PI3K/AKT信号通路对冷却滩羊肉贮藏期间细胞凋亡的影响

以滩羊后腿肉为研究对象,采用10μmol/L磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)抑制剂LY294002溶液对滩羊肉进行注射处理,4℃条件下分别贮藏0、2、4、6、8 d,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质免疫印迹分析PI3K、蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)蛋白的表达情况,以此验证PI3K/AKT信号通路抑制的有效性,同时分析滩羊肉贮藏期间能量因子、氧化应激水平、线粒体损伤程度以及胱天蛋白酶(cysteine aspastic acid-specific protease,Caspase)-3活性的变化,以探索PI3K/AKT信号通路对冷却滩羊肉贮藏期间细胞凋亡途径的诱导机制。结果表明,PI3K和AKT蛋白表达量均减少,验证了PI3K/AKT信号通路被抑制的有效性。与对照组相比,LY294002处理组线粒体ATP、糖原含量、琥珀酸脱氢酶和柠檬酸合成酶活性显著下降(P<0.05);线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)逐渐增多,氧化应激水平和线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)开放程度增加;膜电位显著下降(P<0.05);凋亡因子Caspase-3活性显著升高(P<0.05),表明PI3K/AKT信号通路通过促进ROS产生并与PI3K相互作用,介导了下游Caspase-3的活化,使线粒体结构与功能受损,导致MPTP开放、膜电位降低,进而诱发细胞凋亡。

基于转录组学分析PI3K/AKT通路对冷却滩羊肉贮藏期间肌肉代谢稳态的影响

为揭示磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路在冷却滩羊肉贮藏期间代谢调控中的作用,采用高通量测序技术研究冷却滩羊肉经PI3K抑制剂LY294002注射处理后分别在贮藏期为0、4、8 d时转录组的变化。在对照组和LY294002处理组之间,0、4、8 d时被鉴定为显著差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)数分别为474、96、13。功能富集分析表明,DEGs主要与代谢稳态有关,如氨基酸的生物合成、糖酵解/糖异生、甘油脂类代谢过程。此外,组织切片分析显示,与对照组相比,LY294002组肌纤维间距增加,肌纤维直径显著减小,表明肌肉发生萎缩。结果表明,PI3K/AKT信号通路在维持滩羊肉贮藏过程中代谢平衡方面起着至关重要的作用,反过来又确保了肌肉的正常生长。研究为进一步阐明冷却滩羊肉贮藏中PI3K/AKT信号代谢稳态的分子机制提供了方向。

秦川牛宰后成熟过程中蛋白质DJ-1对肉品质变化的影响机制

为探究宰后秦川牛成熟期间核酸脱甘糖酶DJ-1蛋白表达对肉品质的影响,以25月龄秦川牛背最长肌为研究对象,测定其在4℃条件下成熟0、2、4、6、8 d时的肉品质、DJ-1表达量及活性氧(reaction oxygen species,ROS)相对含量,并对DJ-1表达量与肉品质指标及ROS进行相关性分析;基于4D-非标定量(4D-label free quantification,4D-LFQ)蛋白质组学筛选DJ-1并分析相关差异蛋白。结果表明:随成熟时间的延长,pH值呈先减小后增大趋势,L^(*)值、a^(*)值、剪切力、离心损失和滴水损失呈先增大后减小趋势,b^(*)、ROS、DJ-1表达量呈上升趋势;DJ-1表达量与离心损失、L^(*)值、b^(*)值和ROS相对含量呈极显著正相关(P<0.01),与pH值呈极显著负相关(P<0.01),与剪切力呈显著负相关(P<0.05),与a^(*)值和滴水损失无显著相关性(P>0.05)。故宰后成熟期间DJ-1表达量变化与牛肉嫩度密切相关。4D-LFQ蛋白质组学鉴定出DJ-1及其功能相关的差异蛋白在细胞内通过发挥蛋白质均二聚活性并与激酶、离子通道和泛素蛋白酶等结合,同时通过蛋白酶体蛋白分解、糖酵解以及氧化应激反应对凋亡信号通路的调控等,促进宰后秦川牛肌肉结构发生变化,并经过复杂的生物化学反应引起细胞内环境改变,进而影响秦川牛的嫩度等品质。

宰后贮藏期间氧化磷酸化调控滩羊肉色泽稳定性的机制

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)调控色泽稳定性的机制,以6月龄滩羊背最长肌为研究对象,测定其4℃贮藏0、4、8 d时内源抗氧化物酶体系活性与活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量;采用基于同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative andabsolutequantitation,iTRAQ)技术的蛋白质组学研究不同贮藏时间滩羊肉中蛋白质表达情况。结果表明:贮藏0~8 d,内源抗氧化物酶系活性整体呈下降趋势(P<0.05);ROS含量随贮藏时间的延长显著上升(P<0.05);采用iTRAQ技术分析鉴定出8个差异蛋白质为影响滩羊肉色泽稳定性的核心蛋白质,分别为ATP合酶亚基α(ATP synthase F1 subunit alpha,ATP5A1)、ATP合酶亚基O(ATP synthase peripheral stalk subunit OSCP,ATP5O)、ATP合酶亚基D(ATP synthase peripheral stalk subunit D,ATP5H)、细胞色素c氧化酶亚基(cytochrome c oxidase subunit,COX)2、COX5A、琥珀酸脱氢酶复合铁硫亚基B(succinate dehydrogenase complex iron sulfur subunit B,SDHB)、ADP/ATP转位酶(ADP/ATP translocase 1,SLC25A4)和细胞色素c(cytochrome c,CYCS),这些蛋白质主要通过能量代谢过程和氧化还原过程影响滩羊肉色泽稳定性。以上结果表明宰后贮藏期间滩羊肉中抗氧化体系的失效导致ROS含量不断积累,造成肌细胞线粒体完整性受到破坏,促使OXPHOS通路上ATP5A1、ATP5O、ATP5H、COX2、COX5A、SDHB、SLC25A4和CYCS等复合物亚基表达紊乱,引起线粒体复合物结构和功能发生改变,使OXPHOS进程受到阻碍,最终影响滩羊肉色泽稳定性。

活性氮自由基介导的氧化机制对肉品质的影响研究进展

宰后肌肉极易受到促氧化条件的影响发生氧化,导致肉品质下降,包括嫩度、色泽和保水性等,因此氧化机制调控是宰后肉品关注的重点。活性氮自由基(reactive nitrogen species,RNS)是一氧化氮(NO)与包括活性氧在内的化合物相互作用,衍生出的具有高度氧化活性的自由基和硝基类化合物。RNS不仅能调控线粒体促进细胞的代谢功能,还通过介导线粒体损伤引起细胞凋亡,进而对宰后肉的品质起到调控作用,相关的研究成果亟需总结、归纳。因此,本文概述RNS在细胞中的产生和代谢,阐述RNS通过线粒体调节细胞正常生理功能并通过其对线粒体的损伤作用引发细胞凋亡及介导的氧化机制,包括脂质过氧化和蛋白质氧化;探讨RNS影响宰后肉嫩度、色泽和保水性的机制,以期为提升宰后肌肉成熟技术提供理论参考。

蛋白质ADP核糖基化对秦川牛肉品质的影响

为研究蛋白质ADP核糖基化对宰后成熟初期秦川牛肉线粒体功能及肉品质的影响,以20µmol/L Rucaparib(ADP核糖聚合酶1(poly(ADP-ribose)polymerase 1,PARP1)抑制剂)处理的秦川牛背最长肌为研究对象,测定贮藏0 h、6 h、12 h、2 d、4 d、8 d对照组和抑制剂处理组样品的线粒体相关指标及肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)、剪切力、pH值等品质指标,并采用免疫印迹(Western Blot)法检测PARP1、肌间线蛋白表达水平。结果表明:0 h~8 d(12 h除外)抑制剂组活性氧含量显著低于对照组(P<0.05),宰后0~12 h抑制剂组Caspase-3活性、MFI显著低于对照组(P<0.05);在2~4 d抑制剂组线粒体膜电位较对照组高,4~8 d抑制剂处理组琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)活性显著高于对照组(P<0.05)。说明抑制表征ADP核糖基化反应进行的PARP1后,线粒体膜电位下降变缓,SDH活性升高,这一定程度上维持了线粒体功能,使MFI下降、肌间线蛋白降解变缓,从而延缓肉品嫩化。

丙酮酸激酶翻译后修饰影响肉品质研究进展

畜禽宰后肌肉向肉的转变过程会经历一系列生化反应,其中蛋白质翻译后修饰是影响肉品质的关键因素。糖酵解是宰后肌肉的主要供能途径,丙酮酸激酶作为糖酵解限速酶,蛋白质翻译后修饰通过改变其功能和结构而影响肉品质。本文以丙酮酸激酶的结构和功能为切入点,综述丙酮酸激酶翻译后修饰对其功能结构的影响和丙酮酸激酶磷酸化、乙酰化及S-亚硝基化影响肉品质的研究进展。

基于蛋白质组学分析蛋白酶体对宰后秦川牛肉贮藏期间品质变化的影响

本研究以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,测定品质指标、能量水平、蛋白酶体活性变化,鉴定与蛋白酶体相关的差异蛋白质(differentially expressed proteins,DEPs),利用生物信息学方法分析蛋白酶体对宰后牛肉品质及能量代谢的响应机制,结果如下:随贮藏时间的延长,pH值呈先降低后升高趋势;b^(*)值和肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)呈上升趋势;L^(*)值、a^(*)值、离心损失、蒸煮损失、剪切力呈先上升后下降趋势;能量基本物质ATP、ADP、AMP含量呈下降趋势;20S蛋白酶体相对活性显著降低(P<0.05);相关性分析结果显示:20S蛋白酶体活性与b^(*)值呈显著负相关(P<0.05),与ADP含量呈显著正相关(P<0.05),与AMP含量呈极显著正相关(P<0.01),与MFI呈极显著负相关(P<0.01),表明蛋白酶体活性与能量代谢及品质间存在密切联系。结合4D-非标定量蛋白质组学技术,鉴定出8种差异表达的蛋白酶体亚基,及27种相关DEPs;基因本体注释分析和京都基因与基因组百科全书通路富集分析发现,这些蛋白酶体亚基及其相关的DEPs具有内肽酶活性、肌动蛋白结合、微丝运动活性等分子功能,参与泛素依赖性蛋白质分解代谢、骨骼肌收缩、肌肉收缩、糖酵解等生物过程,引起秦川牛肉品质变化;宰后初期蛋白酶体通过消耗能量物质分解代谢蛋白调控生物途径,后期能量物质耗尽,蛋白酶体可能通过糖酵解提供的能量以及非ATP依赖型蛋白酶体亚基,实现对宰后蛋白质的分解代谢,最终影响秦川牛肉的品质。

冷却滩羊肉的转录组学分析

为揭示动物宰后机体糖酵解影响肉质性状差异的分子机理,推进冷却滩羊肉品质变化预报技术研发及加工贮运技术改进,本实验选用盐池滩羊后腿肉为实验对象,采用高通量测序技术分别对贮藏0、4、8d的冷却滩羊肉的转录组进行测序和分析。结果表明:差异表达基因(differential expression genes,DEGs)主要富集于细胞酰胺代谢、ATP代谢、骨骼肌收缩和核糖体中,参与糖酵解、核糖体和p53信号通路代谢,这些DEGs构成了肌肉细胞功能的关键部分。磷酸果糖激酶基因PFKM、甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因GAPDH、磷酸甘油酸变位酶2基因PGAM2、烯醇化酶3基因ENO3和丙酮酸激酶M1/2基因PKM等为滩羊肉糖酵解代谢的核心基因,主要通过影响肌纤维结构、结构蛋白的降解程度、糖酵解酶活性、ATP的产生和复合物活性等改变肉品质。

宰后贮藏期间滩羊肉线粒体氧化磷酸化与色泽稳定性的关系

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化与色泽稳定性的关系,以6月龄滩羊背最长肌(longissimus dorsi)为研究对象,测定其4℃贮藏0、1、2、3、4、6、8 d时色泽稳定性与氧化磷酸化各指标的变化。主要研究结果如下:贮藏0~8 d,L^(*)、a^(*)、b^(*)值均呈先上升后下降趋势(P<0.05);R_(630)/R_(580)先上升后下降(P<0.05);高铁肌红蛋白(metmyoglobin,MetMb)相对含量呈下降后上升趋势(P<0.05);氧合肌红蛋白相对含量先上升后下降(P<0.05);脱氧肌红蛋白相对含量变化整体呈下降趋势(P<0.05);线粒体膜通透性显著增大(P<0.05);线粒体膜电位显著降低(P<0.05);线粒体复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性显著下降(P<0.05),复合物V活性显著升高(P<0.05);活性氧水平显著上升(P<0.05);超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性显著下降(P<0.05);过氧化氢酶活性呈先上升后下降趋势(P<0.05);ATP、ADP、AMP含量显著下降(P<0.05)。各肌红蛋白衍生态相对含量、肉色指标与氧化磷酸化各指标互有显著相关性。以上结果表明,宰后贮藏期间滩羊肉中内源抗氧化酶系的失效导致肌细胞内产生过多的活性氧,致使线粒体完整性受到破坏,对线粒体氧化磷酸化相关酶活性产生影响,进而影响肌细胞中高铁肌红蛋白还原酶系统的活力,致使Met Mb无法被还原,最终导致滩羊肉色泽稳定性变差。

滩羊肉成熟过程中糖酵解与保水性之间的关系

为阐明滩羊肉成熟过程中糖酵解程度与保水性的关系,以6月龄滩羊背最长肌(M.longissimus dorsi)为研究对象,分析其4℃成熟0、1、2、3、4、8 d时滴水损失率、贮藏损失率、离心损失率、钙蛋白酶-1活性、肌原纤维小片化指数、ATP含量、葡萄糖含量、糖原含量、乳酸含量、乳酸脱氢酶活性、丙酮酸激酶活性以及pH值的变化情况。结果表明,随成熟时间的延长,滩羊背最长肌的滴水损失、贮藏损失及离心损失呈先增大后减小的趋势(P<0.05),并在成熟4 d时达到最大;ATP、糖原含量持续下降(P<0.05);葡萄糖、乳酸含量呈先上升后下降趋势(P<0.05);乳酸脱氢酶活性呈先增大后减小的趋势(P<0.05),并在成熟4 d时达到最大;丙酮酸激酶活性呈持续下降趋势(P<0.05)。相关性分析结果表明,糖原含量与滴水损失呈显著负相关(P<0.05),与贮藏损失、离心损失呈极显著负相关(P<0.01),与T_(21)、T_(22)、T_(23)均呈显著正相关(P<0.05,P<0.01);乳酸含量与滴水损失呈高度显著正相关(P<0.001),与贮藏损失、离心损失呈极显著正相关(P<0.01),而与T_(21)、T_(22)、T_(23)均无相关性。综上,滩羊宰后糖酵解过程迅速被激活,引起糖酵解相关酶活性及代谢物含量发生变化,促使肌肉中蛋白质对水分吸附能力发生改变,最终影响宰后滩羊肉的保水性。

秦川牛宰后成熟过程中线粒体翻译延长因子Tu与能量代谢的关联性分析

目的:线粒体翻译延长因子Tu(mitochondrial Tu translation elongation factor,TUFM)已被证明参与秦川牛宰后成熟过程中的细胞自噬活动,实验探究该过程中TUFM表达与能量代谢变化的关系。方法:以秦川牛背最长肌为研究对象,测定4℃不同成熟时间(0、2、12、24、48、96、144、192 h)TUFM表达量及含量、葡萄糖(glucose,GLU)、乳酸(lactic acid,LA)、腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)、单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)6种物质含量以及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)、磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase,TPI)、苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)、细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase,COX)5种酶活性的变化情况。结果:在秦川牛宰后成熟期间,GLU、ATP、ADP、AMP含量和LDH、SDH、TPI活性均呈下降趋势,TUFM表达量、MDH活性及LA和TUFM含量均呈先上升后下降趋势,COX活性呈先下降后上升再下降趋势。能量代谢各指标和TUFM蛋白主要在宰后初期发挥作用,对宰后初期及宰后中后期分别进行Pearson相关性分析,结果表明,在宰后初期牛背最长肌中TUFM表达量与MDH、LA呈极显著正相关(P<0.01),与ATP、ADP、AMP、LDH、SDH、TPI、COX、GLU呈极显著负相关(P<0.01)。在宰后中后期,TUFM表达与所有指标(GLU、LA、ATP、ADP、AMP、LDH、MDH、SDH、TPI、COX)均呈极显著正相关(P<0.01)。结论:在宰后初期TUFM表达量逐渐增加,可为肌肉细胞提供能量从而用于能量代谢途径,该过程可能是TUFM正向参与细胞自噬所致。在宰后中后期能量短缺时,TUFM可能抑制细胞自噬,优先将能量用于除细胞自噬外的其他重要途径(如能量代谢途径)以维持细胞稳态。综上,在宰后成熟过程中TUFM具有双重作用,可调节细胞自噬为能量代途径提供能量,有助于维持宰后能量代谢持续的时间。

B细胞淋巴瘤2对宰后秦川牛肉细胞凋亡及保水性的调控作用

为研究B细胞淋巴瘤2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)对宰后秦川牛肉细胞凋亡及保水性的调控作用。用200μmol/L甘氨鹅脱氧胆酸(glycochenodeoxycholic acid,GCDA)和10μmol/L 2-乙基-3-甲基戊酰胺(2-ethyl-3-methylpentanamide,ABT-737)溶液注射处理秦川牛背最长肌,测定并分析在4℃条件下分别成熟0、6、12、24、48、72、120 h时,Bcl-2、Bcl-2关联X蛋白含量、内质网和线粒体钙离子浓度、电压依赖性阴离子通道蛋白1(voltage-dependent anion channel protein 1,VDAC1)表达量、钙蛋白酶含量以及线粒体细胞凋亡途径和保水性等相关指标变化情况。结果表明,在宰后6 h,GCDA处理组的Bcl-2含量极显著大于对照组(P<0.01),并且其内质网钙离子浓度均极显著低于对照组(P<0.01),两个处理组的蒸煮损失率均显著低于对照组(P<0.05)。在宰后12 h和24 h,ABT-737处理组的Bcl-2含量极显著低于对照组(P<0.01)。在宰后12 h和120 h,ABT-737处理组的内质网、线粒体钙离子浓度和钙蛋白酶均极显著高于对照组(P<0.01)。宰后0~120 h,两组处理组的VDAC1总表达量低于对照组。综上,秦川牛宰后成熟过程中,在Bcl-2的调控下,通过VDAC1通道运输发生钙离子超载,造成钙蛋白酶的活化,线粒体内Ca^(2+)超载会促使半胱天冬酶(Caspase)-9和Caspase-3被激活,从而诱导细胞凋亡,细胞凋亡和Caspase激活程度越高,肌原纤维蛋白降解越多,持水能力越差,肉品保水性越低。

秦川牛宰后成熟期间基础免疫球蛋白对其肉品质变化的影响

为探究宰后成熟期间基础免疫球蛋白(basal immunoglobulin,BSG)表达对肉品质的影响,测定4℃条件下秦川牛在不同贮藏期(0、2、4、6、8 d)内pH值、蒸煮损失以及肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)等品质指标、能量物质变化以及BSG的含量变化。并利用4D-非标记定量组学技术分析蛋白质组学的变化情况。结果表明:在秦川牛宰后贮藏期内,BSG表达量总体呈先上升后下降趋势;能量基本物质ATP、ADP、AMP、NADH水平均呈下降趋势;pH值、蒸煮损失呈先降低后升高的趋势;MFI呈持续上升趋势;相关性分析结果表明,秦川牛在宰后成熟期BSG的表达量与蒸煮损失呈极显著正相关(P<0.01);与pH值、ATP和NADH水平呈显著负相关(P<0.05);而与ADP含量、AMP含量无显著相关性。故秦川牛背最长肌在成熟期间BSG表达量变化与牛肉的品质及能量代谢存在密切关系。蛋白质组学鉴定出BSG及其相关差异蛋白质在细胞内具有催化活性、水解酶活性、质子转运ATP合酶活性,并与ATP、核糖核苷酸、碳水化合物衍生物结合,同时参与分子功能的调节、氢离子跨膜转运等,以上生物功能的作用造成线粒体损伤,通过能量代谢过程参与肉品嫩度的变化。

牛HSPA6蛋白特性分析及蛋白互作网络构建

通过构建牛热休克蛋白A6(heat shock protein A6,HSPA6)序列与其他生物的系统进化树,以及运用生物信息学方法分析牛HSPA6蛋白的基本理化性质、亲疏水性等,并结合蛋白互作网络,探究牛HSPA6基因编码蛋白的结构和功能特性。结果显示,牛HSPA6蛋白与羊、长江江豚等哺乳动物的氨基酸序列相似性较高;牛HSPA6蛋白分子质量为70 570.64 u,理论等电点为5.66,为酸性亲水性蛋白,无跨膜结构和信号肽;可能存在11个得分>0.900的磷酸化位点,与N-糖基化激活位点可能位于后端碱基;牛HSPA6蛋白是一种主要由40.38%的α-螺旋和33.65%的无规卷曲组成的二级结构相对稳定的蛋白质,包含N-端核苷酸结合域和C-端多肽结合域两个主要的结构域,主要在细胞质中发挥作用;蛋白质互作网络构建结果显示,牛HSPA6蛋白主要与BAG1、DNAJA4、DNAJB1、DNAJC2等蛋白发生互作,参与腺苷酸交换因子活性、ATP酶调节活性、伴侣绑定等,表明牛HSPA6蛋白在牛机体能量代谢等过程中发挥潜在生物学功能。这些多重生物信息学分析为深入探讨牛HSPA6蛋白对肉品质的影响机制提供了理论依据。

秦川牛宰后成熟期间BSG对MAPK信号通路及细胞凋亡的影响

为探究秦川牛宰后成熟期间基础免疫球蛋白(basigin,BSG)对丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)信号通路及细胞凋亡的影响,利用4D-非标记定量组学技术分析BSG及其差异蛋白的变化情况。向宰后秦川牛肉的背最长肌中注射BSG抑制剂衣霉素,通过蛋白质免疫印迹法测定秦川牛肉在4℃贮藏过程中MAPK通路关键蛋白质表达水平,并测定caspase-3的活力变化。研究表明:在秦川牛宰后贮藏期内,BSG的表达量总体呈先上升后下降趋势;利用京都基因与基因组百科全书通路分析发现BSG及其差异蛋白质显著注释于氧化磷酸化通路、钙信号通路、MAPK信号通路,说明BSG通过MAPK途径发挥作用。另外,衣霉素组MAPK通路关键蛋白质的相对表达量均显著下调,说明BSG抑制剂使得MAPK信号通路失活。这为研究BSG对MAPK信号通路影响奠定了很好的基础。在抑制BSG的表达后,衣霉素组caspase-3的活力明显上升,说明细胞凋亡是细胞损伤机制的重要环节,衣霉素作用于BSG的N端结构使蛋白质发生去糖基化作用。通过抑制细胞内蛋白质的折叠使其生物学活性受到抑制,从而诱导细胞凋亡。

羊肉中呈膻物质的形成机制及降膻方式的研究进展

羊肉是一种优质的肉类食品,具有很高的营养价值,但其典型的物种风味即膻味,影响羊肉的品质,限制消费者的接受程度。研究表明,引发羊肉膻味的主要物质有4-烷基支链脂肪酸、3-甲基吲哚、4-甲基苯酚、硬脂酸和氨基酸等。羊肉膻味物质的组成及形成途径较为复杂,受营养及饲养体系、品种、性别、年龄和组织部位等多种因素的影响,且膻味消减难度大。因此,本文就羊肉中呈膻物质的来源及其形成机制、影响羊肉呈膻物质形成的因素以及降膻方式进行综述,以期为科学调控羊肉及其制品的风味提供参考依据。

滩羊尾脂共轭亚油酸微胶囊的理化性质及其潜在生物活性评估

以滩羊尾脂共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)为芯材,乳清分离蛋白、麦芽糊精为壁材制备的微胶囊为研究对象,利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪对其理化特性进行表征,同时通过加速贮藏实验和体外模拟消化实验对其氧化稳定性、体外模拟消化释放行为进行分析,并评估其抗氧化活性和降胆固醇活性。结果表明,滩羊尾脂CLA微胶囊颗粒完整、表面相对光滑,具有良好的热稳定性、氧化稳定性和缓释性能;微胶囊化滩羊尾脂CLA经胃肠道消化后的抗氧化稳定性和降胆固醇活性均显著高于未微胶囊化的滩羊尾脂CLA;体外模拟消化结束时,滩羊尾脂CLA微胶囊的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)阳离子自由基、超氧阴离子自由基清除率分别为(70.84±3.97)%、(78.53±4.28)%、(59.88±2.58)%,对胆固醇胶束抑制率为(73.48±2.53)%,与牛磺胆酸钠、甘氨胆酸钠和胆酸钠3种胆酸盐的结合率分别为(40.62±3.14)%、(66.79±3.01)%、(55.43±2.39)%。综上,微胶囊化不仅显著提升了滩羊尾脂CLA的氧化稳定性,还有益于其抗氧化和降胆固醇活性的提升,研究可为滩羊尾脂CLA的深加工及综合利用提供理论参考。

NO介导的宰后成熟期间滩羊肉线粒体通路细胞凋亡对嫩度的影响

为了探究NO介导的宰后成熟期间滩羊肉线粒体通路细胞凋亡对嫩度的影响。用0.8%生理盐水(对照组)、20 mmol/L氨基胍盐酸盐(aminoguanidine hydrochloride,AH)(AH组)和90 mmol/L L-精氨酸(L-arginine,L-Arg)(L-Arg组)注射处理滩羊后腿肌,分析在4℃条件下成熟0、6、12、24、48、96、192 h时,NO及诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide sythase,i NOS)含量、胞浆细胞色素c(cytochrome c,Cyt-c)氧化还原状态、氧化应激水平以及线粒体细胞凋亡途径和嫩度等相关指标变化情况。结果表明:宰后12~24 h,L-Arg组NO含量和i NOS含量显著高于对照组(P<0.05),而ATP含量显著低于对照组(P<0.05);24~48 h,AH组胞浆Cyt-c还原水平及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著高于对照组,而同一时间活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平则显著低于对照组(P<0.05);12~96 h,L-Arg组ATP含量显著低于对照组(P<0.05),在24 h时其Ca2+质量浓度显著高于对照组(P<0.05)。除了24 h以外,整个成熟过程其他成熟时间L-Arg组的Caspase-3活性均显著高于对照组(P<0.05);此外,整个宰后成熟期间L-Arg组的Bax/Bcl-2比值、pH值以及肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)均显著高于对照组(P<0.05);相反,L-Arg组剪切力均低于对照组,AH组显著高于对照组(P<0.05)。综上,NO在滩羊宰后成熟过程中通过加剧线粒体氧化应激,直接上调ROS水平,使得SOD活性降低,线粒体膜转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)呈不可逆开放状态,致使线粒体损伤;通过控制胞浆Cyt-c氧化还原状态,间接激活Caspase-3活性加速细胞凋亡能量代谢,消耗ATP以维持肌细胞稳态;通过影响Ca2+释放,上调Bax/Bcl-2比值,诱导线粒体通路细胞凋亡的级联反应发生,最终引起MFI增大和剪切力降低,从而改善滩羊肉的嫩度。

冷却贮藏期间滩羊肉氧化应激与线粒体功能损伤的关系

研究宰后冷却贮藏时间中氧化应激和线粒体损伤之间的相互关系,以冷却贮藏期间滩羊背最长肌(M.longissimus dorsi)为研究对象,设置N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)抑制组和生理盐水对照组,分别测定两个组冷却贮藏0、2、4、6、8 d时的线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)开放程度、膜电位、活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量、复合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)活性、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)活性、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化情况,并对其肌细胞线粒体微观结构进行观察,分析其变化情况。结果表明:在成熟过程中,抑制组和对照组的滩羊肉肌细胞线粒体的MPTP开放程度逐渐增大(P<0.05);ROS、MDA含量呈现上升趋势(P<0.05);线粒体膜电位和复合物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)、SDH、CAT、SOD、GSH-Px活性呈现逐渐下降的趋势(P<0.05)。结论:滩羊在宰杀后,其肌肉组织中发生氧化应激反应,导致ROS含量显著增高,超出机体自身抗氧化防御清除过量ROS能力时,进而导致氧化还原系统失衡,而氧化还原系统的失衡进一步加速肌体内ROS水平的上升,从而引发MPTP开放和线粒体膜电位降低,严重损害线粒体,然而NAC可以缓解此类现象;ROS水平的上升会破坏线粒体电子传递链的正常运行,导致线粒体损伤加重;同时脂质氧化产物MDA也能损伤线粒体功能结构,导致线粒体发生肿胀、变形等,从而引起其生物功能紊乱。