丙二醛对牛肉线粒体高铁肌红蛋白还原能力的影响

研究了体外孵化条件下脂质氧化产物丙二醛对牛肉线粒体膜通透性、微观结构及其电子传递链调控的高铁肌红蛋白还原能力和NADH依赖型高铁肌红蛋白还原酶活力的影响。结果表明:在p H值5.6(模拟贮藏条件)和p H值7.4(模拟生理条件)条件下,线粒体与丙二醛孵化后膜通透性、孵化液体荧光强度均比对照组显著增大(P0.05),线粒体微观结构出现肿胀变形、嵴消失、空泡状等现象。当p H值为7.4时,膜通透性、荧光强度显著高于前者(P0.05),说明在生理p H值条件下丙二醛更易与线粒体膜作用进而对其结构造成破坏。琥珀酸盐能够促进牛肉线粒体电子传递链调控的高铁肌红蛋白还原过程,在p H值5.6和p H值7.4条件下添加琥珀酸盐孵化9 h后,高铁肌红蛋白相对含量分别减少了21.70%和12.87%(P0.05)。但是在反应体系中加入丙二醛孵化9 h后,高铁肌红蛋白的还原量分别比未添加时降低了15.68%和3.83%(P0.05)。丙二醛同样能够抑制牛肉线粒体NADH依赖型高铁肌红蛋白还原酶的活力,其活力在上述p H值条件下分别降低了48.97%和47.80%(P0.05)。综上可知,丙二醛能破坏牛肉线粒体结构,抑制线粒体还原高铁肌红蛋白的能力,对新鲜牛肉保持其色泽稳定性是不利的。因此,降低牛肉贮藏过程中脂质氧化程度、维持线粒体正常的呼吸作用,对于保护牛肉色泽稳定性具有重要意义。     

冻藏对牦牛肉蛋白质、脂质氧化和保水性的影响

通过测定蛋白质氧化产物(α-氨基己二酸半醛、γ-谷氨酸半醛、α-氨基己二酸、希夫碱)以及脂质氧化产物(硫代巴比妥酸、己醛)的含量,研究不同部位牦牛肉(腰肌、股四头肌、背最长肌)在冷冻贮藏期间(-18℃,0~140 d)蛋白质、脂质氧化规律及其对保水性的影响。结果表明:血红素铁和超氧化物歧化酶在背最长肌冻藏阶段的脂质氧化进程中发挥着重要作用,较低的血红素铁含量以及较高的超氧化物歧化酶是背最长肌脂质氧化程度较低的主要原因。冻藏显著影响腰肌和股四头肌蛋白质的氧化,血红素铁与超氧化物歧化酶、过氧化氢酶共同调控氧化反应的发生:冻藏140 d后,血红素铁的促氧化作用使腰肌和股四头肌中的α-氨基己二酸半醛、γ-谷氨酸半醛含量均显著增加(P0.05),尽管腰肌中的血红素铁显著高于股四头肌(P0.05),但腰肌中相对较高的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶使腰肌与股四头肌的α-氨基己二酸半醛、γ-谷氨酸半醛含量并无显著性差异;血红素铁含量更高的腰肌容易使其产生更多的α-氨基己二酸,但腰肌中相对较高的超氧化物歧化酶与过氧化氢酶协同作用使腰肌中的α-氨基己二酸含量极显著低于股四头肌(P0.05)。此外,冻藏引起的蛋白质羰基化反应显著影响牦牛肉的保水性,抗氧化酶活力最低、血红素铁含量相对较高的股四头肌保水性最差,其解冻汁液流失率是背最长肌的3.55倍。     

基于乳酸-LDH的牦牛肉NADH线粒体介导再生研究

为了研究乳酸-乳酸脱氢酶(LDH)体系对牦牛肉线粒体在电子传递链中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)再生的影响,建立了体外孵化模型,研究乳酸盐对线粒体膜通透性、膜电位的影响和乳酸-LDH体系在NADH再生和高铁肌红蛋白(MetMb)还原中的作用。结果表明:乳酸盐处理组线粒体膜通透性增大、线粒体膜电位下降;在所有试验组中,乳酸钙(Ca L)+LDH+NAD体系组的样品氧消耗速率和MetMb还原最高(P 0. 05),当抗霉素A存在时,由Ca L-LDH-NAD处理生成的NADH不能进行氧消耗。当MetMb只和线粒体孵育时,体系内的Mb氧化还原状态几乎未发生改变(P 0. 05),由LDH形成的NADH不能在没有还原酶或电子载体的情况下还原MetMb。添加LDH抑制剂草氨酸钠处理组虽然降低了Ca L-LDH-NAD组合对MetMb的还原(P 0. 05),但并未完全抑制MetMb的还原,说明除了电子传递链介导的非酶促还原外,Ca L-LDH-NAD体系产生的NADH也可用于线粒体内的酶促MetMb还原。作为线粒体内三羧酸循环中间代谢物,乳酸盐与宰后牦牛肉肉色有关,乳酸盐的氧化过程是导致MetMb还原的原因,线粒体的还原能力可以影响氧消耗、MetMb还原以及肌红蛋白(Mb)氧化还原状态,进而影响牛肉色泽的稳定性。     

不同Ca2+浓度下猪肉肌球蛋白的热聚集体机制研究

为探究不同Ca~(2+)浓度下肌球蛋白的热聚集行为,以猪背最长肌为原料,提取其肌球蛋白,加入不同浓度的氯化钙(0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.075、0.1 mol/L),通过热变性动力学分析,研究加热过程中聚集体形态结构的变化和凝胶特性,探究猪肉肌球蛋白热聚集形成机制。结果表明,氯化钙浓度由0.01 mol/L升至0.1 mol/L,蛋白变性温度由40.2、52.4℃降至36.5、50.8℃,显著(p 0.05)降低了肌球蛋白的热稳定性;随着温度的升高、氯化钙浓度的增加,肌球蛋白浊度、粒度、变性率逐步增大;显著(p 0.05)提高了肌球蛋白初始状态的Ca~(2+)-ATP酶活性,降低了肌球蛋白互相结合形成聚集体的温度;电镜观察发现,Ca~(2+)浓度越高,聚集速率越快,0.1 mol/L处理下,蛋白聚集体体积显著增大,形成无序聚集体; 80℃、0.1 mol/L处理组凝胶强度显著(p 0.05)高于其他处理组,氯化钙浓度由0.01 mol/L升高至0.1 mol/L,凝胶强度由4.58 N升至5.28 N。因此,随着温度升高、氯化钙浓度增加,易形成猪肉肌球蛋白聚集体,且凝胶强度增加。     

便携式水产品多品质参数拉曼检测装置设计与试验

水产品在捕捞后极易发生腐败变质，传统的品质检测系统体积大、移动不便、操作复杂，不利于实际应用推广。为了满足水产品品质快速、实时、无损的检测需求，基于拉曼光谱技术，研发了便携式水产品多品质参数检测装置。该装置的硬件系统主要包括光源模块、光谱采集模块、系统控制处理模块、电源模块、通信模块。采用标准正态变量变换、Whittaker平滑算法、自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法对该硬件系统采集的拉曼光谱数据进行平滑和背景扣除处理，结合国标方法采集到的鲳鱼颜色b*、硫代巴比妥酸标准理化值（TBA值）、挥发性盐基氮（Total volatile basic nitrogen, TVB N）含量，建立了鱼肉品质多指标偏最小二乘定量预测模型。鲳鱼颜色b*、TBA值、TVB N含量的验证集相关系数分别为0.907、0.897、0.915，验证集均方根误差分别为1315、0104mg/(100g)、2875mg/(100g)。基于MFC基础类库完成实时分析控制软件设计，将预测模型植入软件内，交叉编译下载到检测装置中，实现水产品多品质参数指标一键检测。最后对装置的稳定性进行了测试，18条鲳鱼样品的颜色b*、TBA值、TVB N含量的装置预测值与标准理化值的相关系数分别为0.927、0.883、0.904，均方根误差分别为1139、0271mg/(100g)、1896mg/(100g)。结果表明，便携式水产品多品质参数拉曼检测装置可以实现鲳鱼颜色b*、TBA值、TVB N含量的多指标实时无损检测。     

低氧因子介导脯氨酰羟化酶对牦牛肉肉色稳定性的影响

探讨了低氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)介导脯氨酰羟化酶(Proline hydroxylase domain, PHD)调控糖酵解酶活性及宰后牦牛肉肉色稳定性的变化，以牦牛背最长肌为研究对象，经过二甲基乙二酰氨基乙酸(Dimethyloxalylglycine, DMOG)和利非西呱(Lificiguat, YC-1)处理，通过测定PHD活力、a^*值、糖酵解酶活性、线粒体功能、Mb特性等指标的变化来探究PHD对宰后牦牛肉肉色稳定性的影响。研究结果表明：与对照组相比，DMOG组的LDH活力、MRA含量、NADH含量、OMb含量和MMb含量均在6～72 h显著升高(P<0.05),而DMOG组的PHD活力、线粒体膜电位、DMb含量和NAD⁺含量显著降低(P<0.05),同时DMOG组的Mb二级结构稳定性也高于对照组，YC-1组的作用均与DMOG组相反。综上，HIF-1α介导PHD通过下调LDH及MRA的活性和影响线粒体的功能，降低NADH含量，使MMb无法被还原为OMb。同时...     

体外模拟消化环境对鱼油氧化的影响研究

本文采用硫代巴比妥酸反应物法(TBARS),分别测定新鲜鱼油、轻度氧化鱼油及新鲜乳化鱼油在体外模拟消化前后的过氧化值,以探究人体消化环境对鱼油品质的影响。结果表明:消化过程均能促进3种鱼油的氧化,且肠消化液对鱼油氧化的影响更显著,新鲜乳化鱼油的氧化程度最高。建议人们在摄食鱼油时,应同时摄入富含抗氧化营养素的食品,以保证鱼油的功效,降低鱼油氧化对人体的危害。     

不同灌水处理对盆栽饲用谷子生长、耗水及产量的影响

为探究河北低平原区饲用谷子的水分响应规律,对4个品种饲用谷子(印度0906、饲草4号、c264、k3201)分别设置灌水处理为田间持水量的75%～90%(T1)、60%～75%(T2)、45%～60%(T3)、30%～45%(T4)进行盆栽试验。结果表明:各个品种不同灌水处理之间差异显著,且耗水量随灌水下限的降低而降低;不同灌水处理对盆栽饲用谷子的千粒重和单穗粒重影响显著,4个品种均以T1的千粒重和单穗粒重最大,与T4处理间差异十分显著;T4处理对谷子生长产生了较为严重的水分胁迫;印度0906和k3201的T1处理水利用效率最大,饲草4号和c264的T3处理水分利用效率最大;不同品种之间存在一定差异,其中k3201的单穗粒重和水分利用效率均高于其他3个品种,且k3201的抗旱性也较其他3个品种更好,更适用于在试验区种植。     

牦牛肉宰后成熟机理与肉用品质研究

以10头青海牦牛为研究对象,对其在宰后8d成熟期间的机理指标:pH值、糖原含量、肌原纤维小片化指数(MFI)、钙激活酶活性、组织蛋白酶L活性以及肉用品质:加压损失、蒸煮损失、剪切力、色度L*、a*、b*进行了测定分析,并对剪切力、MFI、钙激活酶活性、组织蛋白酶L活性进行相关性分析.结果表明:成熟过程中上述指标均发生变化,最直接的效应是改善了牦牛肉的嫩度.MFI和钙激活酶活性相关性极显著(P＜0.01)与组织蛋白酶L活性相关性显著(P＜0.05),钙激活酶活性与组织蛋白酶L活性呈显著负相关(P＜0.05).     

季节性冻融期灌水对土壤温度与冻融特性的影响

通过季节性冻融期裸地、地膜覆膜地和秸秆覆盖地的田间系列灌水试验,研究了冻融期不同阶段灌水对土壤温度及冻融特性的影响.试验表明:不论何种地表条件,入冬后冻结期较早的灌水地块耕作层土壤温度在整个冻融期处于较低值.消融期,灌水对裸地和地膜覆盖地耕作层土壤温度的影响较小,灌水加速了地表冻层的融化;秸秆覆盖地灌水后土壤温度较低且变幅较小,秸秆覆盖不利于土壤的消融解冻.5 cm土壤累积负温快速增加阶段灌水对于降低土壤最大冻结深度影响非常明显.     

解冻方式对牦牛肉蛋白氧化、功能特性及新鲜度的影响

以冻结牦牛肉背最长肌为试验对象，探究不同解冻方式对牦牛肉蛋白质氧化、功能特性及新鲜度的影响。结果表明，空气解冻方式牦牛肉肌原纤维蛋白（MP）总羰基含量最高，其质量摩尔浓度为9.80nmol/mg，表面疏水性指数最高，为48.53μg，总巯基含量最低，其质量摩尔浓度为41.73nmol/mg，Ca2+-ATPase活性最低，为0.245U/mg；空气解冻与其他解冻方式之间均存在显著差异（p＜0.05），说明空气解冻后肌肉蛋白质氧化程度最严重，其他解冻方式导致的蛋白质氧化程度由轻到重顺序依次为冷藏解冻、静水解冻、微波解冻、室温解冻。空气解冻牦牛肉的全蛋白溶解度为109.28mg/g、MP溶解度为69.16mg/g、乳化活性指数为31.51m2/g，均显著低于其他解冻方式（p＜0.05），说明空气解冻对肌肉蛋白质溶解和乳化能力最为不利。冷藏解冻牦牛肉脂质过氧化程度最低，微波解冻牦牛肉挥发性盐基氮（TVB-N）含量和菌落总数最低。同时，解冻牦牛肉蛋白质氧化和脂质氧化之间存在极显著相关性，蛋白溶解度与蛋白乳化能力之间也存在极显著相关性（p＜0.01）。研究表明，空气解冻方式对牦牛肉品质最为不利，其次是室温解冻，而冷藏解冻、微波解冻和静水解冻可在不同层面有效延缓肌肉品质的下降过程，在一定程度上维持解冻肉的品质。     

茶多酚对宰后牦牛肉线粒体细胞凋亡和肌肉嫩度的影响

为探究茶多酚对宰后牦牛肉成熟过程中线粒体氧化应激损伤介导的线粒体细胞凋亡级联反应及对肌肉嫩度的影响,以经茶多酚处理的牦牛背最长肌为研究对象,测定对照组和茶多酚处理组线粒体氧化应激水平、线粒体氧化损伤程度、线粒体功能特性、线粒体细胞凋亡进程,以及肌肉嫩度的变化。结果表明,在宰后成熟早中期,茶多酚组线粒体活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)以及羰基含量整体上显著或极显著低于对照组;成熟中后期,线粒体超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性以及线粒体膜流动性显著或极显著高于对照组。24 h后,茶多酚组线粒体通透性转换孔(Mitochondrial permeability transition pore,MPTP)开放程度显著或极显著低于对照组; 6～168 h,茶多酚组线粒体Cyt-c浓度均高于对照组; 72～168 h,胞浆细胞色素c(Cytochrome c,Cyt-c)浓度均显著或极显著高于对照组;在成熟早期,细胞凋亡酶-3(Caspase-3)活性以及肌原纤维小片化指数(Myofibrillar fragmentation index,MFI)显著或极显著低于对照组。以上研究结果说明,茶多酚通过抑制ROS介导的氧化应激对线粒体结构和功能的损伤,起到抑制线粒体细胞凋亡级联反应对肌肉嫩度的改善作用,表明茶多酚在发挥抗氧化剂和保鲜剂作用、提高肌肉品质的同时,从细胞凋亡嫩化机制角度出发,对肌肉的嫩化产生不利影响。     

牦牛肉成熟前后差异蛋白质组学分析

宰后成熟是改善肉类品质的重要方法。通过测定p H值确定牦牛肉成熟终点,研究新鲜牦牛肉与宰后成熟牦牛肉的差异蛋白质组学,为改善牦牛肉品质提供理论依据。选取青海大通牦牛,取背最长肌采用超速离心、双向凝胶电泳(2-DE)分离蛋白,应用PDQuest 8.0软件分析寻找差异蛋白质斑点,并经高效液相色谱串联离子阱质谱鉴定。结果表明:从背最长肌蛋白质组2-DE图谱中筛选出54个差异表达的蛋白质斑点,质谱鉴定出18个差异表达的蛋白质,其中14个蛋白质在成熟肉中表达量下降,1个只在新鲜肉中表达,3个只在成熟肉中表达,筛选出的差异表达蛋白质包括代谢酶、结构蛋白以及应激蛋白,说明青海大通牦牛肉成熟过程中代谢酶、结构蛋白及应激蛋白发挥了重要作用。实验结果对进一步阐明牦牛肉的成熟机制具有重要参考意义。     

牦牛肉宰后成熟嫩化与细胞凋亡酶活力变化研究

为研究宰后牦牛肉成熟过程中前驱肱三头肌(TB)、中部背最长肌(ML)、后驱半膜肌(SM)的剪切力、肌原小片化指数及细胞凋亡酶(caspase)的变化趋势,选取24头甘南黑牦牛进行屠宰,于0~4℃、风速0.5 m/s条件下成熟,在宰后成熟过程中的不同时间点(0.5 h、2 h、5 h、10 h、1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d、7 d)进行剪切力、肌原纤维小片化指数和caspase-3、caspase-8、caspase-9活力测定。宰后7 d,TB、ML和SM 3个不同部位肉的剪切力值分别下降了35.6%、27.4%、33.5%;肌原小片化指数值分别升高了69.7%、65.7%、63.0%。TB和SM在宰后1 d caspase-3活力达到最高值(P0.001),ML则在宰后10 h后达到活力最高值。TB和ML在宰后5 h达到caspase-8活力最高值(P0.001),比ML提前达到caspases-8活力最高值。宰后5 h后caspase-9活力显著高于宰后0.5 h(P0.001),且ML和SM的caspase-9活力达到最高值,而TB的caspase-9在宰后10 h后达到最高值,是其初始值的2.39倍;3个不同部位肉的caspase-3与caspase-8活力分别与剪切力和肌原小片化指数呈显著相关性(P0.01),caspase-3活力与caspase-8和caspase-9活力相互之间都呈显著相关性(P0.05)。结果表明:宰后成熟过程使牦牛肉的剪切力降低、肌原小片化指数提高,率先激发caspase-8、caspase-9活力,同时活化了caspase-3,破坏肌原纤维结构,降解细胞骨架蛋白,从而提高牦牛肉的嫩度。     

牦牛肉成熟过程中主要挥发性成分的变化

采用固相微萃取与气质联用,对成熟0、3、8d的牦牛肉中挥发性风味成分进行测定,分析了牦牛肉成熟过程中不同来源挥发性成分相对含量的变化.结果表明:在牦牛肉成熟的0、3、8d分别检测到54、58、63种挥发性的风味成分;牦牛肉成熟过程中美拉德反应产物相对含量总体增加,其中,经过8d的成熟,3-羟基-2-丁酮、2-甲基-3-呋喃硫醇、2-甲基-丁醛分别比成熟0d时增加了183.17％、128.40％、190.10％,增强了牦牛肉的香味;脂质来源挥发性化合物相对含量总体降低,其中,醛类相对含量总体降低,减弱了牦牛肉的脂肪味;饲料来源挥发性风味成分相对含量降低了20.30％,来自于饲料的气味有所降低.     

宰后牦牛肉细胞凋亡对肌肉内环境与嫩度的影响

为探究牦牛肉宰后成熟过程中细胞凋亡对肌肉内环境、细胞凋亡因子及嫩度的影响,以经环孢菌素A(CsA)处理的牦牛背最长肌为研究对象,测定了成熟过程中肌肉内环境指标、凋亡因子及嫩度指标的变化。结果表明,24~120 h时间内,CsA组肌纤维直径和肌纤维横截面积均显著(P0.05)或极显著(P0.01)大于对照组;宰后6 h、72~120 h,CsA组pH值显著低于对照组(P0.05),宰后6~168 h,CsA组ATP含量均高于对照组,且在宰后12 h、72~168 h两者之间ATP含量存在显著差异(P0.05);成熟过程中CsA组MPTP开放程度极显著低于对照组(P0.01);成熟前期CsA组胞浆中Cyt-c浓度显著或极显著低于对照组,成熟后期CsA组胞浆中Cyt-c浓度显著或极显著高于对照组;在整个成熟过程中(除72~120 h),CsA组caspase-3活性均显著或极显著低于对照组,CsA组Hsp27表达量均显著或极显著低于对照组;12~24 h,CsA组剪切力显著(P0.05)或极显著(P0.01)高于对照组。表明CsA能够通过抑制MPTP的开放而抑制细胞凋亡的发生并影响肌肉内环境、caspase-3活性、Hsp27表达,剪切力及肌原纤维微观结构的变化,说明细胞凋亡的发生对肌肉内环境变化及宰后牦牛肉嫩化具有重要影响,且可以通过控制宰后肌肉细胞凋亡发生进程来调节肌肉内环境变化及肌肉嫩化程度。     

宰后牦牛肉水分分布变化与持水性能关系研究

为探讨牦牛背最长肌宰后保水性机理,研究其宰后成熟过程中持水性变化规律、不同水分群的水分分布情况,以及相互之间的关系,选取了10头青海公牦牛,宰后在4℃环境中成熟,选择成熟过程的不同时间点(0、0. 5、1、3、5、7 d)进行加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数的测定,利用低场核磁共振(LF-NMR)与核磁成像(MRI)定量定性分析了牦牛背最长肌宰后水分分布情况,并以肉牛为对照进行了相关性分析。结果表明:加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数均在第3天达到最大值,显著高于其他时间点(p 0. 05),此时保水性最差;水分分布情况显示,宰后成熟初期不易流动水水分相对含量P22降低,自由水水分相对含量P23升高,成熟后期P22升高而P23降低,并且P22与P23呈显著负相关(p 0. 05),说明成熟期两种水分状态互相转变;核磁成像反映了水分空间分布,确定了当宰后成熟时间为5 d时,保水性最优。对比分析发现,整个成熟过程中牦牛背最长肌保水性低于肉牛。     

基于高光谱成像的生鲜鸡肉糜中大豆蛋白含量检测

为快速无损检测生鲜鸡肉糜中超量添加的大豆蛋白含量,采集了鸡肉糜中掺杂的3种典型大豆蛋白的高光谱图像。在鸡肉糜中分别掺入质量分数0~30%的大豆蛋白粉（SPF）、大豆浓缩蛋白（SPC）和大豆分离蛋白（SPI）,并于可见-近红外（400~1000nm）光谱范围采集样品的高光谱图像,基于波段运算提取感兴趣区域的平均光谱,建立了原始及预处理光谱的偏最小二乘回归（PLSR）定量模型,发现模型对SPC预测效果最优（R2p=0.9984）、SPF次之、SPI最差。进一步利用二维相关光谱（2DCOS）自相关峰提取特征波长,建立的多光谱模型对于3种大豆蛋白的检测限分别可达0.53%、0.58%和1.02%。将以上多光谱模型应用到原始光谱图像,实现了不同大豆蛋白及其掺假梯度的可视化表征。