宰后成熟過程中活性氮與活性氧串擾對牦牛肉食用品質及微觀結構的影響

布鑫榮, 楊雪, 王守軍, 王玉嬌, 王文星, 張麗*

1(甘肅農業大學 食品科學與工程學院,甘肅 蘭州,730070)2(臨洮縣畜牧獸醫技術服務中心,甘肅 定西,730500)

牦牛是高寒缺氧地區的特有畜種,其肉質營養豐富,具有高蛋白、低脂肪等特點。然而,牦牛肉肌纖維較粗,嫩度較差,導致其食用及加工受限[1]。宰后成熟過程肌肉內部發生各種復雜生理生化反應(如糖酵解[2]、肌肉收縮[3]、細胞凋亡[1]、蛋白質降解[4])導致肌肉品質(嫩度[5]、保水性和顏色[6])發生改變,動物胴體逐漸由肌肉轉變成肉,有效改善了肌肉品質[7]。

在這個生化過程中,活性氧(reactive oxygen species, ROS)自由基引發的蛋白質氧化所形成的羰基及衍生物與肌肉品質高度相關[8],活性氮(reactive nitrogen species,RNS)自由基同樣可以與ROS自由基、蛋白質和其他物質的巰基反應,并參與肌肉品質調節[9]。研究表明,動物屠宰后,缺氧、缺血的環境導致肌肉內部ROS含量增加,從而加速蛋白氧化[7];此外,宰后動物體內的抗氧化能力下降,無法及時清除外界氧化應激因子,肌肉氧化應激水平逐漸升高,最終影響肌肉品質[10]。ROS是細胞代謝過程中由氧直接或間接轉變而成的氧自由基(單線態氧、超氧陰離子和羥自由基等)和具有反應氧功能的基團(H2O2、HClO4、氫過氧化物等)[6]。ROS通過影響蛋白質氨基酸殘基、肽鍵,使蛋白質氧化,導致其結構和功能特性改變,最終影響肌肉品質[11]。已有研究表明,蛋白氧化會影響肉類質構特性,例如二硫鍵和席夫堿的產生會增加肉的硬度[12];氧化也會導致部分疏水性殘基的暴露,降低蛋白質水合力,導致肌肉保水性降低[13];同時肌紅蛋白的氧化還會造成肌肉肉色改變[6]。除ROS自由基外,在肉類加工和貯藏過程中RNS也可以誘發蛋白氧化[14]。其中,NO是RNS的主要組成物質[15],它通過一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)的激活來應對缺氧/缺血引起的不良反應,通過與蛋白質、鐵離子、ROS自由基和其他物質的巰基反應,調節許多生化過程(如碳代謝、肌肉收縮和細胞凋亡)[9]。值得注意的是,蛋白質亞硝化,即NO與蛋白質半胱氨酸的巰基的共價鍵形成S-亞硝硫醇(S-nitrosothiols,SNO),已被證明參與了肌肉到肉類的轉化過程[16]。據報道,使用NO供體和NOS抑制劑調節屠宰前和屠宰后肌肉細胞中NO水平,可影響牛肉、雞肉、豬肉和羊肉等動物的嫩度、顏色和保水性等品質屬性[5, 17]。盡管在低氧損傷過程中ROS和NO介導的肌肉品質調控機制已知,但支持氧化應激兩個下游事件之間的串擾與肌肉品質調控之間的關系的研究仍較有限,即關于蛋白質氧化(由羰基引起;CO自由基)和蛋白質亞硝基化(由NO/過氧亞硝酸根引起;ONOO自由基)在調控牦牛肉品質特性的相互作用的研究尚未見報道。

本實驗通過使用ROS促進劑(H2O2)和ROS抑制劑[N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)]與NO供體[S-亞硝基-L-谷胱甘肽(S-nitroso-L-glutathione, GSNO)]和NO抑制劑[N-硝基-L-精氨酸甲酯鹽酸鹽(N-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride,L-NAME)]分組組合對宰后牦牛肉進行處理,模擬牦牛宰后自然成熟過程,評估蛋白質氧化和亞硝化之間的串擾影響牦牛肉食用品質的可能機制,為牦牛肉品質提高提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本試驗選用甘肅省天祝藏族自治州3～4歲[體重約(300±50) kg]、健康無病的公牦牛6頭。在商業屠宰廠屠宰后,于30 min內取背最長肌(第12胸椎至第5腰椎),剔除表面筋膜、脂肪,切成100 g大小的肉塊。隨機分為6份。W:對照組1(切割后立即用液氮速凍);A:對照組2[0.9%(質量分數,下同)NaCl];B:ROS促進組+RNS促進組(0.9% NaCl、20 mmol/L H2O2);C:ROS促進組+RNS抑制組(20 mmol/L H2O2、0.1 mol/L L-NAME、0.9% NaCl);D:ROS抑制組+RNS促進組[20 mmol/L NAC、200 μmol/L GSNO,0.9% NaCl]; E:ROS抑制組+RNS抑制組(20 mmol/L NAC、0.1 mol/LL-NAME、0.9% NaCl],注射比例為1∶1(g∶mL),4 ℃成熟12、24、72、120、168 h后取樣,測定相關品質指標,剩余肉樣用鋁箔紙包裹,-80 ℃保存待用。

GSNO、L-NAME,上海源葉生物科技有限公司;H2O2、NAC,北京索萊寶科技有限公司;K2HPO4、KH2PO4、NaCl均為分析純,天津市光復科技發展有限公司。

1.2 儀器與設備

TGL-16PC臺式高速冷凍離心機,湖南湘儀集團;PHS-3 C型pH計,上海虹益儀器儀表有限公司;SP-756P紫外-可見分光光度計,上海美譜達儀器有限公司;C-LM4數顯式肌肉嫩度儀,東北農業大學工程學院;TA.XT Express質構儀,英國Stable Micro Systems公司;JEM-1400FLASH透射電子顯微鏡,日本日立公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 食用品質的測定

1)pH值:參考陳煉紅等[7]的方法并稍作修改。采用pH計測定。

2)肉色:參照劉佳東[18]的方法,利用色差儀測定。在每個處理組肉樣中隨機選取3個不同位置,測定亮度(L*)值、紅度(a*)值、黃度(b*)值。結果以3組的平均數計。

3)蒸煮損失:參照張朝陽[19]的方法并稍作修改,將肉切成約6 cm×3 cm×3 cm的肉塊(約100 g)。取上述肉樣稱重,記作m1,置于蒸煮袋中,水浴加熱,待肉樣中心溫度達75 ℃時,持續加熱30 min后取出肉樣,冷卻至室溫再次稱重,記作m2。按公式(1)計算:

(1)

4)剪切力:參照NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》,利用嫩度儀進行測定。取蒸煮損失試驗中煮熟的肉樣,濾紙吸去表面水分后冷卻至室溫,取樣器(直徑1.27 cm)沿著肌纖維方向鉆取3個肉柱,使用嫩度儀對每個樣品進行剪切,肌纖維的長軸與刀片垂直。

5)質構特性:參考HERRERO等[20]的方法,采用物性測試儀進行分析。測試條件為測前速度4.0 mm/s,測試速度6.0 mm/s,測后速度6.0 mm/s,目標模式strain,壓縮比例40%,停留時間5.0 s,觸發力5 g,探頭類型:P/50探頭。將肉樣切成 1 cm×1 cm×1 cm,選擇硬度、彈性、膠著性、黏聚性、咀嚼性和回復性為分析指標。進行6次平行測定,結果用平均值表示。

1.3.2 肌肉微觀結構的測定

1)肌原纖維小片化指數(myofibril fragmentation index,MFI):參照王琳琳[1]的方法進行測定。

2)微觀結構:參照HOU等[5]的方法,將肉樣沿肌纖維方向切成0.5 mm×0.5 mm× 0.5 mm的小塊,用體積分數為3%的戊二醛溶液固定7 d(每隔1 d更換1次固定液),再用體積分數為2%鋨酸固定,之后依次用體積分數為50%、70%、80%、90%和100%乙醇脫水,然后用1∶1(g∶mL)丙酮樹脂包埋,4～5 h后將樣品轉移至純包埋液中,室溫可過夜。然后修整包埋塊,超薄切片,之后在透射電子顯微鏡下觀察肌纖維,放大倍數為12 000倍。

1.4 數據分析

利用Excel 2019對數據進行平均值和標準差分析,采用SPSS 21.0進行Duncan’s多重檢驗(P<0.05),數據用平均值±標準差表示,并運用Origin 2021進行相關性和主成分分析及作圖。

2 結果與分析

2.1 pH值

如圖1所示,各處理組pH值均呈先降低后增大的趨勢,且均在成熟的第72 h達到極限值,這可能是因為宰后0 h動物體內的高度缺氧導致糖原進行無氧糖酵解產生乳酸及ATP分解產生磷酸而導致肌肉pH的下降[7],而隨著成熟的進行,當肉樣pH值達到極限值時,肌質網釋放Ca2+,激活鈣蛋白酶,分解肌間蛋白質,這一過程中產生的堿性物質使肉的pH值增大[18]。此外,同一成熟時間(除0 h),不同處理組之間pH值差異顯著(P<0.05)。在成熟的第12～168 h時,各處理組的pH值大小依次為:ROS抑制組+RNS促進組>ROS抑制組+RNS抑制組>對照組2>ROS促進組+RNS促進組>ROS促進組+RNS抑制組。即抑制ROS的同時激活或抑制RNS能夠增加牦牛肉的pH值,而激活ROS的同時促進或抑制RNS可降低pH值,說明與對照組相比,抑制ROS的同時激活或抑制RNS均有利于pH值的增大;而在激活ROS的同時促進或抑制RNS,pH值顯著降低;同時結果也顯示高/低RNS條件下激活ROS,pH值降低;高/低氧條件下,激活RNS可使pH值顯著增大。以上結果表明,減少NO或增加ROS的產生能夠降低樣品最終pH值,張朝陽[19]和WANG等[21]研究也發現,抑制NO的生成可顯著降低牛肉pH值(P<0.05),這與本試驗結果相一致。

2.2 肉色

由圖2-a可知,各處理組牦牛肉的L*值基本呈先升高后降低的趨勢,這可能是由于宰后成熟期間,肌肉內的水分大量流出,并聚集在肉表面,增強光反射能力,使L*值增加[18],而成熟后期,肌肉中的肌紅蛋白被氧化為高鐵肌紅蛋白,導致脫氧肌紅蛋白數量減少,進而導致亮度值維持一個較低的水平[6]。此外,同一成熟時間不同處理組之間牦牛肉L*值也存在顯著差異(P<0.05),在成熟的第12～168 h,ROS促進組+RNS抑制組的L*值顯著低于對照組2(P<0.05),表明與對照組相比,在促進ROS的同時抑制RNS可使牦牛肉L*值降低;此外,ROS促進組+RNS促進組的L*值顯著高于ROS促進組+RNS抑制組,該結果表明,高氧條件下抑制RNS可使L*值顯著降低(P<0.05),這可能是因為抑制NO或促進ROS的生成導致氧化肌紅蛋白含量減少[6]。此外,整個成熟期間,各處理組L*值變化不一致,推測可能與ROS、RNS的串擾作用和肌肉pH值有關[6,18]。

a-L*;b-a*;c-b*圖2 宰后RNS與ROS串擾對牦牛肉L*、a*和b*的影響Fig.2 Effect of crosstalk of RNS and ROS on L*, a*, and b* values of yak meat during postmortem

由圖2-b可知,各處理組牦牛肉的a*值均顯著下降(P<0.05),這可能是因為宰后成熟期間肌紅蛋白逐漸被氧化為高鐵肌紅蛋白,積累的高鐵肌紅蛋白使a*值顯著下降[22]。同一成熟時間不同處理組間牦牛肉a*值也存在顯著差異(P<0.05),在成熟的第12～168 h,各處理組a*值大小依次為:ROS促進組+RNS促進組>對照組2>ROS抑制組+RNS促進組>ROS促進組+RNS抑制組>ROS抑制組+RNS抑制組,結果表明與對照組相比,同時激活ROS和RNS,a*值顯著增加,而在激活或抑制ROS的同時抑制RNS,a*值顯著降低;此外,結果也表明,高/低氧條件下,激活RNS可使a*值顯著再增加,這可能是由于宰后氧化程度越高,則易生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白,肉的色澤越好;反之,肉的色澤越差[18]。

由圖2-c可知,在成熟的第12～168 h,不同處理組牦牛肉的b*值整體呈升高的趨勢,且b*值在成熟期間各處理組未呈現出一定的規律。

綜上,與對照組相比,在促進ROS的同時抑制RNS可使牦牛肉L*值、a*值顯著降低,而同時激活ROS和RNS,a*值顯著增加;此外,高氧/低氧條件下激活RNS,a*值顯著增加,高氧條件下抑制RNS可顯著降低L*值。

2.3 蒸煮損失

由圖3可知,隨成熟時間的延長,各處理組牦牛肉的蒸煮損失基本上呈先增加后降低的趨勢,且在成熟的第72 h時,蒸煮損失達到最大值。這可能是因為宰后初期,肌肉迅速進入缺氧狀態,導致肌肉內部糖原進行無氧糖酵解產生大量乳酸而降低pH值,pH下降至接近于蛋白質等電點時,蛋白質之間相互作用產生沉淀,從而減弱對水分的結合力,造成肌肉水分流失,使保水性降低,蒸煮損失增加[23];而隨著成熟時間的延長,肌肉中肌原纖維及骨架蛋白被逐漸分解,吸收K+、釋放Ca2+導致離子凈電荷增加,滲透壓增加,結合水的能力增加,蒸煮損失逐漸降低[24]。此外,同一成熟時間(除0 h),不同處理組之間蒸煮損失也存在顯著差異,其中,在成熟的第24～120 h時,ROS促進組+RNS促進組的蒸煮損失顯著高于ROS促進組+RNS抑制組和對照組2(空白)(P<0.05);同時,對照組蒸煮損失也顯著高于ROS抑制組+RNS促進組和ROS抑制組+RNS抑制組(P<0.05),說明促進ROS可加重肌肉的蒸煮損失,原因可能是ROS誘導的蛋白氧化引起蛋白質的降解與變性,導致其對水分結合能力降低,肌肉蒸煮損失逐漸增加[7]。以上結果表明,與對照組相比,激活ROS的同時激活/抑制RNS,蒸煮損失顯著增加,而抑制ROS的同時激活或抑制RNS,蒸煮損失顯著降低;此外,結果還表明高氧/低氧條件下,激活RNS可顯著提高肌肉的蒸煮損失(P<0.05),推測可能是由宰后ROS與RNS串擾對牦牛肉的蛋白質降解程度、蛋白質氧化、蛋白質亞硝基化和pH值不同所致[25-26]。

圖3 宰后RNS與ROS串擾對牦牛肉蒸煮損失的影響Fig.3 Effect of crosstalk between RNS and ROS on steaming losses of yak meat during postmortem

2.4 剪切力

由圖4可知,各處理組剪切力基本上呈先上升后下降的趨勢,且在成熟的第72 h達到最大值。這可能是因為在宰后成熟早期,由于肌節的收縮而導致肌肉進入僵直狀態,剪切力增大;而隨著成熟的進行,當達到最大僵直后,在肌肉中一些內源酶和肌漿Ca2+等激活因子的作用下,將肌肉結構破壞,使肉的嫩度增加,剪切力值降低[27]。此外,牦牛肉宰后成熟過程中,同一成熟時間,不同處理組之間剪切力也存在顯著差異(除0 h),在成熟的第24 h,剪切力由大到小依次為:ROS抑制組+RNS促進組>對照組>ROS促進組+RNS促進組>ROS促進組+RNS抑制組>ROS抑制組+RNS抑制組,表明宰后成熟第24 h時,增加ROS或抑制RNS的產生能夠使肌肉剪切力減小,嫩度降低,這與王琳琳[1]的研究結果一致。隨著成熟的進行,在72～168 h,ROS促進組+RNS促進組剪切力顯著高于ROS促進組+RNS抑制組(P<0.05),而顯著低于ROS抑制組+RNS抑制組。張朝陽[19]研究也發現,與對照組相比,NO供體處理提高了成熟第7天的剪切力值,NO抑制劑處理降低了牛肉成熟第4天和第7天的剪切力值,這與本試驗結果相一致,即當宰后肌肉細胞中的NO含量增加時,會增加牛肉的剪切力,即降低牛肉的嫩度。以上結果表明,在成熟的第72～168 h,與對照組相比,激活ROS的同時激活/抑制RNS,剪切力值顯著降低,而抑制ROS的同時激活或抑制RNS,剪切力值顯著增大;此外,結果還發現,高氧條件下抑制RNS可降低剪切力值,而低氧條件下抑制RNS可使剪切力值增大。引起上述結果變化的原因,一方面這可能由于H2O2處理后ROS含量增加,積累的ROS誘導細胞凋亡級聯反應的發生,從而對肌原纖維蛋白進行降解,破壞了肌纖維的結構,導致剪切力值減小[1];另一方面可能是因為NO及其介導的蛋白質亞硝基化通過抑制鈣蛋白酶的自溶,降低鈣蛋白酶的水解活性,從而抑制肌原纖維蛋白和細胞骨架蛋白降解,使肌肉嫩度降低,剪切力增大[19]。

圖4 宰后RNS與ROS串擾對牦牛肉剪切力的影響Fig.4 Effect of crosstalk between RNS and ROS on shear force of yak meat during postmortem

2.5 質構特性

由圖5-a可知,隨著成熟時間的延長,各處理組牦牛肉硬度均呈先增加后降低的趨勢。同一成熟時間(除0 h外)不同處理間牦牛肉的硬度也存在顯著差異,且在成熟的第24～72 h,硬度大小依次為ROS抑制組+RNS促進組>ROS抑制組+RNS抑制組>對照組>ROS促進組+RNS促進組>ROS促進組+RNS抑制組,說明在激活ROS的同時促進或抑制RNS可使肌肉硬度降低,利于肌肉嫩化,這與剪切力的變化規律相一致,推測可能是由于在成熟間RNS引起的蛋白亞硝基化對蛋白氧化有負向調控作用[28]。結果表明增加RNS肌肉嫩度變差,而增加ROS可改善肌肉嫩度。

a-硬度;b-彈性;c-回復性;d-黏聚性;e-咀嚼性圖5 宰后RNS與ROS串擾對牦牛肉硬度、彈性、回復性、黏聚性、咀嚼性的影響Fig.5 Effect of crosstalk between RNS and ROS on hardness, elasticity, recovery, cohesiveness, and chewiness of yak meat during postmortem

由圖5-b～圖5-d可知,牦牛肉宰后成熟過程中,各處理組彈性和回復性均呈下降趨勢(P<0.05);且成熟24～168 h,各處理組牦牛肉黏聚性均呈先下降后上升的趨勢。此外,同一成熟時間,不同處理組之間肌肉彈性、回復性及黏聚性也存在一定的變化。

咀嚼性與硬度、黏聚性和彈性的大小有關[28]。由圖5-e可知,在成熟的第0～120 h,對照組、ROS促進組+RNS促進組/ROS抑制組、ROS抑制組+RNS促進組的咀嚼性呈先下降后上升的趨勢。此外,同一成熟時間不同處理間牦牛肉的咀嚼性也存在顯著差異,且在成熟的第24 h,咀嚼性大小依次為ROS抑制組+RNS促進組>對照組2>ROS促進組+RNS促進組>ROS促進組+RNS抑制組>ROS抑制組+RNS抑制組,這與剪切力的結果相一致,表明宰后成熟第24 h時,增加ROS或抑制RNS的產生能夠使肌肉咀嚼性減小,嫩度降低;而在成熟的第72～168 h,咀嚼性大小依次為:ROS抑制組+RNS抑制組>對照組2>ROS促進組+RNS促進組>ROS促進組+RNS抑制組(P<0.05)。綜上,結果表明增加ROS的同時激活或抑制RNS可降低肌肉咀嚼性,改善肌肉嫩度。

綜上所述,與對照組相比,激活ROS的同時激活/抑制RNS,硬度和咀嚼性顯著降低,而抑制ROS的同時促進或抑制RNS,硬度和咀嚼性顯著增大;此外,結果也表明,高氧條件下抑制RNS,牦牛肉的硬度和咀嚼性顯著降低,可有效改善肌肉嫩度。

2.6 肌原纖維蛋白微觀結構

2.6.1 MFI

MFI與肉的嫩度顯著相關,是反映肌原纖維內部結構完整性破壞程度的指標。由圖6-a可知,成熟時間和不同處理對牦牛肉MFI具有顯著影響(P<0.05)。隨成熟時間的延長,各處理組MFI均顯著增大(P<0.05),這可能是由于在整個成熟過程中牦牛肉骨架蛋白發生一定程度的降解[1]。此外,同一成熟時間(除0 h外),各處理組MFI由大到小依次為:ROS促進組+RNS抑制組>ROS促進組+RNS促進組>對照組1=對照組2>ROS抑制組+RNS促進組>ROS抑制組+RNS抑制組,說明H2O2處理顯著增大了MFI,這可能由于H2O2處理后ROS含量增加,積累的ROS誘導細胞凋亡級聯反應的發生,從而對肌原纖維蛋白進行降解,破壞了肌纖維的結構,導致MFI升高[1]。另外,該結果表明,與對照組相比,激活ROS的同時激活或抑制RNS使MFI顯著增大,而抑制ROS的同時激活或抑制RNS使MFI顯著降低;此外,結果還表明高氧條件下抑制RNS或低氧條件下激活RNS,MFI顯著增大,利于肉的嫩化,這與張朝陽[19]的結果一致。此外,我們的結果也表明,同時激活ROS和RNS有利于宰后肌肉的嫩化,這可能與ROS和ROS分子結合生成更高氧化活性的過氧亞硝酸鹽有關[29]。

a-肌原纖維小片化指數;b-肌原纖維微觀結構(×12 000)圖6 宰后RNS與ROS串擾對牦牛肉肌原纖維小片化指數和肌原纖維微觀結構的影響Fig.6 Effect of crosstalk between RNS and ROS on myogenic fiber miniaturization index and myogenic fiber protein histology of yak meat during postmortem

2.6.2 肌纖維微觀結構的變化

不同處理組的牦牛肉樣品的微觀結構變化如圖6-b所示。宰后0～12 h,牦牛肉肌纖維排列整齊有序,暗帶(A帶)、明帶(I帶)、Z線和M線均清晰可見;隨著成熟的進行,肌原纖維的微觀結構惡化,肌原纖維的正常排列被破壞。宰后24 h,ROS抑制組+RNS促進組/RNS抑制組的Z線和M線相對完整,I帶和A帶清晰可見;然而ROS促進組+RNS促進組/RNS抑制組的M線和Z線較對照組變得模糊。成熟72 h時,各處理組的Z 線扭曲、肌纖維出現明顯的收縮帶,其中,ROS促進組+RNS抑制組的某些區域的肌原纖維I帶和Z線斷裂程度明顯加重,肌原纖維結構較對照組更差。成熟120 h時,ROS促進組+RNS促進組/RNS抑制組的Z線斷裂,M線已無法辨認,A帶和I帶不易被發現,肌節間有縫隙。宰后的第168 h牦牛肉肌原纖維結構完全消失,Z 線斷裂、崩解,M 線消失,且各處理組中均出現大量可見的肌原纖維碎片,且ROS促進組+RNS抑制組的肌原纖維結構的損傷程度明顯重于對照組。這些結果表明,與對照組相比,激活ROS的同時促進或抑制RNS加速了肌纖維結構遭的破壞,而抑制ROS的同時激活或抑制RNS可減緩牛肉肌纖維的斷裂程度,這可能是因為GSNO和L-NAME調控的NO通過影響氧化應激、肌原纖維的降解、細胞凋亡而在肌肉嫩化過程中發揮重要做用[16, 21]。另外,NO可能是通過調控ROS并參與細胞凋亡途徑參與改善肉類嫩度[17,21]。此外,肌原纖維的弱化有助于提高肉類的嫩度[17]。因此,肌原纖維結構的變化部分原因可能是在牦牛肉成熟過程中由RNS引起的亞硝基化通過抑制蛋白氧化、降低肌原纖維的降解程度改善牛肉嫩度。

2.7 相關性和主成分分析

如圖7-a所示,pH值與L*值、b*值、蒸煮損失和MFI呈顯著負相關,相關性系數分別為-0.48、-0.56、-0.77和-0.77;蒸煮損失與L*值和b*值顯著正相關,而與a*值呈負相關;剪切力與硬度呈正相關,與MFI呈負相關,相關系數分別為0.63和-0.30;硬度與彈性、回復性、黏聚性和咀嚼性呈正相關。

a-相關性;b-主成分分析圖7 宰后RNS與ROS串擾下牦牛肉食用品質間的相關性和主成分分析Fig.7 Correlation and principal component analysis between the crosstalk of RNS and ROS on the edible quality of yak meat during postmortem

圖7-b采用主成分分析方法對宰后成熟過程中RNS與ROS串擾作用下牦牛肉pH值、肉色、蒸煮損失、質構特性、MFI進行了區分,并研究他們在宰后成熟過程中的關系。前兩個主成分(PC1和PC2)共解釋了68%的變異,第一主成分解釋了53.3%的方差貢獻率,它可明確區分成熟0～24 h與72～120 h,且pH、剪切力、硬度、a*值、咀嚼性、黏聚性、回復性和彈性與成熟0～24 h呈正相關,而與L*值、b*值、蒸煮損失和MFI呈負相關。第二主成分PC2解釋了14.7%的方差貢獻率,它可作為成熟時間的區分因子,明確區分ROS促進組+RNS抑制組在成熟的第24 h和72～168 h,以及除ROS促進組+RNS抑制組外的其他組在成熟的第24～72 h與168 h時,時間對牦牛肉品質的影響。說明在成熟的24～72 h時,其他處理組中蒸煮損失、b*值、L*值的變化明顯增加,而剪切力、硬度、彈性、a*值、黏聚性、回復性和pH值明顯降低;而在成熟的72～168 h,MFI、回復性、黏聚性、pH值剪切力、硬度和彈性變化明顯,且易受ROS促進組+RNS抑制組的影響,該結果與圖1～圖5、圖6-a結果相一致。

3 結論

H2O2誘導ROS的增加可顯著降低牦牛肌肉的剪切力、硬度和咀嚼性,增加肉樣蒸煮損失和MFI,改善肌肉嫩度;宰后牦牛肉因促進ROS而引發蛋白氧化所形成的高氧條件中,抑制RNS也可降低牦牛肉的最終pH、L*值、a*值、蒸煮損失、硬度、咀嚼性和剪切力,而增加MFI,對肉的成熟嫩化具有一定的積極作用;此外,因抑制ROS誘發蛋白氧化的發生所形成的低氧條件中,GSNO引起的RNS誘導的蛋白質亞硝化,可增加牦牛肉pH值、a*值、蒸煮損失和MFI,而使剪切力降低,也可有效改善肉類嫩度。綜上,宰后成熟過程中,抑制ROS誘導的蛋白氧化發生的同時激活或抑制蛋白質亞硝基化可阻礙肌肉的嫩化,而ROS誘導蛋白氧化發生的同時激活或抑制蛋白質亞硝基化程度可有效改善牦牛肉的嫩度。