肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）是肌肉中的主要组分,具有优质氨基酸组成、高消化率和低致敏性等营养优势。在结构方面,MP呈现天然柔性链状结构,富含侧链活性基团,是构建功能性胶体的良好原料,在开发新型肌肉蛋白增稠流体食品方面拥有较大的潜力,可满足特殊人群对产品营养和质构的个性化需求。然而,MP在水或低离子强度溶液中的溶解性较低,限制了MP在低盐流体食品中的开发与利用,是关键加工瓶颈。酶法脱酰胺作用是一类温和可控、底物特异、侧链反应少、无化学添加的蛋白绿色改性技术,通常可用来提升食源性蛋白的溶解性。本研究选用的蛋白质-谷氨酰胺酶（protein-glutaminase,PG）能够特异性催化多肽或蛋白侧链上的谷氨酰胺残基,将极性不带电残基转化为带负电的谷氨酸残基。受此影响,底物蛋白的电荷分布、结构会发生显著改变。由于PG酶脱酰胺催化谷氨酰胺脱氨产生羧酸基团,蛋白分子间的静电斥力会明显增强,从而促进了MP水溶性的大幅提升。为揭示增溶机制,本课题还进一步以肌球蛋白为研究对象,探究了脱酰胺对肌球蛋白在低离子强度条件下粗丝装配的影响规律。本研究可为实现靶向设计肌肉蛋白功能性质提供理论依据。本研究的主要内容和结论如下:1、PG脱酰胺处理鸡胸肉肌原纤维蛋白（chicken breast myofibrillar protein,CMP）不同时间（0、4、8、12、16 h）可以达到不同的脱酰胺度（the degree of deamidation,DD）。脱酰胺16 h后,DD为6.54%,CMPs的溶解度由18.84%提升到63.99%。CMPs溶液的zeta-电位也不断增大,其绝对值基本高于30 m V。此外,脱酰胺处理不会引起氨基酸的营养价值损失和蛋白水解,α-螺旋结构含量随着脱酰胺程度而逐渐上升,最高可增至52.2%,使得CMPs结构柔性增强。脱酰胺处理会使CMPs结构展开,埋藏在内部的色氨酸残基和疏水基团暴露出来,表面疏水性也随之增大。原子力显微镜和透射电子显微镜观察到CMPs未处理时微观结构呈高度有序的状态,随着脱酰胺反应时间延长,CMPs纤维结构逐渐解离,形成肌球蛋白和肌动蛋白等单体或低聚体。2、PG脱酰胺可以有效抑制肌球蛋白在低离子强度溶液中的粗丝组装行为,并减小肌球蛋白粗丝的粒径。透射电子显微镜图像显示,在低离子强度溶液中,未经处理的肌球蛋白呈现丝状纤维状态,长度为705.38 nm,宽度为68.72 nm,推测其为粗丝组装体。随着脱酰胺处理时间的延长,肌球蛋白粗丝含量不断减少,且单个粗丝组装体长宽度出现显著下降,长度和宽度分别约为218 nm和12 nm,肌球蛋白溶液外观逐渐澄清透明。耗散型石英晶体微天平的动态原位监测发现,脱酰胺后的肌球蛋白单体在芯片上的粗丝组装吸附量显著降低,表明其组装成肌球蛋白粗丝的能力明显减弱。通过模拟肌球蛋白表面电荷的分布,发现未处理的肌球蛋白棒状尾部具有正负电荷团簇,脱酰胺作用可以改变正负电荷团簇的分布情况,推测可影响肌球蛋白二聚体的规则组装,从而抑制肌球蛋白粗丝的形成。总的来说,PG通过特异性催化多肽或蛋白质侧链的谷氨酰胺残基发生脱氨作用,将极性不带电残基转化为带负电的谷氨酸残基,同时诱导产生羧酸基团,使得蛋白分子间的静电斥力增强,这种静电排斥作用可以通过抑制肌球蛋白尾部棒-棒间的静电相互作用来抑制丝状肌球蛋白的组装,进而促进蛋白-水相互作用,提高CMPs的溶解度。