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。

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。

秦川牛宰后成熟期间热休克蛋白A6对肉品质变化的影响机制

为探究秦川牛宰后热休克蛋白A6(heat shock protein A6,HSPA6)差异表达对肉品质的影响,以4℃条件下贮藏的秦川牛背最长肌为研究对象,测定贮藏0、2、4、6、8 d时肉品质变化情况;基于4D-非标记定量(4D-label free quantification,4D-LFQ)蛋白质组学分析宰后秦川牛背最长肌中HSP70家族成员HSPA6及相关差异蛋白表达情况。结果表明:随贮藏时间延长,HSPA6表达量呈下降趋势,三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)、单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced form of nicotinamide-adenine dinucleotide,NADH)含量均呈下降趋势,肌纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)呈上升趋势,剪切力、离心损失率均呈先上升后下降趋势;由相关性分析结果可知,HSPA6表达量与ATP含量、NADH含量、剪切力呈显著正相关(P<0.05),与MFI、离心损失率呈极显著负相关(P<0.01),表明在贮藏过程中HSPA6降解与牛肉能量代谢及保水性有密切联系。蛋白质组学分析发现贮藏过程中表达量变化显著的差异蛋白中有24种与HSPA6表达相关,通过碳水化合物衍生物结合、嘌呤核苷三磷酸结合等途径引起蛋白酶体介导泛素依赖性蛋白质分解代谢、细胞蛋白分解等,造成代谢紊乱或者代谢失衡,同时还能够控制蛋白质降解、细胞凋亡等变化,进而影响肌肉结构变化,降低组织能量水平,并通过抗细胞结构蛋白降解最终影响秦川牛肉的嫩度、MFI及保水性。

宰后贮藏期间氧化磷酸化对秦川牛肉色泽的影响

为揭示宰后贮藏过程中牛肉肉色变化机制,以25月龄秦川牛背最长肌为研究对象,测定其贮藏0,4,8 d时pH值、肉色和肌红蛋白相对含量的变化情况。基于4D-非标记蛋白质组学技术研究贮藏期间氧化磷酸化代谢通路蛋白质表达量与肌红蛋白表达量之间的关系。结果表明:随着贮藏时间的延长,pH值呈先降低后升高的趋势。a^(*)值逐渐降低,b^(*)值逐渐升高,L^(*)值呈先上升后下降的趋势。氧合肌红蛋白相对含量显著下降(P<0.05),高铁肌红蛋白相对含量显著上升(P<0.05),脱氧肌红蛋白相对含量变化不显著。肌红蛋白表达量在0~4 d上调,4~8 d下调。氧化磷酸化代谢通路上的关键蛋白质ATP5F1D贮藏初期上调,NDUFA4、NDUFB5贮藏后期下调,且氧化磷酸化代谢通路上的关键蛋白对牛背最长肌pH值、肉色均有显著影响。L*值与DeoMb相对含量呈极显著正相关(P<0.01),与OxyMb相对含量呈极显著负相关(P<0.01),与ATP5F1D呈极显著正相关(P<0.01)。NDUFA5与高铁肌红蛋白相对含量呈显著负相关(P<0.05)。因此,探究氧化磷酸化代谢通路关键蛋白质对肉色的影响,对于宰后肉品品质形成具有重要调控作用。

宰后成熟期间结构蛋白对秦川牛肉嫩度的影响

为探究宰后成熟期间结构蛋白对秦川牛背最长肌嫩度的影响,测定不同贮藏期(0、2、4、6、8 d)内秦川牛背最长肌剪切力、肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)和蛋白含量等,并利用4D-非标记定量(4D-label free quantification,4D-LFQ)蛋白质组学技术分析蛋白质组学变化。结果表明:在贮藏期0~8 d内,剪切力总体呈先升后降的趋势(P<0.01),上升的幅度小于下降的幅度;秦川牛背最长肌MFI呈极显著上升趋势(P<0.01),总体增长了250.81%;总可溶性蛋白含量呈显著下降趋势(P<0.05),总体下降了34.60%;通过宰后肌肉组织代谢变化,肌肉组织结构蛋白发生降解,可能会影响到嫩度的形成,肌原纤维蛋白含量呈显著下降趋势(P<0.05),前期下降速度较快,后期下降速度减缓,总体下降了50.56%。在贮藏期0~4 d内,通过骨骼肌组织发育过程调控钙离子结合和细胞骨架蛋白结合途径,4种蛋白(α-肌动蛋白-1、牛肌球蛋白重链9、牛肌球蛋白轻链2、肌球蛋白调节轻链12B)丰富度发生变化;在贮藏期0~8 d内,通过肌肉器官发育和横纹肌组织发育过程调控钙离子结合途径,8种蛋白(肌球蛋白调节轻链2、肌球蛋白重链6、α-肌动蛋白-1、心肌肌动蛋白α1、牛肌球蛋白轻链2、肌钙蛋白I 1型、肌钙蛋白I 2型、肌球蛋白重链15)丰富度发生变化,通过肌球蛋白结合、钙离子结合、细胞骨架蛋白结合的肌原纤维组装、骨骼肌组织发育、肌肉器官发育、横纹肌组织发育过程等途径调控细胞的生理状态,结构蛋白降解造成肌原纤维小片化升高,进而促使嫩度提升。