基于微观结构和蛋白质组学分析影响猪肉持水性的差异蛋白

为探究宰后初期生鲜猪肉肌细胞微观结构和蛋白质组变化对持水能力的影响,将猪背最长肌样品按照汁液流失的高低分为高汁液流失组（High drip loss group≥5.93%, H组, n=3）和低汁液流失组（Low drip loss group≤0.81%, L组, n=3）,对两组样品的微观结构和蛋白质组进行比较。采用透射电镜（Transmission Electron Microscopy, TEM）观测细胞间隙,并用多肽体外标记技术（Tandem Mass Tag, TMT）鉴定高低汁液流失组间的差异蛋白。结果表明,宰后24 h时,H组的细胞外间隙极显著大于L组的细胞外间隙（P<0.01）。宰后肌肉中葡萄糖磷酸变位酶-1、热休克蛋白70（Heat shock protein 70, Hsp70）、锚蛋白、硒蛋白W和层黏连蛋白的表达量越高,汁液流失越低,持水性越好,而磷酸甘油变位酶和转酮醇酶的表达量越高,汁液流失越高,持水性越差。     

宰后猪肉pH值、骨架蛋白表达水平和持水性之间的关系

以20 头猪的背最长肌为材料,分别于宰后45 min和3、9、12、24 h测定猪背最长肌的pH值和整联蛋白、黏着斑蛋白、踝蛋白表达水平,并测定汁液流失率,探讨它们之间的关系。结果显示：高pH组（pH45 min≥6.00,n＝6）的汁液流失率和踝蛋白表达水平低于低pH组（pH45 min≤5.78,n＝14）,整联蛋白和黏着斑蛋白表达水平高于低pH组。pH值和整联蛋白、黏着斑蛋白表达水平与汁液流失率呈负相关,踝蛋白与之相反。pH值和整联蛋白、黏着斑蛋白、踝蛋白表达水平分别解释了汁液流失率变异的77%、41%、44%和34%。上述结果表明：pH值和骨架蛋白变化都会对猪肉持水性产生影响,但pH值的降低对猪肉持水性的影响比骨架蛋白降解影响更大。pH值会通过影响细胞骨架完整性,进而影响最终产品的持水性。宰后45 min的pH值可以用于预测宰后猪肉的汁液流失率。     

猪宰后正常肉与PSE肉中肌间线蛋白和钙激活酶的变化与持水性的关系

通过运用蛋白质印迹技术(Western blot)研究猪肉宰后正常肉与PSE肉的肌间线蛋白(Desmin)和钙激活酶(μ-calpain)与持水性的关系,旨在为分析猪肉持水性的形成机制提供参考。结果显示:宰后正常肉组与PSE(Pale,Soft,Exudative)组的Desmin均随着时间的增加而发生降解,到宰后3~5 d,RFN(Reddish-pink,Firm,Non-exudative,正常肉)组的Desmin的降解量与PSE组的Desmin降解量差异显著(p0.05)。RFN组的Desmin在宰后5 d出现明显降解(p0.05);PSE组在宰后3 d出现明显降解(p0.05)。宰后猪肉样品的汁液流失率与在宰后3、5 d Desmin完整度呈显著负相关(p0.05)。μ-calpain与宰后Desmin完整度之间呈正相关,其中76 ku亚基与宰后5 d的Desmin完整度之间呈显著负相关(p0.05)。结论:μ-calpain活性越高,Desmin降解越多,汁液流失率越大。     

猪屠宰后正常肉与PSE肉中整联蛋白变化与持水性的相关性

采用蛋白印迹(Western blot)和组织学微观测量技术测定猪宰后正常肉和PSE肉(Pale,Soft,Exudative)中整联蛋白(integrin)降解情况和肌肉组织微观结构变化,并分析integrin对肌肉持水性的影响。结果显示:integrin在宰后逐步降解,正常肉和PSE(Pale,Soft,Exudative)肉样integrin的降解量差异不显著(p0.05)。同组内比较,正常组在宰后第24 h出现明显降解(p0.05);PSE组在宰后6 h出现显著降解(p0.05)。宰后2 d的integrin完整度与汁液流失率呈显著负相关(p0.05),宰后两组肉样的肌肉细胞间隙面积呈显著性增加(p0.05),PSE组细胞间隙显著高于正常组的细胞间隙面积。宰后猪肉样品在宰后1、6、24 h的细胞间隙面积与汁液流失率呈极显著正相关(p0.01)。实验结果表明:宰后integrin降解越少,细胞间隙面积越小,汁液流失率越小,肌肉持水力越强。     

磷脂酶活性对冷却肉持水性的影响

对正常肉和PSE肉样的肉质特性和磷脂酶活性进行了测定和分析。宰后PSE肉的pH1h和pH24h低于正常肉,而L值(宰后1h、24h)、脂肪氧化程度、汁液流失率、贮藏损失、蒸煮损失和磷脂酶A2总活性明显高于正常肉。冷却肉的汁液流失率与pH1h和pH24h呈强负相关,与T1h、磷脂酶A2总活性和非钙依赖型磷脂酶A2呈显著正相关。结果说明,宰后的低pH、宰后早期肌肉高温和磷脂酶A2活性对冷却肉汁液流失有重要作用。     

滚揉对羊肉成熟过程中钙激活中性蛋白酶活性的影响

以小尾寒羊背最长肌为研究对象,研究轻度滚揉(滚揉10 min)和重度滚揉(滚揉30 min)2种滚揉处理对羊肉成熟过程中钙激活中性蛋白酶活性的影响。结果表明,宰后成熟12 h,滚揉处理显著提高了μ-calpain和calpastatin的活性(p0.05),随着成熟时间的延长,各处理组的μ-calpain和calpastatin活性显著下降(p0.05),且滚揉处理组下降速度快于不滚揉组;滚揉处理对m-calpain活性影响不显著(p0.05),其活性随着成熟时间延长也显著下降(p0.05)。     

电刺激对牛背最长肌中钙激活酶活性及嫩度的影响

通过对中国杂交黄牛(鲁西黄牛×西门塔尔)牛背最长肌中Calpains活性及剪切力值的分析,研究了电刺激对牛背最长肌宰后成熟过程中Calpains活性及牛肉嫩度的影响。结果表明:电刺激显著提高了μ-calpain的活性(P<0.05),降低了calpastatin对μ-calpain的抑制作用,提高了牛背最长肌的嫩度,缩短了牛肉的成熟时间;但电刺激仅在宰后成熟1h,显著提高了m-calpain的活性(P<0.05);宰后成熟24h、3d,与对照组之间差异不显著(P>0.05),试验结果证实,电刺激通过对Calpains体系的影响,改变了牛肉的成熟速度,显著的改善了牛肉的嫩度。     

脯氨酰羟化酶对宰后牦牛肉糖酵解及肉品质的影响

为研究脯氨酰羟化酶（prolylhydroxylase,PHD）对宰后牦牛肉低氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）、糖酵解及肉品质的影响,以牦牛背最长肌为研究对象,分析二甲基乙二酰氨基乙酸（dimethyloxaloylglycine,DMOG）处理组和生理盐水对照组中HIF-1α表达量、糖酵解关键酶活性、糖酵解程度、肉品质等指标的变化。结果显示,在宰后成熟过程中,HIF-1α表达量随成熟时间的延长呈先升高后降低的趋势,但由于DMOG的作用,HIF-1α表达量在宰后12 h内显著升高（P＜0.05）,说明抑制PHD活性可以上调HIF-1α表达量。己糖激酶（hexokinase,HK）活性、磷酸果糖激酶（phosphofructokinase,PFK）活性和丙酮酸激酶（pyruvate kinase,PK）活性均随成熟时间的延长呈先升高后降低的趋势,同时DMOG组的HK、PFK、PK的活性在3～120 h均显著高于对照组（P＜0.05）;DMOG组的糖原含量和pH值均在3～72 h显著低于对照组（P＜0.05）,而乳酸含量显著高于对照组（P＜0.05）,说明PHD介导HIF-1α上调糖酵解酶活性,加速糖酵解进程。同时,DMOG组的剪切力在宰后成熟3～72 h显著高于对照组（P＜0.05）,L*值在6～168 h显著高于对照组（P＜0.05）,而a*值在成熟过程中始终显著高于对照组（P＜0.05）;DMOG组的肌纤维直径和肌纤维面积均低于对照组,肌纤维间隙高于对照组,但差异不显著。说明PHD介导HIF-1α对宰后肉品质的形成产生影响,其中剪切力与L*值的变化由pH值变化引起,而a*值的变化原因需要进一步探究。结果表明,在宰后成熟过程中,PHD通过上调HIF-1α表达量进而增强糖酵解关键酶活性,加速糖酵解进程,引起肌肉内环境的变化,最终影响宰后肉品质的形成。     

宰后成熟过程中羊肉食用品质及蛋白稳定性的变化研究

研究陕北横山羊肉宰后48 h内,不同部位肉块嫩度、持水性等相关指标的变化规律。分别在宰后4、8、12、24、48 h取背最长肌(HQ)和腹部肌肉(LQ),测定了剪切力、汁液流失率和蒸煮损失率、肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的溶解度、肌原纤维蛋白降解聚合情况。随着宰后时间延长,两类肉样剪切力在4~8 h显著增大(p0.05),12 h之后显著减小(p0.05);肉样汁液流失率、蒸煮损失率和肌浆蛋白溶解度均显著增加(p0.05);肉样肌原纤维蛋白溶解度4~12 h显著减小(p0.05)而12 h之后逐渐增加(p0.05)。在宰后过程中,HQ肉样剪切力、汁液流失率和蒸煮损失率显著小于LQ肉样(p0.05),肌浆蛋白溶解度显著高于LQ组(p0.05);在宰后12 h内,HQ肉样肌原纤维蛋白溶解度显著低于LQ组(p0.05),但20 h之后反超且显著高于LQ组(p0.05)。两类肉样肌原纤维蛋白的SDS-PAGE电泳结果与溶解度变化趋势一致。宰后2 d内,横山羊肉的嫩度逐渐趋于嫩化,持水性减弱,稳定性减弱;背最长肌羊肉较低品质肉的嫩度和持水性较优、蛋白稳定性较差。     

宰后猪背最长肌踝蛋白降解与汁液流失率的关系

本文采用蛋白质印迹技术(Western blot)对猪宰后正常肉(RFN肉)与PSE (Pale,Soft,Exudative)肉的踝蛋白(Talin)的变化进行测定,并且分析宰后两种肉样的pH、温度以及踝蛋白变化与持水性的关系。结果表明:宰后正常组的pH高于PSE组,但温度低于PSE组。宰后45 min与24 h的pH与汁液流失率之间呈显著负相关(p < 0.05),宰后45 min与3 h的温度与汁液流失率之间呈显著正相关(p < 0.05),说明宰后早期低pH是导致PSE肉的产生的重要因素。宰后两组肉样的踝蛋白都随时间的延长而逐渐降解,宰后9 h,正常肉样与PSE肉样的踝蛋白相对光密度值差异显著(p < 0.05),而在其余的测定时间点(45 min、3、12、24 h)两种肉样的踝蛋白相对光密度值无显著差异(p > 0.05)。宰后各时间点(45 min、3、9、12 h)踝蛋白的相对光密度值与汁液流失率呈不显著正相关(p > 0.05)。研究表明:正常组的踝蛋白降解程度低于PSE组的踝蛋白降解程度。     

缺氧诱导因子对滩羊肉宰后初期能量水平及肉色的影响

为研究缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）对滩羊肉宰后成熟48 h内糖酵解关键酶、能量水平、pH值及肉色的影响，本实验以4 ℃成熟2、6、12、24、48 h的滩羊背最长肌为研究对象，测定不同成熟期HIF-1表达量，磷酸丙糖异构酶（triose-phosphate isomerase，TPI）活力，能量物质三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、单磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）水平，肌肉pH值及肉色的变化，并对HIF-1表达量与TPI活力，ATP、ADP、AMP含量，pH值及肉色进行相关性分析。结果表明，宰后2～24 h内HIF-1表达量迅速升至最高值，24 h后有所下降；TPI活力于宰后6 h升至最高，随后逐渐降低；宰后48 h内能量物质ATP、ADP、AMP水平均随成熟时间延长逐渐降低；宰后48 h内pH值显著降低（P＜0.05）；肉色指标L*、a*值及b*值均随成熟时间延长显著升高（P＜0.05）。宰后成熟2～48 h内滩羊肉HIF-1表达量与TPI活力、能量物质水平、肉色及pH值均显著相关（P＜0.05、P＜0.01），可能是由于受宰后缺氧信号诱导，HIF-1表达量于宰后6 h内迅速升高，HIF-1复合体转移至细胞核与糖酵解基因结合，促进糖酵解相关基因表达，促使糖酵解途径增强，提高了糖酵解相关酶活力，并降低肌肉pH值。综上，HIF-1可能通过调控宰后糖酵解及肌肉pH值影响肉色。     

骨架蛋白肌联蛋白、伴肌动蛋白、纽蛋白的降解对冷却猪肉持水性的影响

肉的持水性可用许多指标衡量,而汁液流失率(drip loss)是其中一个重要指标.持水性受很多因素影响,但目前对形成汁液流失的机理的认识还很有限.本文综述了近几年来国内外学者对持水性的研究,主要分析了宰后骨架蛋白(肌联蛋白、伴肌动蛋白、纽蛋白)的降解及钙激活蛋白酶系统降解骨架蛋白对持水性的影响,以期为宰后猪肉持水性提高和肉品质改善提供参考.     

宰后高温诱导制备类PSE兔肉

研究了类苍白、松软、表面汁液渗出（pale soft exudative,PSE）兔肉的制备方法,以保证PSE兔肉科学研究用实验材料品质的一致性。以新鲜的兔背最长肌和后腿肉为实验材料,参照猪、家禽PSE肉的制备方法,研究37 ℃水浴条件下兔背最长肌和腿肌肉感官品质、pH值、色泽、失水率、弹性、肌原纤维蛋白溶解度及弹性储能模量（G′）的变化。结果表明：随着处理时间的延长,兔背肌和腿肌的感官品质下降;pH值、a*值、弹性、蛋白质的溶解度及凝胶G′值均显著下降（P＜0.05）;L*值和失水率显著增加（P＜0.05）。水浴2 h时,兔背肌肉的极限pH＜5.74,L*＞63.40,汁液损失率＞25.36%;3 h时,兔腿肌肉的极限pH＜5.84,L*＞56.82,汁液损失率＞17.85%。在37 ℃保温2 h,兔背肌肉表现出了PSE肉的特征;在37 ℃保温3 h,兔腿肌肉表现出了PSE肉的特征。     

宰后不同时间冻结对猪肉保水性和组织结构的影响

采用配对试验设计方法研究了宰后45 min和宰后4 h冻结肉样在冻结损失、解冻汁液流失、蒸煮损失、加压失水率、蛋白溶解度、pH、剪切力和组织结构变化等方面的差异,结果显示:(1)宰后45 min冻结的肉在总的冻结和解冻损失、解冻汁液流失和蒸煮损失方面均显著小于宰后4h冻结的肉样(P<0.05)。宰后45 min冻结肉样在加压失水率和冻结损失方面无显著差异(P>0.05)。(2)肌浆蛋白溶解度宰后45 min冻结的肉显著高于宰后4 h冻结的肉(P<0.01)。而总蛋白溶解度和肌原纤维蛋白溶解度则都是宰后45 min冻结的肉低于宰后4 h冻结的肉。(3)宰后45 min冻结肉样的pH显著高于宰后4 h冻结的肉样(P<0.01)。(4)随着宰后时间的延长,未冻结肉样的肌细胞外空隙面积明显增大。(5)宰后45 min冻结的肉样比宰后4 h冻结的肉样的冰晶分布更均匀,相对来说其冰晶也较小一些。     

宰后肌肉蛋白质变化对冷却猪肉持水性的影响

对正常肉和PSE肉的蛋白质进行溶解性测定、DSC分析和SDS-PAGE电泳分析,结果显示,宰后1hPSE肉的肌浆蛋白和肌球蛋白的变性焓较低,宰后24h不同品质肉样间肌浆蛋白 肌球蛋白的变性焓、总蛋白变性焓和蛋白质溶解性存在明显差异。PSE肉的肌浆中45,40和22kDa蛋白质低于正常肉,而肌原纤维中100,25和24kDa蛋白质高于正常肉,225和16.6kDa低于正常肉。PSE肉的严重汁液流失是肌浆蛋白和肌球蛋白变性的结果,而宰后早期(6h前)的低pH是蛋白质变性的主要诱因;PSE肉蛋白质降解程度较高并和其严重的汁液流失有一定的关系。     

低温解冻相对湿度对鸡胸肉品质的影响

研究不同相对湿度（relative humidity,RH）条件下低温（4 ℃）解冻对鸡胸肉品质特性的影响,以RH为65%～81%的冷藏库解冻（4 ℃）为对照组,以4 种不同RH解冻为实验组（4 ℃;RH 80%、85%、90%、95%）,分析不同RH条件下低温解冻对鸡胸肉解冻时间、汁液流失率、pH值、色泽、质构、蛋白溶解度、细菌总数、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）含量及水分分布的影响。结果表明,随着解冻环境RH的提高,解冻时间不断延长,RH 90%和RH 95%低温解冻组鸡胸肉解冻汁液流失率、T23峰面积比显著低于对照组（P＜0.05）,L*值、a*值、硬度、咀嚼性、总蛋白溶解度、肌浆蛋白溶解度、T22峰面积比显著高于对照组（P＜0.05）,RH 95%组细菌总数和TVB-N含量显著高于RH 90%组（P＜0.05）。综合分析,RH 90%低温解冻可有效缓解解冻过程中肌肉蛋白质变性,降低解冻后汁液流失并有一定改善肉色的作用,解冻后鸡胸肉品质最佳。     

不同持水性冷却肉的品质比较和蛋白质的DSC测定

用聚类分析方法将18个样品聚为两(类)组--低汁液流失率组和高汁液流失率组。组间持水性和L值差异显著,但a值和嫩度没有差异。DSC测定和相关分析结果显示:高汁液流失率组的肌浆蛋白和肌球蛋白的变性程度大于低汁液流失率组;持水性与肌球蛋白和肌浆的变性程度成显著负相关;用DSC方法测定蛋白质变性程度比用测定蛋白质溶解性的方法更灵敏。     

滚揉过程中添加碳酸氢钠对鸡胸肉品质的影响

研究了滚揉过程中添加碳酸氢钠对鸡胸肉品质的影响。宰后15min取下成对鸡胸,其中右鸡胸用2%食盐溶液进行滚揉30min(对照),左鸡胸用2%食盐溶液+3%碳酸氢钠溶液滚揉30min,滚揉液总量为原料肉重10%。然后在宰后3h和24h测定肉色(L*,a*,b*值)、p H值和保水能力(滴水损失、蒸煮损失、压榨汁液损失、解冻汁液损失)。实验结果表明:碳酸氢钠溶液能显著降低蒸煮损失和解冻汁液损失;显著提高p H3h值和p H24h值;显著降低L*24h值。从本研究结果可知,添加碳酸氢钠溶液可以作为改善鸡胸肉品质的一种手段。     

静电场辅助冻结-解冻对肌肉保水性及蛋白理化特性的影响

以牛背最长肌（Longissmus dorsi）为研究对象,探讨静电场辅助冻结-解冻、自然冻结-解冻（对照组）、 自然冻结-静电场辅助解冻、静电场辅助冻结-自然解冻4 个处理对肌肉保水性及蛋白理化特性的影响,为冷冻肉 品质控制技术开发提供理论依据。采用差示扫描量热、核磁共振质子成像等技术,对比分析了冻结-解冻速率、解 冻汁液流失、蛋白表面疏水性、热稳定性、水分迁移等指标。结果表明：静电场辅助冻结-解冻实验组牛肉冻结、 解冻时间较对照组分别缩短16.290、8.920 h;通过最大冰晶生成带用时较对照组缩短3.41 h;解冻汁液流失率显著 低于对照组（P＜0.05）,为4.19%;冻结蛋白质表面疏水性显著降低,为16.16 μg,解冻后显著升高,为9.45 μg （P＜0.05）;蛋白质变性程度显著低于对照组（P＜0.05）,变性温度分别为55.130、63.940、78.350 ℃。静电场 辅助冻结-解冻可有效提高牛肉冻结-解冻速率,降低肌原纤维蛋白变性程度,减少解冻汁液损失。     

宰后成熟对牛胴体不同部位显微结构影响

将不同部位肉样真空包装后于4℃条件下成熟72h ,采用石蜡切片苏木精-伊红(HE)染色法、原子力显微镜扫描肌原纤维、环境扫描电镜扫描肌纤维膜、免疫组织化学法及测定剪切力,研究牛胴体不同部位剪切力、宰后成熟过程中肌纤维和肌原纤维裂解程度、肌纤维膜变化及μ-calpain肌纤维定位。结果表明：剪切力：半腱肌＞腹直肌＞背最长肌;牛肉后熟过程中,背最长肌肌纤维、肌原纤维裂解程度最大,腹直肌次之,半腱肌变化较小;肌纤维膜变化不大;μ-calpain主要存在于肌纤维膜和肌浆中,红肌纤维(慢肌)μ-calpain含量高,白肌纤维(快肌)μ-calpain含量低。μ-calpain在牛肉后熟过程中对牛肉嫩化具有重要作用,红肌纤维μ-calpain含量高,白肌纤维μ-calpain含量低,因此,胴体不同部位红肌纤维和白肌纤维的比例是导致其后熟嫩度和显微结构差异较大的一个重要因素。