念构思。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（32572486）的支持。
