钙蛋白酶介导的日粮抗氧化剂降低羊肉滴水损失的机制

发布时间：2020-07-17 09:31

【摘要】：为研究不同抗氧化剂对羊肉滴水损失作用机制的影响,根据本团队前期研究结果,本试验分别选用了两种外源性抗氧化剂:维生素E(VE)和番茄红素(LP),动物试验分为两部分。第一部分:选择健康的40只遗传背景一致、出生体重相近、3月龄左右断奶的湖羊公羔,随机分为4组,每组10只,单栏饲养。VE水平分别为基础日粮中添加0(CON)、200(VE200)、400(VE400)、2000(VE2000)IU/d(干物质采食量基础)。第二部分:将30只遗传背景一致、体重相近、体况健康断奶湖羊公羔(3月龄)随机分成3组,每组10只,单栏饲养。设置LP的添加水平分别为0(CON)、200(LP200)、400(LP400)mg/kg基础日粮(干物质采食量基础)。3个月饲养试验结束后,试验羊全部屠宰后取羊肉背最长肌样品用于肉品质、抗氧化性能、钙蛋白酶水平以及蛋白质组学的分析。试验一:日粮抗氧化剂对羊肉品质的影响。取部分背最长肌样品置于4℃下贮藏,分别在0、1、3、5、7天测定滴水损失、pH、肉色和营养物质含量。结果显示,pH在第0天出现最高值,其它各贮存时间对pH无显著影响。与CON相比,VE200和VE400组显著降低羊肉的L*值和第7天的滴水损失(P0.05),提高了 a*值(P0.05)。VE200组显著降低第1天的滴水损失(P0.05)。a第1天最高,第5天最低。日粮中添加LP可显著增加pH、a*、b*、H'(P0.05),降低L*、粗灰分的含量及第7天的滴水损失(P0.05);其中LP200组显著降低第1天的羊肉滴水损失(P0.05),增加粗蛋白的含量(P0.05)。b*、H*和滴水损失均随时间延长逐渐增加(P0.001)。试验二:日粮抗氧化剂对羊肉抗氧化性能的影响。取部分背最长肌样品置于4℃下贮藏0、1、3、5、7天测定TBARS值、羰基和疏基含量以及VA和VE含量。结果显示,VE和时间的互作效应显著影响羊肉中VE和TBARS的含量(P0.001)。VE可显著提高羊肉中T-AOC、CAT、VE和巯基的含量(P0.05),显著降低TBARS和蛋白质羰基含量(P0.001)。与对照组相比,VE200和VE400组可显著增加羊肉中SOD和GSH-Px的含量(P0.05),VE200组可显著提高羊肉中VA的含量(P0.05)。LP和时间的互作效应显著影响羊肉TBARS和羰基的含量(P0.01)。与对照组相比,LP可显著提高羊肉中T-AOC、CAT、SOD和GSH-Px的活性、VE的沉积量和巯基含量,显著降低TBARS和羰基的含量(P0.05),LP200组显著增加羊肉中VA的含量(P0.001)。羊肉中VA和VE含量、TBARS和羰基含量随时间的增加显著增加(P0.05),巯基含量则随着时间的增加而降低(P0.001),脂质氧化与滴水损失呈显著正相关(P0.001)。试验三:日粮抗氧化剂对羊肉钙蛋白酶基因和蛋白表达水平的调控。取背最长肌置于液氮速冻后,-80℃保存,用于基因表达的测定;分别在贮存期间0、1、3、5、7天取背最长肌样品置于-80℃保存,用于蛋白质Western Blot的检测。试验结果表明,与对照组相比,VE200和VE400组显著提高Calpain-1mRNA的相对表达量(P0.05),LP400组显著提高Calpain-2 mRNA的相对表达量(P0.05)。在VE作用下,Calpain-1的蛋白表达水平在第5天达到最高值(P0.05)。在VE和LP的作用下,Calpain-1 mRNA的相对表达量与滴水损失呈显著负相关,Calpain-2的蛋白表达水平在第1天降低(P0.05),1-7天保持相对稳定。试验四:iTRAQ技术分析维生素E对羊肉差异表达蛋白的影响。试验羊屠宰后,分别收集对照组和VE200组在贮存期0、5、7天的背最长肌样品用于蛋白质组学的研究。试验结果鉴定了 7385种独特的肽和1786种蛋白质。以FoldChange1.2或0.83作为差异蛋白表达量的筛选标准,对三个处理组(CON-DO/VE-D0、CON-D5/VE-D5和CON-D7/VE-D7)蛋白表达量进行两两比较,在CON-DO和VE-D0组得到283个差异蛋白,CON-D5和VE-D5组比较共获得228个差异蛋白,CON-D7和VE-D7组得到245个差异蛋白。确定这些蛋白主要参与核糖体蛋白通路、氧化磷酸化、信号转导和肌动蛋白细胞骨架的调节等通路。功能注释表明8个DEPs与羊肉的抗氧化性能和蛋白质降解有关,其中抗氧化性能主要与NDUFB7、COX5B、CYC1、OGDH、SUCLG2有关,蛋白质降解主要与受钙蛋白酶调节的TPM3、TNNC1、MYL2有关。PRM的结果表明iTRAQ结果的可靠性和有效性。试验五:iTRAQ技术分析番茄红素对羊肉差异表达蛋白的影响。试验羊屠宰后,分别收集对照组和LP200组在贮存期0、5、7天的背最长肌样品用于蛋白质组学的研究。试验结果鉴定了超过7385种独特的肽和1766种蛋白质。以FoldChange1.2或0.83作为差异蛋白表达量的筛选标准,对三个处理组(CON-DO/LP-D0、CON-D5/LP-D5和CON-D7/LP-D7)蛋白表达量进行两两比较,在CON-DO和LP-D0组得到343个差异蛋白,CON-D5和LP-D5组比较共获得315个差异蛋白,CON-D7和LP-D7组得到214个差异蛋白。这些差异蛋白主要富集在碳代谢、心肌细胞中的肾上腺素能信号传导、蛋白酶体、氧化磷酸化、柠檬酸循环、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、调节肌动蛋白细胞骨架、视黄醇代谢等等信号通路中。筛选出11种差异蛋白,主要与蛋白质代谢与蛋白质周转相关,其中PSMC2、PSMA3、CACNB1、TPM3、TNNC1、MYL2、MYL4均与钙蛋白酶相互关联,可作为检验滴水损失的标志物。日粮中添加维生素E和番茄红素均可以提高羊肉的抗氧化性能,降低滴水损失,改善贮存期间的羊肉品质。维生素E通过氧化蛋白(NDUFB7、COX5B、CYC1、OGDH、SUCLG2)而番茄红素通过代谢蛋白(SUCLA2、SUCLG2、ALDH1A1、PSMC2、PSMA3)来调控钙蛋白酶,钙蛋白酶被激活,肌纤维蛋白(TPM3、TNNC1、MYL2)发生降解,降低羊肉滴水损失。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S826
【图文】：

示意图,肌肉,蛋白质,示意图

士学位论文２４ｈ，肌肉的ｐＨ由正常时的７．０？７．２下降至５．５？５．７，如此时肌原纤维和肌肉细胞中处于过度收缩状态，肌肉会显为ＰＳＥ肉一白肌肉，非常低的极限ｐＨ邋（＜５．４）也会导致肌原纤维和肌肉细胞不会收缩，肉会变暗、质地较硬、ｐＨ值超过５．７时，颜色变暗会更加明显。在ＰＳＥ肌肉中，是导致滴水损失发生的主要因素，尤其是４８ｈ内滴水损失

新鲜肉,肌红蛋白,相互转化,肌动蛋白

蛋白和调节蛋白。肌球蛋白、肌动蛋白和原肌动蛋白直接参与肌肉收缩，肌钙蛋白、ｃｔ－肌动蛋白逡逑和Ｍ－线蛋白起到调节肌肉收缩的功能。其中，肌球蛋白和肌动蛋白组成肌纤维中的较小的束，逡逑并负责肌肉的收缩和松池，如图１－３所示。它们一起构成了脊椎动物骨骼肌总肌肉蛋白质的约逡逑５５？６０％，其中较厚的肌球蛋白肌丝产生的蛋白质约为肌动蛋白肌丝的两倍。肌动蛋白本身不具逡逑有结合特性，但在肌球蛋白的存在下，会形成肌动球蛋白，从而增强肌球蛋白的结合作用。逡逑６逡逑

肌原纤维,结构模式,多汁性

逑逦Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ邋—？逡逑图１－２新鲜肉类中肌红蛋白氧化还原形式的相互转化（Ｓｕｍａｎ和Ｊｏｓｅｐｈ，２０１４）逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｍｕｔｕａｌ邋ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｅｄｏｘ邋ｆｏｒｍｓ邋ｏｆ邋ｍｙｏｇｌｏｂｉｎ邋ｉｎ邋ｆｒｅｓｈ邋ｍｅａｔ邋（Ｓｕｍａｎ邋ａｎｄ邋Ｊｏｓｅｐｈ，邋２０１４）逡逑１．１．３．３多汁性逡逑多汁性是指在咀嚼时对水分和肉的滑润的感觉，是评价肉类系水力最直接的指标，因为多汁逡逑性与肉的系水力成正相关。多汁也属于一种感官特质，具有肉的独特主观性质，但与嫩度等指标逡逑不同。在消费者分级系统消费者对肉的可接受性中，多汁性有１０％的贡献率（Ｗａｔｓｏｎ等，２００８）。逡逑多汁性还有与肉中脂肪含量呈正相关。评判多汁性的方法包括：一是在初期咀嚼期间由于肉汁快逡逑速释放产生的湿润感，此部分则与肉的含水量有关。二是持续咀嚼期间多汁的感觉，此部分与肉逡逑的脂肪含量有关，因为脂肪会对唾液分泌产生刺激作用（Ｗｉｎｇｅｒ和Ｈａｇｙａｒｄ，邋１９９４）。在不同的逡逑肌肉之间，多汁性（第一次或两次咀嚼周期中的水分释放）和感觉到的水分含量（在几次咀嚼周逡逑期之后感觉评估）是不同的。Ａａｓｌｙｎｇ等（２００３）发现＾在猪背最长肌

【参考文献】