白藜芦醇对肌纤维类型转化的影响及调控机制研究进展

白藜芦醇作为一种来自于葡萄和其他植物的天然多酚化合物,具有抗氧化、抗癌抗肿瘤、保护心血管等作用,一直是多领域的研究热点。骨骼肌主要由肌纤维构成,肌纤维类型和组成是影响肉品质的关键因素。近年来,越来越多研究开始关注白藜芦醇对于骨骼肌纤维类型的转化,同时其具体的调控机制和相关信号通路分子逐渐被确定。本文综合国内外的相关研究报道,总结白藜芦醇对骨骼肌肌纤维类型的影响,综述microRNA、AMPK/SIRT1/PGC-1α、脂联素及FoxO1信号通路在调控肌纤维类型转化方面的作用,以期为今后靶向调控肌纤维类型转化提供理论参考。

枯草芽孢杆菌无细胞上清液抑制单增李斯特菌生物被膜形成的研究

单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)是一种常见的食源性致病菌,其生物被膜是导致食品污染和疾病传播的重要原因。该研究选用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)无细胞上清液(cell free supernatant,CFS)作为抑制剂,探究B.subtilis CFS在抑制L.monocytogenes野生菌株118(以下简称No.118)生物被膜方面的作用和潜力。首先测定了B.subtilis CFS的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),接着采用结晶紫染色法测定了不同亚最小抑菌浓度下B.subtilis CFS对No.118的生物被膜抑制率,发现不同亚抑菌浓度下的CFS对No.118生物被膜均具有显著的抑制作用,且在1/64 MIC时生物被膜抑制率仍可达到47%;同时B.subtilis CFS对No.118生物被膜代谢活性、自聚集率、表面疏水性、群集泳动能力和膜外聚合物分泌也均有显著抑制作用;最后,通过激光共聚焦显微镜观察了在CFS作用下,No.118生物被膜结构和细胞分布的变化规律,经CFS处理后,No.118生物被膜结构松散,细菌数量明显减少。综上,B.subtilis CFS可通过影响No.118生物被膜细胞的代谢活性、自聚集能力和群集泳动能力以及膜外聚合物的分泌来抑制其生物被膜形成,对探究益生菌代谢产物作为生物被膜抑制剂方面的应用具有重要的参考价值。

白藜芦醇通过SIRT1/PGC-1α影响牛肌管细胞线粒体生物发生和肌纤维类型转化

以牛肌管细胞为研究对象,通过添加白藜芦醇探究其对牛肌管细胞肌纤维类型转化的影响及其作用机制。通过噻唑蓝法和比色法对细胞活力和相关代谢酶活力进行测定,对成肌调节因子、肌球蛋白重链(myosin heavy chains,MyHCs)以及线粒体生物发生相关分子的基因和蛋白表达量进行测定。结果表明,白藜芦醇处理显著提高了Myf5、Myf6、MyoG和MyoD的基因表达水平(P<0.05),促进了牛肌管细胞分化。白藜芦醇处理显著提高了慢肌纤维蛋白(slow MyHC)的表达,降低了快肌纤维蛋白(fast MyHC)表达,同时上调了MyHC I和MyHC IIa基因表达水平,下调了MyHC IIx和MyHC IIb基因表达水平(P<0.05)。白藜芦醇还能显著提高牛肌管细胞中的琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性,降低乳酸脱氢酶活性(P<0.05),此外,白藜芦醇显著提高了沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1α,PGC-1α)、核呼吸因子(nucleus respiratory factors,NRF)-1、线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)的基因和蛋白表达水平(P<0.05)。添加SIRT1抑制剂6-氯-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-1-甲酰胺(1H-carbazole-1-carboxam,EX527)后,显著削弱了白藜芦醇诱导的肌纤维类型转化(P<0.05),白藜芦醇对SIRT1、PGC-1α、NRF-1和TFAM的基因和蛋白表达的促进作用被EX527显著削弱(P<0.05)。综上所述,白藜芦醇通过激活SIRT1/PGC-1α信号通路促进线粒体生物发生,进而促进牛肌管肌纤维类型的转化。

日粮中添加白藜芦醇对不同部位牛肉抗氧化性能的影响

为研究肉牛日粮中添加白藜芦醇对血清抗氧化性能及高氧气调包装牛肉抗氧化性能的影响,选用12头杂交牛(西门塔尔牛×鲁西黄牛),随机分为全混合日粮(对照组)和补充白藜芦醇[5 g/(头·d),白藜芦醇组]饲喂120 d。检测饲养60 d和120 d时血清抗氧化能力和宰后45 min不同部位肌肉中抗氧化酶活性、mRNA和蛋白表达的差异,并分析不同部位牛肉高氧气调包装贮藏期间脂质和蛋白质氧化程度的变化。研究发现,与对照组相比,日粮中添加白藜芦醇显著增强了血清和肌肉中的抗氧化酶活性(P<0.05),增加了Nrf2及其下游靶基因的表达(P<0.05),降低了高氧气调包装牛肉在贮藏期间的脂质和蛋白质氧化程度(P<0.05)。因此,日粮中添加白藜芦醇提高了不同部位牛肉的抗氧化性能,可以作为一种有效的方法来缓解牛肉贮藏流通期间的氧化缺陷。

市售肉品产志贺毒素大肠杆菌污染情况与耐药性分析——以泰安市为例

产志贺毒素大肠杆菌(STEC)是一类产生一种或一种以上志贺毒素的具有强致病能力的食源性病原菌,现已是威胁人类健康的重要公共卫生问题之一。本文以山东省泰安市为调查点,对商超和农贸市场零售肉中产志贺毒素大肠杆菌(STEC)的污染情况进行调研,170份零售肉样品中9份样品检出STEC阳性,检出率为5.3%;其中商超和农贸市场的检出率分别为3.1%和6.7%,无显著性差异(P>0.05)。通过聚合酶链式反应(PCR)研究24株STEC分离菌株的血清型、毒力基因的携带情况。24株STEC中12株确定O血清型,分别为O26(10株)和O45(2株)。主要携带的毒力基因为stx1,hlyA(62.5%,15/24)和stx2(37.5%,9/24)基因,eaeA基因未检出。通过纸片扩散法对24株产志贺毒素大肠杆菌菌株进行耐药性检测,分离株对麦迪霉素的耐药率最高91.7%,对阿莫西林、氨苄西林的耐药率均为37.5%,对头孢西丁和多粘菌素敏感。综上所述,泰安市零售畜禽肉品中存在STEC不同程度的污染,其中猪肉、牛肉引起食源性疾病风险较大。本研究为相关部门加强市售肉品中STEC的监控提供一定的指导。

酸适应过程中添加牛至精油和氯化钙对沙门氏菌诱导耐酸及其并发的多重抗逆性的影响

为抑制沙门氏菌(Salmonella)在胴体有机酸喷淋减菌后的酸残留环境下产生适应性耐酸反应(acid tolerance response,ATR)及其并发的多重抗逆性,本实验在沙门氏菌酸适应过程中添加不同亚抑菌浓度牛至精油和氯化钙,通过测定适应前后沙门氏菌在酸、热、高渗及氧化环境下的存活能力,研究精油和氯化钙的添加对ATR的抑制效果,并进一步通过测定处理前后抗逆性基因的相对表达,探究其可能的作用机制。结果表明,加工过程中产生的酸残留环境(pH 5.4)可能会诱导沙门氏菌产生ATR现象并引起耐热的交叉保护作用,提示其存在潜在的食品安全风险。使用pH 3的盐酸处理适应后的菌株2 h后,1/2最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)牛至精油和10 mmol/L氯化钙处理的菌落下降数比对照组增加了1.32(lg(CFU/mL)),并且两者具有协同抑制ATR的效果。酸适应过程中牛至精油和氯化钙的添加通过下调基因phoP和rpoS的表达干预双组分系统和全局转录因子的作用,从而抑制ATR的产生。亚抑菌浓度的牛至精油能够抑制酸适应后沙门氏菌耐酸与耐热这一交叉保护作用的产生,但增加了沙门氏菌对高渗环境的抵抗能力,而10 mmol/L氯化钙和亚抑菌浓度牛至精油共同作用能够降低沙门氏菌的耐渗能力。本研究有助于了解牛至精油和氯化钙对沙门氏菌酸适应过程的影响,可为工厂有机酸使用的风险控制提供理论依据。

牛肉宰后成熟过程中细胞自噬的变化分析

本研究分析宰后牛肉成熟14 d过程中细胞自噬的变化规律及其与牛肉品质间的关系。牛肉宰后成熟过程中,肉色方面,L*值随成熟时间延长而升高,a*值、b*值均呈现先升高后降低的趋势;嫩度随成熟时间延长不断提高,剪切力与肌间线蛋白(Desmin)表达量均呈现下降趋势(P<0.05);保水性随成熟时间的延长而下降,贮藏损失率和蒸煮损失率上升(P<0.05)。进一步对自噬相关蛋白进行研究,牛肉宰后成熟过程中,Beclin-1与微管相关蛋白1轻链3作为细胞自噬发生的标志性蛋白,其表达量均呈先升高后降低的趋势,并在12 h达到最大。调控自噬的AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)-酵母Atg1同源蛋白激酶(UNC-51 like kinase 1,ULK1)通路作为一条重要的能量代谢通路,在缺血缺氧环境下能够诱导细胞自噬的发生。本研究结果表明,牛肉宰后成熟过程中AMPK、p-AMPKThr172、ULK1的蛋白表达量均呈先升高后降低的趋势,并在12 h达到最大,mTOR表达量则持续下降(P<0.05),说明细胞自噬在宰后0~12 h增强。相关性分析结果显示,宰后自噬相关蛋白表达水平与牛肉的肉色呈负相关,与蒸煮损失、剪切力、Desmin蛋白相对表达量呈正相关(P<0.05)。综上所述,宰后牛肉成熟336h过程中可能通过AMPK-mTOR-ULK1通路激活细胞自噬进而对牛肉品质起到一定的调控作用。

不同超高压处理对DFD牛肉肉色及货架期的影响

为降低DFD(dark,firm and dry)牛肉初始菌落总数,延长真空包装DFD牛肉货架期并改善肉色,以不同压力(200、400、600 MPa)配合不同加压时间(5、10 min)的超高压处理为实验组,以空白处理为对照组,测定真空包装DFD牛肉在(2±2)℃条件下贮藏0、2、4、6、8、12、16 d后的肉色、表观肉色图像、pH值、微生物和3种肌红蛋白相对含量,探究超高压处理对DFD牛肉货架期及肉色的影响,进而探寻适合DFD牛肉肉色改善和货架期延长的超高压处理条件。结果表明:超高压能显著提高DFD牛肉的亮度值、红度值和黄度值(P<0.05),增加氧合肌红蛋白的相对含量,降低高铁肌红蛋白的相对含量,但过高压力(600 MPa)会使DFD牛肉呈现粉红色;超高压处理能显著降低DFD牛肉初始菌落总数(P<0.05),200 MPa(5、10 min)处理组使DFD牛肉初始菌落总数降低0.6、0.8(lg(CFU/g)),400 MPa(5、10 min)处理组降低1.1、1.3(lg(CFU/g)),600 MPa(5、10 min)处理组降低1.7、2.0(lg(CFU/g)),有效抑制了微生物在贮藏期间的生长;对照组在12 d时已腐败,200 MPa处理组在16 d时达到腐败限值,而冷藏16 d,400、600 MPa处理组均未腐败;400 MPa是有效改善DFD牛肉肉色、延长其货架期的最适压力,保压时间的延长对肉色和货架期的影响不显著(P>0.05)。综合考虑,400 MPa-10 min是超高压处理DFD牛肉的最适参数,能改善DFD牛肉肉色,同时将货架期至少延长5 d以上。

假单胞菌生物被膜形成机制及控制:基于群体感应与第二信使关系

作为生鲜肉中的优势腐败菌,假单胞菌对肉品质量与安全构成严重威胁,其形成的生物被膜能够增强抗逆性,并发挥生物保护作用,从而使假单胞菌的消减更加具有挑战性。近年来,关于假单胞菌生物被膜形成机制的研究颇多,其中群体感应(quorum sensing,QS)系统和环二鸟苷酸(cyclic di-guanosine monophosphate,c-di-GMP)对生物被膜的调控作用一直是研究的焦点,并且二者之间可能存在复杂的调控关系。此外,相较于传统的生物被膜抑制策略,开发基于假单胞菌QS系统和c-di-GMP以及二者关系的抑制策略针对性更强且更具现实意义。因此,本文综述QS系统和c-di-GMP信号分子的合成过程,并从QS系统、c-di-GMP以及二者关系的角度阐述假单胞菌生物被膜形成机制,并总结针对QS系统和c-di-GMP的靶向抑制策略,旨在为食品工业中控制假单胞菌生物被膜提供理论依据。

细菌主导的红肉腐败机制研究进展

由细菌主导的红肉腐败是一个涉及多种菌相互竞争、相互作用的复杂动态过程,深入了解细菌引起的红肉腐败机制对于抑制肉类腐败进程、开发红肉及其制品防腐措施、延长肉品货架期有重要意义。本文讨论3种红肉(牛肉、猪肉和羊肉)屠宰分割过程中腐败微生物的主要污染来源和干预措施,总结不同包装条件下肉类优势腐败菌,重点讨论细菌引起的红肉腐败机制,发现动物皮毛和分割间的接触面是红肉表面微生物污染的主要来源,在各个环节采取2种或多种抗菌技术能更好地降低细菌初始污染水平;不同红肉中优势菌在相同包装条件下存在一定差异,但大致相同;微生物通过丙酮酸代谢使肉产生异味,同时产生信号分子,调节蛋白酶和脂肪酶分泌,引起肉蛋白降解和脂肪分解,导致肉类产生黏液、软化等腐败现象。本文旨在为控制红肉中的细菌腐败提供理论基础。

大肠埃希氏菌的诱导耐酸响应及其交叉保护作用机制研究进展

大肠埃希氏菌中某些特定的血清型(如大肠埃希氏菌O157:H7)能够引发人类严重的疾病。这些致病性大肠埃希氏菌广泛存在于初级农产品中,其在食品加工过程中会遇到各种环境胁迫,研究表明大肠埃希氏菌在弱酸环境中适应一段时间后再处于强酸环境时存活能力增强,同时其耐热、耐低温、耐渗透压以及抗生素的能力也可能增强,这对食品安全造成了极大威胁。本文主要对大肠埃希氏菌的诱导耐酸响应、双组分调控系统、pH值稳态系统、细胞膜流动性调节、大分子的保护和修复及其交叉保护现象等方面的研究进展进行概述,并提出今后可能的研究方向,以期为深入了解大肠埃希氏菌在食品加工过程中的胁迫响应并为日后提出更为有效的防控措施提供理论指导。

pmrA影响酸胁迫鼠伤寒沙门氏菌生物膜的形成能力

为探究pmrA基因对酸胁迫鼠伤寒沙门氏菌生物膜形成能力的影响,以鼠伤寒沙门氏菌野生株(WT)和pmrA基因缺失株(ΔpmrA)为研究对象,对其诱导耐酸能力、菌株特性、生物膜形成能力以及影响生物膜形成的内在因素进行研究。结果:pH 5.4胁迫后ΔpmrA的诱导耐酸能力为WT的53.92%;生物膜培养至第4天,经酸胁迫(pH 5.4)后ΔpmrA的生物膜形成量仅为WT的54.68%;经酸胁迫后,ΔpmrA的泳动能力、疏水性分别为WT的35.20%,59.10%;ΔpmrA经酸胁迫后其生物膜代谢活性、胞外多糖和蛋白的生物合成量与未酸胁迫处理相比虽有一定程度升高,但仍显著低于酸胁迫后的WT(P<0.05),同时酸胁迫后pmrA基因缺失株生物膜的三维立体结构仍较为分散,且膜内活细胞数量显著低于WT。结论:pmrA基因与鼠伤寒沙门氏菌的耐酸能力及生物膜形成能力密切相关。

冷鲜肉中致病菌定量风险评估研究进展

随着生鲜畜禽产品消费需求的增加,食源性致病菌在冷鲜肉加工、贮藏和消费过程中的存在与消长规律及其消费者健康的影响逐渐进入公众视野,其引发的食品安全风险逐渐受到重视。微生物定量风险评估(quantitative microbial risk assessment,QMRA)是此类食品安全风险分析的核心,为冷鲜肉加工过程中危害分析与关键控制点、食品安全目标与法规的制定提供了理论依据。我国自《食品安全法》颁布、食品安全风险评估中心成立以来,QMRA工作已取得一定进展。本文对近年来在畜禽肉制品中已开展的常见的食源性致病菌的定量风险评估进行归纳,并对过程风险模型、模块化过程风险模型与组学技术在QMRA中的研究进展进行综述,总结了QMRA在生鲜肉食品安全管理中的应用现状,以期为冷鲜肉中的致病菌定量风险评估发展应用提供参考。

宰后肌肉能量代谢对肉品质的影响研究进展

肉色、嫩度、保水性等肉的品质特性一直是影响消费者购买意愿的重要因素,而肌肉能量代谢会影响肌肉的生长、发育、成熟过程,并最终影响肉的食用品质。磷酸肌酸系统、糖酵解途径和氧化磷酸化是肌肉中ATP主要来源,并在宰后不同时期发挥主要作用。动物屠宰放血后,肌肉内环境发生变化,不同的供能方式会影响能量代谢过程,从而影响肌肉转化为“肉”的过程。本文综述宰后肌肉能量代谢过程及其对肉品质的影响,并阐述腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)和沉默信息调节因子(silent information regulators,SIRTs)家族对代谢过程的影响,以期为通过能量代谢过程调控肉品质的形成提供新的思路。

宰后不同温度处理对牛背最长肌AMPK活性、糖酵解及肉品质的影响

为研究宰后早期不同温度处理对牛肉中一磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)活性、糖酵解进程及肉品质的影响,探讨了AMPK是否参与糖酵解及牛肉品质的调控。选取牛背最长肌在宰后早期进行不同温度(0、14℃)处理,分别测定pH值、AMPK活性、糖酵解指标和肉品质指标。结果表明,宰后早期14℃处理牛背最长肌的pH值下降速率、糖原分解速率、乳酸积累速率及肉的保水性和嫩度显著高于0℃处理组(p<0.05);在宰后2、4 h时2个处理组AMPK活性差异极显著(p<0.01);14℃处理组比0℃处理组的AMPK较早地达到最大活性,其丙酮酸激酶也较早地达到最大活性。结果说明,在宰后牛肉中AMPK可能通过介导丙酮酸激酶的活性而调节糖酵解速率进而影响肉品质。

白藜芦醇和白藜芦醇苷抗氧化作用的研究

采用亚油酸体系、H2O2诱导的红细胞溶血试验研究白藜芦醇、白藜芦醇苷的体外抗氧化作用。研究结果表明:白藜芦醇、白藜芦醇苷能抑制亚油酸的过氧化作用,其抑制率高于VC、BHT、虎杖粗提物。白藜芦醇、白藜芦醇苷均可降低H2O2诱导红细胞氧化性溶血率,其作用效果好于VC、VE和虎杖粗提物,抑制率具有剂量效应。

白藜芦醇对大鼠实验性高脂血症的影响

目的:观察白藜芦醇对实验性高脂血症大鼠脂代谢的影响。方法:喂饲法建立高血脂症大鼠模型,白藜芦醇按30、70mg/kgbw·d给大鼠连续灌胃4w,测定血清TC、TG、LDL-c、HDL-c、apoAI、apoB、AST、ALT含量,肝脏脂质含量及肝脏中LPL、HL活性,粪胆汁酸含量。结果:白藜芦醇能明显降低TC、TG、LDL-c、apoB、AST、ALT,促进粪胆汁酸排泄,使AI降低,HDL-c/TC及apoAI/apoB比值升高,并能提高高脂血症大鼠肝脏LPL、HL活性。结论:白藜芦醇能调节高脂血症大鼠脂代谢,发挥抗动脉硬化作用。

HPLC测定虎杖中白藜芦醇和白藜芦醇苷的含量

目的:测定虎杖中白藜芦醇和白藜芦醇苷的含量。方法:采用HPLC法测定,色谱柱为LichrospherC18,流动相为甲醇水1乙酸,梯度洗脱,流速0.3mL·min-1,柱温30℃,检测波长305nm。结果:白藜芦醇的回归方程为:Y=361132X(r2=0.9998);线性范围为:0.0396～0.3564μg。白藜芦醇苷的回归方程为:Y=211482X(r2=0.99999);线性范围为:0.192～1.728μg。结论:该法准确、简便,重现性好,适用于虎杖中白藜芦醇和白藜芦醇苷的定量分析。

大孔吸附树脂对虎杖中白藜芦醇吸附性能的研究

本文研究了多种大孔吸附树脂对白藜芦醇的吸附与脱附性能,从中选出H103树脂具有较大吸附量和解吸率。动态吸附实验研究了提取液浓度、pH、流速对H103树脂吸附量的影响,适合的上柱浓度为0.7157mg/ml,上柱液的pH为4.10,上柱液流速为2BV/h。4倍树脂床体积的80%乙醇以1BV/h的流速进行洗脱即可基本将白藜芦醇完全从H103树脂上解吸下来。