看完《狂飙》想吃鱼？ok，蛋白质组学来帮你

看完《狂飙》，你是不是也想吃鱼了？

自古以来，鱼类就是人类重要的蛋白质来源之一，鲜美的鱼肉为世界上近2/3的人提供了40%的蛋白质。

吃鱼，是一件值得讲究的事。鱼怎么杀更好吃？饲料怎么影响鱼肉风味？鱼肉鲜度如何评价？你吃的鱼产自哪里？你吃的是日本三文鱼还是国产虹鳟鱼？鱼肉中的兽药残留如何测定？

这些问题，除了高启强这样经验老道的水产人，人狠话不多的蛋白质组学也可以解答。

蛋白质组（Proteome）指由一个基因组表达的所有蛋白质。与基因组不同的是，蛋白质易受环境影响，也随时间的变化在组织中各不相同，具有动态性。

蛋白质组学（Proteomics）是研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学。相较于其他组学技术，无论是定性还是定量蛋白质组学，都更能反映特定生物体内所有表达蛋白的时间和空间分布信息。

在研究与生理相关的蛋白质分子机制、鱼肉品质评价、物种鉴定、产地溯源、药物残留测定等方面，蛋白质组学技术都有着很高的应用价值和发展前景。

♦ 鱼怎么杀更好吃？

直接打头致死，和氮气致死，哪种杀鱼方式鱼肉更好吃？

在鱼类中，最好的品质是紧实且具有良好水分保持能力的肉质。鱼肉品质不仅受到基因组、发育阶段、养殖环境等因素的影响，宰杀方式也是重要的影响因素：不同宰杀方式影响鲫鱼肌肉中蛋白质的含量与代谢，进而间接影响肌肉的硬度、咀嚼性和胶黏性等质构指标。[1]

与直接打头致死的鱼（左）相比，氮气致死的鱼（右）凝胶中小分子质量蛋白质点增多，相同蛋白质的相对含量下降，分布面积扩大。

蛋白质组学会告诉你，直接打头致死的鱼更好吃：直接打头致死的鱼肌肉质构指标优于氮气致死组，后者鱼肉的硬度更高、胶黏性更强。[2]

此外，蛋白质组学还能应用于鱼肉品质的研究。一般来说，鱼类肉质除了由遗传因素决定，还受 “鱼类福利”、食物组成与营养水平及死后加工方式、贮存温度等多因素影响。

有研究者在受到40分钟 “拥挤压力” 的大西洋鲑鱼的肌肉中发现了27个蛋白质点，包括结构蛋白（即原肌球蛋白、肌动蛋白、重链肌球蛋白和轻链肌球蛋白）和肌质蛋白。这些蛋白质都参与了不同的二级和三级应激反应，改变能量代谢，渗透调节和免疫功能。而这样遭受拥挤压力的鱼，相比正常的鱼，肉质会更难吃。[1]

♦ 饲料怎么影响鱼肉风味？

饲料是影响鱼类肌肉营养成分的主要因素，当鱼类食用某些有异味物质的饲料并在肌肉中达到一定浓度残留时，就会影响鱼类肉质的风味。

在研究饲料成分对鱼类代谢影响上，蛋白质组学也能发挥重要作用。

同一种水产品，其产品质量差异取决于喂养条件的差别。有学者以虹鳟鱼为研究对象，采用蛋白质组学的研究方法，评估了饲料中植物蛋白取代鱼粉的可行性。结果表明，与饲喂鱼粉的对照组比较，饲喂植物蛋白的处理组虹鳟鱼烹调后肉的硬度更高、汁液更少——这样的鱼肉吃起来会更柴。[3]

此外，蛋白质组学也正在成为分辨出不同养殖方式鱼的有力手段。有研究者发现，与野生的鳕鱼相比，人工养殖的鳕鱼双向电泳图谱上蛋白质分子量在35~45 kDa之间存在显著差异点，这表明养殖方式的不同也会导致鱼死后体内生化反应的差异。[3]

♦ 鱼肉鲜度如何评价？

人们常说，死掉的鱼不新鲜。鱼死掉之后，鱼肉会发生怎样的变化？

在这个问题上，蛋白质组学技术具有重要的现实意义：结合蛋白质组学技术，可以通过蛋白质的分子变化，反映鱼肉的鲜度等品质。

有学者研究发现，与新鲜的鳕鱼相比，死后鳕鱼肌肉有11个蛋白质点的丰度发生了变化，其中8个蛋白质点的丰度显著增加。后续分析表明这些蛋白质点是肌肉组织的部分分解产物。还发现，有11个蛋白质点的丰度发生显著变化，其中9个蛋白质强度增加，并且其中8个在死后的前2小时内增加显著，从而表明鱼类死后鱼肉的生化反应过程是蛋白质变化所致。[3]

♦ 相似物种如何鉴定？

你在日料店吃到的是北海道三文鱼，还是国产虹鳟鱼？蛋白质组学能帮你分辨李逵和李鬼。

左：三文鱼右：虹鳟鱼

目前已有的技术有以DNA为基础的物种鉴定和确定原产地的同位素分布技术等，但都有一定的局限性。在相似物种鉴定上，蛋白质组学技术是一个强有力的工具。

与基因组不同，蛋白质组不是一个静态的实体，蛋白质会随着组织和环境条件的变化而变化，蛋白质组学有可能比基因组学的方法产生更多的信息，并可表明除了物种鉴定以外的有关品质和组织的信息。

即使种类十分接近的鱼类，在双向电泳的凝胶上也能用肉眼分辨出它们之间的差异蛋白质，这些差异蛋白质可以被筛选用作标示物。随着合适的标示物的发现和确定，蛋白质组学能轻松地鉴定出不同种类的鱼。[5]

♦ 鱼虾产地如何溯源？

你吃的鱼虾，到底是北美进口，还是青岛捕捞的？蛋白质组学或许可以回答这个问题。

目前，分子生物学、稳定同位素分析、元素指纹图谱分析、脂肪酸分析等技术已被有效地应用于识别水产食品的地理来源，但是这些方法都存在一些局限性。蛋白质组学技术因其灵敏度、高通量、稳健性和判别能力等优点，有望代替经典食品分析方法，在食品溯源和食品掺假检测方面发挥重要作用。[4]

有学者采用UHPLC-Q/TOF质谱技术对不同产地的鱼虾产品进行非标记蛋白质组定量分析，并结合化学计量学方法对蛋白质组差异进行分析，筛选得出了针对不同水产品的多种潜在的产地蛋白生物标志物，所建立的模型可以对其进行准确的产地归属。

不仅如此，随着样品来源和实际样品验证数量的扩充，产地模型的鉴别灵敏度和稳健性还可以不断提高，蛋白质组学技术确实是一种有效的产地溯源手段。[4]

♦ 兽药残留如何测定？

现代水产养殖过程中，常使用磺胺类、喹诺酮类、氯霉素类及三苯甲烷类等药物，由于超量和超种类的滥用、误用、违规使用而导致的水产品中兽药的残留、超标现象也时有发生。

孔雀石绿及硝基呋喃类药物在动物体内迅速代谢，而与蛋白结合的代谢物在生物体内能长期稳定存在，因此，利用蛋白质组学技术检测其代谢物，能较为真实地反应水产中的药物残留情况。

超高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS）被广泛用于水产品中痕量有害物质的分析，不仅能满足多组分同时检测，而且具有选择性强、基质干扰小、灵敏度和检测效率高、检测成本低等优势，可对鱼虾中禁、限用兽药残留的测定提供有力的技术支持，是近年来水产品中多类兽药残留快速测定的首选。[6]

如今，随着现代分子生物学技术的发展，部分研究已经能够将蛋白质组学技术与其他基因组学技术、代谢组学技术等现代方法结合起来，为鱼类安全生产中的研究提供更为广泛的信息。

未来，蛋白质组学还有很广的应用前景，不仅是在我们的餐桌上，还在医学领域。

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参考文献：

1.王琨.蛋白质组学在鱼肉品质研究中的应用[J].饲料博览,2019(05):10-13.

2.王彦波,沈晓琴,李学鹏,韩剑众,励建荣.不同宰杀方式对鲫鱼肌肉质构和蛋白质组的影响[J].中国食品学报,2010,10(06):145-149.DOI:10.16429/j.1009-7848.2010.06.030.

3.王任,王彦波,冯立芳等.蛋白质组学技术在鱼类安全生产中的应用研究进展[J].饲料工业,2011,32(06):59-62.

4.蒋冰雪,张晓梅,王志宏等.基于蛋白质组学的鱼虾产品产地溯源分析[J].分析化学,2022,50(04):613-629.DOI:10.19756/j.issn.0253-3820.210834.

5.王彦波.蛋白质组学方法在水产品质量安全研究中的应用[J].饲料工业,2009,30(14):58-60.

6.陈兴连,林涛,刘兴勇等.超高效液相色谱-串联质谱法快速测定鱼和虾中多类禁、限用兽药残留[J].色谱,2020,38(05):538-546.