中間型極限pH值牛肉嫩度劣變機制的研究進展

孔 瀟，羅 欣,2，朱立賢，宋恩亮，張文華，張一敏,*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018；2.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095；3.國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系濟南綜合試驗站，山東 濟南 250000；4.國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系中衛(wèi)綜合試驗站，寧夏 中衛(wèi) 755000)

動物宰后，營養(yǎng)和氧氣供給終止，肌糖原的有氧分解轉(zhuǎn)化為無氧酵解，該過程產(chǎn)生乳酸，同時ATP在消耗過程中分解產(chǎn)生H+和無機磷酸根離子，使得肌肉pH值下降，隨著酸性環(huán)境的增強，催化肌糖原無氧酵解的酶會逐漸失去活性，此時，肌糖原無法繼續(xù)分解產(chǎn)生乳酸，肌肉的pH值也不再降低，這個pH值稱為極限pH值（ultimate pH，pHu）[1-2]。動物宰后正常pHu一般在5.4～5.8之間。如果動物宰前受到應(yīng)激，會出現(xiàn)較高或較低的pHu。較高pHu的肉也稱為DFD（dark, firm, dry）肉或“黑切肉”，其pHu一般大于6.2[3]；也有部分肌肉的pHu在5.4以下，稱為PSE（pale, soft, exudative）肉[4]，由于PSE肉在牛肉中較少出現(xiàn)，因此，本文不對PSE肉進行討論。

根據(jù)現(xiàn)有對不同pHu牛肉的研究，一般將牛肉分為3 個組別：高pHu組（pHu＞6.2）、中間型pHu組（5.8＜pHu≤6.2）和正常pHu組（5.4≤pHu≤5.8）。不同pHu組中牛肉的嫩度以及成熟過程中的嫩化速率存在明顯差異。Wu等[5]將牛肉真空包裝后貯藏28 d，在不同時間點對剪切力進行測定，結(jié)果表明高pHu組牛肉剪切力最小，其次是正常pHu組，中間型pHu組在整個成熟過程中都表現(xiàn)出較高的剪切力。Li Peng等[6]對宰后1～9 d牛背最長肌的剪切力進行分析，發(fā)現(xiàn)高pHu組牛肉在宰后1 d即達到較好的嫩度，且其在整個成熟期間的嫩度都要優(yōu)于正常、中間型pHu組；宰后1 d，正常、中間型pHu組牛肉的剪切力沒有顯著差異，但隨著成熟的進行，正常pHu組剪切力的下降速率要明顯高于中間型pHu組。以上研究表明，中間型pHu牛肉的嫩度較其他pHu牛肉易發(fā)生品質(zhì)劣變，這對牛肉產(chǎn)業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，但產(chǎn)生這種現(xiàn)象的機制目前尚不明確。因此，本文將從與嫩度有關(guān)的細胞骨架蛋白的降解、內(nèi)源酶以及小熱休克蛋白（small heat shock proteins，sHSPs）在中間型pHu牛肉中的表達特性入手，闡述pHu對以上因素的影響，進而綜述中間型pHu牛肉嫩度劣變的機制，為改善中間型pHu牛肉的嫩度提供科研思路。

1 細胞骨架蛋白的降解

肉的嫩度是由結(jié)締組織的含量和溶解度、宰后僵直過程中的肌節(jié)收縮程度以及宰后肌原纖維結(jié)構(gòu)的破壞、相關(guān)肌原纖維蛋白的降解程度決定的。其中宰后肌肉中肌原纖維蛋白和細胞骨架蛋白的降解是肌肉嫩化的主要原因[7-8]。這些骨架蛋白包括肌聯(lián)蛋白、肌間線蛋白及肌鈣蛋白-T，它們結(jié)構(gòu)的微小變化或降解，都可能導(dǎo)致骨骼肌結(jié)構(gòu)的變化，從而使肉的嫩度發(fā)生較大變化[5]。目前，已有很多學者對這些蛋白在不同pHu肉中的降解情況進行研究，發(fā)現(xiàn)不同pHu肉中蛋白的降解程度及降解速率存在顯著差異。

1.1 肌聯(lián)蛋白的降解

肌聯(lián)蛋白又叫伴肌球蛋白，是肌肉中除肌動蛋白和肌球蛋白以外含量最多的蛋白。其整個分子跨越肌節(jié)的一半，C端固定于M線，N末端與Z線交迭[9]。肌聯(lián)蛋白的主要作用是穩(wěn)定肌球蛋白粗絲，從而保持整個肌節(jié)的完整性[10-11]。肌聯(lián)蛋白的降解會破壞肌節(jié)的縱向結(jié)構(gòu)以及肌肉的完整性[12]。嫩度的變化與肌聯(lián)蛋白的降解緊密相關(guān)[13]。Koohmaraie[7]通過觀察宰后蛋白質(zhì)降解對肌肉超微結(jié)構(gòu)的影響，認為肌聯(lián)蛋白和肌間線蛋白是決定肉嫩度的關(guān)鍵底物。

Lomiwes等[14]對肌聯(lián)蛋白在3 個不同pHu組間的降解情況進行觀察，結(jié)果顯示高pHu牛肉在宰后2 d已檢測不到完整的肌聯(lián)蛋白，而中間型pHu牛肉宰后7 d仍存在完整的肌聯(lián)蛋白；此外，正常pHu牛肉的肌聯(lián)蛋白在宰后1 d開始發(fā)生降解，而中間型pHu牛肉則在宰后2 d才可找到T2降解條帶；以上結(jié)果均可說明，肌聯(lián)蛋白在中間型pHu組牛肉中所起到的嫩化作用較低。這一現(xiàn)象與中間型pHu牛肉中較低的鈣蛋白酶和組織蛋白酶活力有關(guān)[14]。

1.2 肌間線蛋白的降解

肌間線蛋白是一種十分重要的細胞骨架蛋白，其與Z線相連并將Z線與其他細胞骨架原件連接起來[15]。肌間線蛋白的主要作用是防止肌肉收縮時肌節(jié)被過分拉伸，并在Z線位置將鄰近的單個肌原纖維連接起來，整合肌肉的收縮運動，有效維持肌細胞的完整性。肌間線蛋白在宰后肌肉成熟過程中迅速降解，可作為宰后整體蛋白水解的指標[15]。

肌間線蛋白在不同pHu肌肉中的降解程度和降解速率存在顯著差異。Li Peng等[6]對比了不同pHu魯西黃牛背最長肌宰后前9 d肌間線蛋白的降解情況，結(jié)果顯示，完整肌間線蛋白的分子質(zhì)量為54 kDa，其在成熟過程中會產(chǎn)生分子質(zhì)量為50、47、41、39、34 kDa的降解產(chǎn)物，高pHu牛肉在宰后0.5 h～3 d即有以上降解產(chǎn)物的生成，正常pHu牛肉在宰后3 d開始出現(xiàn)39 kDa的降解條帶，而中間型pHu牛肉在整個成熟過程中，肌間線蛋白幾乎沒有發(fā)生降解。肌間線蛋白的降解主要與鈣蛋白酶有關(guān)[16]，而中間型pHu牛肉中鈣蛋白酶活力不高，從而對該組的蛋白降解產(chǎn)生影響。

1.3 肌鈣蛋白-T的降解

肌鈣蛋白-T是肌鈣蛋白與原肌球蛋白結(jié)合的亞基，其分子質(zhì)量為35 kDa，在宰后成熟期間主要降解為30 kDa的產(chǎn)物[17-18]。研究發(fā)現(xiàn)，隨著成熟時間的延長，30 kDa的產(chǎn)物含量增加，肉的嫩度也逐漸提高[6]。

Pulford等[19]為觀察不同pHu牛肉成熟過程中的蛋白降解差異，選取了肌間線蛋白和肌鈣蛋白-T兩種代表蛋白進行免疫印跡分析，發(fā)現(xiàn)肌間線蛋白和肌鈣蛋白-T在中間型pHu牛肉中的降解均遲于高、正常pHu牛肉，中間型pHu牛肉在宰后3 d才出現(xiàn)肌鈣蛋白-T的降解產(chǎn)物。Contreras-Castillo等[20]也借助免疫印跡方法考察了安格斯雜交公牛背最長肌宰后28 d內(nèi)肌鈣蛋白-T的降解情況，結(jié)果表明肌鈣蛋白-T在高pHu牛肉中的降解速率較快，其降解條帶B2在宰后早期就可檢測到，而在中間型、正常pHu牛肉中，宰后7 d才可檢測到B2條帶。除此之外，高pHu牛肉中肌鈣蛋白-T的快速降解可能與其中較高的μ-鈣蛋白酶活力有關(guān)。此外，肌鈣蛋白-T在正常pHu牛肉中的可溶性更好，這也使其在不同pHu牛肉中的降解速率出現(xiàn)差異[21]。

從以上3 種細胞骨架蛋白的降解情況可以看出，肌聯(lián)蛋白、肌間線蛋白和肌鈣蛋白-T在高pHu牛肉中的降解速率較快，這些蛋白的降解使得高、正常pHu牛肉可較快達到消費者能夠接受的嫩度。而中間型pHu牛肉中，細胞骨架蛋白的降解速率明顯低于其他2 組，這導(dǎo)致了該組牛肉的嫩度較差，也使得該組牛肉需要更長的成熟時間才能達到理想嫩度。細胞骨架蛋白的降解差異主要是由在不同pHu牛肉中內(nèi)源酶活性及sHSPs含量的差異引起的。通過觀察這些蛋白的降解程度，可為中間型pHu牛肉找到確切的成熟時間，使肉品達到理想嫩度[19,22]。

2 肌肉pHu與內(nèi)源酶系統(tǒng)

宰后肌肉嫩度的改善與成熟過程中肌原纖維蛋白的降解有關(guān)[23]，內(nèi)源酶的水解作用在蛋白降解過程中發(fā)揮了重要作用。目前研究較多的與肌肉嫩化有關(guān)的酶類包括：鈣蛋白酶、組織蛋白酶、細胞凋亡酶與蛋白酶體[24]。這些酶的含量以及活力會受到肌肉pHu的影響，當前的研究主要集中在不同pHu肉中的μ-鈣蛋白酶和組織蛋白酶B的含量及活力差異，以及這些差異對嫩度的影響。

2.1 鈣蛋白酶系統(tǒng)

鈣蛋白酶是一類存在于細胞中的鈣依賴性半胱氨酸蛋白酶。μ-鈣蛋白酶和m-鈣蛋白酶是已鑒定出的15 種不同編碼基因鈣蛋白酶中表征最好的2 種亞型[25]。m-鈣蛋白酶需要毫摩爾水平的Ca2+才能被激活，而μ-鈣蛋白酶只需要微摩爾水平的Ca2+即可被激活[24]。此外，Geesink等[26]發(fā)現(xiàn)在m-鈣蛋白酶被激活的情況下，μ-鈣蛋白酶基因缺陷小鼠的宰后蛋白水解程度低于正常小鼠，說明μ-鈣蛋白酶是導(dǎo)致宰后肌原纖維蛋白水解的主要內(nèi)源酶，利于宰后肌肉嫩度的改善。μ-鈣蛋白酶由一個80 kDa的催化亞基和一個28 kDa的小亞基組成。μ-鈣蛋白酶的激活伴隨著自溶的發(fā)生[27]，80 kDa的亞基先降解至78 kDa，78 kDa亞基還具有較高的蛋白水解活力，但當其進一步降解至76 kDa時，μ-鈣蛋白酶活力喪失[28]。

μ-鈣蛋白酶活力在不同pHu肉中存在差異。Pulford等[19]對牛背最長肌中μ-鈣蛋白酶和m-鈣蛋白酶的活力進行測定，結(jié)果顯示，宰后1 d高pHu牛肉的μ-鈣蛋白酶含量約為正常pHu牛肉的2 倍，這種差異一直持續(xù)到宰后8 d。當在15 ℃條件下貯存時，與高pHu牛肉相比，中間型、正常pHu牛肉的鈣蛋白酶活力較小，這與μ-鈣蛋白酶的最適pH值在中性附近有關(guān)。Lomiwes等[14]對宰后0～28 d牛肉中的μ-鈣蛋白酶進行免疫印跡分析，發(fā)現(xiàn)在高pHu組中μ-鈣蛋白酶在宰后0 d即發(fā)生自溶，正常pHu組在宰后14 d只能檢測到76 kDa亞基的存在，而中間型pHu組中該酶的自溶時間要晚于正常、高pHu組，且宰后28 d仍能檢測到78 kDa亞基的存在。這說明μ-鈣蛋白酶在中間型pHu組發(fā)揮水解作用的時間遲于其他2 組，從而使中間型pHu牛肉的嫩化速率低于正常、高pHu牛肉。

鈣蛋白酶系統(tǒng)除了不同亞型的鈣蛋白酶外，還包括鈣蛋白酶抑制蛋白，其是鈣蛋白酶的特異性內(nèi)源抑制劑。有鈣蛋白酶存在的組織都含有鈣蛋白酶抑制蛋白[27]。通過對鈣蛋白酶系統(tǒng)參與肉嫩化的模型可以看出，高水平的鈣蛋白酶抑制蛋白可以抑制鈣蛋白酶活力，從而減少與嫩度有關(guān)的細胞骨架蛋白的降解，使肉的嫩度變差[29]。在宰后24 h后，肉中鈣蛋白酶抑制蛋白的活力與肉嫩化的程度有關(guān)，鈣蛋白酶抑制蛋白的活力差異可導(dǎo)致肉的嫩度差異高達40%[30]。

2.2 組織蛋白酶

組織蛋白酶是研究肉嫩化機制所涉及的第一個酶系統(tǒng)[31]。組織蛋白酶存在于溶酶體中，由一系列內(nèi)肽酶和外肽酶組成，包括半胱氨酸肽酶（組織蛋白酶B/H/L/X）、天冬氨酸肽酶（組織蛋白酶D/E）以及絲氨酸肽酶（組織蛋白酶G）[32]。內(nèi)源酶對嫩度產(chǎn)生影響，發(fā)生在該酶與肌原纖維蛋白接觸的前提下[33]，但由于組織蛋白酶受到溶酶體的制約，不易與肌原纖維蛋白接觸，因此，很多學者對組織蛋白酶可影響嫩度這一說法產(chǎn)生質(zhì)疑。但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)當胴體pH值較低、溫度較高時，溶酶體膜被破壞、穩(wěn)定性降低釋放出組織蛋白酶，從而可改善肉的嫩度。Tian Jiachun等[34]研究發(fā)現(xiàn)，宰后成熟過程中牦牛肉的pH值和保水力等理化特性的變化以及組織蛋白酶B、L、H活力的上升均會對嫩度產(chǎn)生影響。

中間型pHu牛肉的組織蛋白酶活力明顯區(qū)別于其他pHu牛肉。Pulford等[19]采用熒光法對牛背最長肌中組織蛋白酶B活力進行檢測，結(jié)果顯示，三組牛肉在宰后22 h內(nèi)組織蛋白酶B活力都較低，宰后2 d酶活力均成倍增加，此后正常pHu組中組織蛋白酶B活力始終高于中間型和高pHu組，且酶活力增加趨勢可持續(xù)到宰后8 d，但在中間型pHu組中，組織蛋白酶B活力在宰后5 d開始下降。除此之外，Lomiwes等[35]認為溶酶體膜在高pH值條件下較為穩(wěn)定，增加了組織蛋白酶與肌原纖維蛋白接觸的難度，且組織蛋白酶在pH 5.0～6.0之間活力最高，因此其在正常pHu組中對牛肉嫩化的貢獻程度要遠高于中間型和高pHu組。在中間型和正常pHu牛肉的成熟過程中，鈣蛋白酶活力不存在明顯差異，但組織蛋白酶B活力的差異使得兩組牛肉的嫩化速率不同，中間型pHu牛肉的嫩度劣于正常pHu組[16]。

2.3 細胞凋亡酶系統(tǒng)

細胞凋亡酶是一類介導(dǎo)細胞凋亡的半胱氨酸-天冬氨酸特異性蛋白酶，由14 個成員組成[29]。該系統(tǒng)可被分為三大類：第一類為啟動子，包括細胞凋亡酶8/9/10/12，負責啟動細胞凋亡；第二類為效應(yīng)子，包括細胞凋亡酶3/6/7，可對特定底物起到降解作用。啟動子和效應(yīng)子主要在細胞凋亡過程中發(fā)揮作用。第三類為炎癥組，可以誘發(fā)炎癥，包括細胞凋亡酶1/4/5/13[33]。

細胞凋亡酶3和細胞凋亡酶7一旦被激活，就會靶向切割特定的底物（包括肌原纖維蛋白和細胞骨架蛋白），導(dǎo)致細胞凋亡[36-37]。此外，細胞凋亡酶3可直接水解鈣蛋白酶抑制蛋白。因此，有學者認為細胞凋亡酶可能直接通過細胞凋亡酶介導(dǎo)的肌原纖維蛋白降解和/或其在細胞凋亡中的關(guān)鍵作用，促進宰后蛋白質(zhì)的降解和肉的嫩化[29]。

目前，pHu對細胞凋亡酶影響的研究還較少。正常pHu牛肉中細胞凋亡酶3/7的活力始終高于中間型和高pHu牛肉，這表明正常pHu牛肉有更高的細胞凋亡率。在宰后第3小時，正常pHu牛肉的細胞凋亡酶3/7活力顯著升高，因此，通過對細胞凋亡酶3/7活力的測定可以在宰后早期對肉質(zhì)的優(yōu)劣進行預(yù)測[19]。細胞凋亡酶誘導(dǎo)細胞凋亡有3 條通路，其中一條通路為線粒體通路，線粒體通過釋放細胞色素c參與細胞凋亡過程。細胞色素c的釋放受到Ca2+的調(diào)控，Ca2+濃度越高，線粒體穩(wěn)定性越差，從而有利于細胞色素c的釋放[16,38]。當pH值較低時，肌漿網(wǎng)的鈣泵功能失調(diào)，細胞質(zhì)中的Ca2+濃度增加，這一過程雖會在宰后初期引發(fā)僵直，但細胞凋亡率同時也增加，隨著貯藏時間的延長有利于正常pHu牛肉的嫩化。而中間型pHu牛肉的pH值偏高，這一進程的推進遠不及正常pHu組，導(dǎo)致其嫩化速率較慢。

2.4 蛋白酶體

蛋白酶體是一種蛋白酶復(fù)合體，含有多個亞單位，因其沉降系數(shù)為26S，故又稱為26S蛋白酶體[33]。蛋白酶體含有一個20S的催化亞基，其水解底物時需要ATP的參與，當ATP消耗殆盡時，蛋白酶體就會解離出20S蛋白酶體[33]。在早期研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)當肉處于正常pH值時，蛋白酶體的作用有限，其活性pH值要高于正常pH值[39]。因此，蛋白酶體能否影響肉的嫩度仍待確定。隨著研究的深入，Thomas等[40]對鴕鳥肉中的20S蛋白酶體活力進行測定，發(fā)現(xiàn)20S蛋白酶體在貯藏12 d后仍能保持較高的活力。并且蛋白酶體在體外條件下仍能發(fā)揮水解作用，使肌球蛋白、肌動蛋白和伴肌動蛋白發(fā)生降解。同時當?shù)鞍酌阁w的活性受到抑制時，肌鈣蛋白-T和伴肌動蛋白的降解程度明顯降低[41]。目前有關(guān)不同pHu肌肉中蛋白酶體活力的研究還較少，Sentandreu[32]和Dutaud[39]等提出，蛋白酶體在高pHu下可以破壞肌原纖維中的Z線，這表明了該酶可在高pHu肉的早期嫩化過程中發(fā)揮作用。

目前，關(guān)于中間型pHu牛肉嫩度劣變的機制研究，越來越多的學者將目光聚焦于內(nèi)源酶系統(tǒng)，特別是鈣蛋白酶和組織蛋白酶B。綜合上述結(jié)果，發(fā)現(xiàn)高pHu牛肉中鈣蛋白酶活力較好，正常pHu牛肉中組織蛋白酶活力較好。而中間型pHu牛肉中2 種酶活力均處于中等水平。較好的酶活力促進細胞骨架蛋白降解，從而有利于牛肉的嫩化，而中間型pHu牛肉中缺乏一種在該pH值范圍內(nèi)活力較好的內(nèi)源酶，這在一定程度上造成了該組牛肉嫩度的劣變。但單一內(nèi)源酶活力的研究不足以解釋不同pHu間主要肌肉蛋白降解差異產(chǎn)生的原因，更不足以解釋中間型pHu牛肉嫩度劣變的原因，且以上列舉的多數(shù)與嫩度有關(guān)的酶尚鮮有研究涉及。因此，對于不同內(nèi)源酶之間的互相作用以及這些內(nèi)源酶對中間型pHu牛肉嫩度劣變的影響程度，仍需要更深層次的探索。

3 肌肉pHu與sHSPs

HSPs又稱為熱應(yīng)激蛋白，是指當環(huán)境溫度高于生物體正常生長溫度或生物體受到劇烈震蕩時，為保護機體而產(chǎn)生或過表達的一種蛋白質(zhì)[16,42]。sHSPs是HSPs族中分子質(zhì)量最小的一類，其分子質(zhì)量在12～43 kDa之間。sHSPs在生物體中具有十分重要的作用。在成熟過程中sHSPs可作為分子伴侶，防止肌原纖維蛋白降解[43]。sHSPs可以抑制肌動蛋白聚合以及調(diào)節(jié)肌動、肌球蛋白的相互作用，對肌動蛋白細絲構(gòu)成的細胞骨架結(jié)構(gòu)起到穩(wěn)定和修復(fù)的作用[42]。此外，sHSPs還可以維持細胞穩(wěn)態(tài)，抑制細胞凋亡[44]。

3.1 sHSPs對嫩度的影響

sHSPs在宰后成熟過程中會對肉品質(zhì)，尤其是嫩度產(chǎn)生影響。Ouali等[31]首次提出sHSPs通過影響宰后肌細胞凋亡的過程，對肉品質(zhì)產(chǎn)生影響。HSP20、HSP27和αβ-晶體蛋白在牛肉中的表達水平較高，這在一定程度上會造成牛肉終嫩度的變化[45]。很多研究表明，sHSPs表達水平的升高會影響蛋白水解過程，從而導(dǎo)致肉類嫩度變差[46-47]。Bernard等[48]通過研究編碼HSP27的基因HSPB1以及編碼αβ-晶體蛋白的基因CRYAB發(fā)現(xiàn)，HSP27和αβ-晶體蛋白表達上調(diào)，會使肉的嫩度變差。Lomiwes等[14]使用酶聯(lián)免疫吸附測定對牛背最長肌中的HSP27、HSP20以及αβ-晶體蛋白進行定量分析，認為sHSPs在不同pHu組間含量存在差異，從而對μ-鈣蛋白酶的水解活性產(chǎn)生不同程度的抑制作用。總結(jié)來說，sHSPs主要從三方面影響肌原纖維蛋白的降解。一是sHSPs可與部分內(nèi)源酶結(jié)合，從而降低其水解活性，限制肌原纖維蛋白的降解；二是sHSPs可以延緩細胞凋亡酶靶蛋白的降解，細胞凋亡酶3可以很快使肌鈣蛋白-T發(fā)生降解，但當加入HSP27后，肌鈣蛋白-T的降解水平明顯降低；三是sHSPs可以修復(fù)蛋白質(zhì)的受損結(jié)構(gòu)，使它們恢復(fù)原有的活性[49]。

3.2 pHu對sHSPs表達的影響

sHSPs的表達與肉pHu之間也存在一定的聯(lián)系，這種聯(lián)系進一步對肉的嫩度產(chǎn)生影響。Pulford等[50]對宰后0～22 h內(nèi)3 組pHu牛肉中sHSPs的含量以及降解情況進行分析，發(fā)現(xiàn)宰后6 h內(nèi)，sHSPs的含量是動態(tài)變化的，HSP20和αβ-晶體蛋白在中間型pHu牛肉中含量最高。中間型pHu（5.7～6.3）牛肉在宰后早期產(chǎn)生的應(yīng)激sHSPs表達量最大，且宰后22 h仍存在大量的可溶性sHSPs。Lomiwes等[43]觀察到宰后成熟期間sHSPs含量降低的程度與肌肉pHu有關(guān)，高pHu組肌肉在宰后2 d仍含有較高含量的sHSPs，其次是中間型pHu組，正常pHu組中的sHSPs因酸性環(huán)境而發(fā)生聚集，從而含量最低。但高pHu組中sHSPs可作為μ-鈣蛋白酶的底物，在此pH范圍內(nèi)，μ-鈣蛋白酶活力較高，使得sHSPs隨著宰后成熟的進行被逐漸降解，進而使得該組sHSPs的活力降低。因此，雖然中間型pHu組μ-鈣蛋白酶和組織蛋白酶B的活力不高，但高含量的sHSPs可結(jié)合μ-鈣蛋白酶，并作為分子伴侶穩(wěn)定肌原纖維結(jié)構(gòu)，使得該組肉的嫩度較差。Balan等[45]通過對比正常pHu與中間型pHu牛肉中HSP20、HSP27的降解情況，發(fā)現(xiàn)與正常pHu牛肉相比，中間型pHu牛肉在宰后1 d完整的sHSPs含量最多。

此外，sHSPs可以通過抑制細胞色素c的釋放來降低細胞凋亡酶的活力。中間型pHu牛肉中sHSPs表達的上調(diào)可阻止效應(yīng)子細胞凋亡酶3/7活化，從而導(dǎo)致細胞程序性死亡的速率變慢[36]。這也可能在一定程度上導(dǎo)致了中間型pHu肉嫩化速率的降低[43]。

通過前人的研究，可以發(fā)現(xiàn)sHSPs與很多酶相互作用。一是sHSPs可以作為μ-鈣蛋白酶的替代底物；二是sHSPs可以阻斷細胞凋亡酶的激活通路，從而可減少鈣蛋白酶對細胞骨架蛋白的降解以及肌細胞的凋亡。除此之外，sHSPs作為一種應(yīng)激蛋白，具有分子伴侶功能，可結(jié)合肌原纖維從而起到保護肌原纖維的作用。而中間型pHu牛肉中sHSPs含量較高，因此，中間型pHu牛肉嫩度劣變與sHSPs密不可分。

4 結(jié) 語

嫩度是評價生鮮肉品質(zhì)的一個關(guān)鍵指標，也是影響消費者購買意愿的重要因素。近10余年來，有關(guān)pHu對嫩度影響的研究越來越多。眾多研究表明，與高、正常pHu牛肉的嫩度相比，中間型pHu牛肉的嫩度較差，其在宰后成熟過程中的嫩化速率較其他兩組也較慢。就目前的研究來講，對這一現(xiàn)象的機制研究主要集中在細胞骨架蛋白的降解、內(nèi)源酶的活力及降解以及sHSPs的應(yīng)激情況。當前關(guān)于蛋白質(zhì)降解情況和sHSPs變化情況的研究較為透徹，但對酶活力以及sHSPs與多種內(nèi)源酶之間互作關(guān)系的研究還較為缺乏，仍需要更進一步探索。近年來，蛋白質(zhì)組學正逐漸被應(yīng)用于這一研究領(lǐng)域中，通過尋找差異蛋白有望獲得中間型pHu牛肉產(chǎn)生嫩度差異的原因。此外，不同pHu牛肉宰后0～24 h內(nèi)的能量代謝特征仍未有研究涉及，因此是否能夠通過代謝組學的手段對中間型pHu牛肉宰后0～24 h的代謝產(chǎn)物進行檢測，以從中找出其嫩度劣變的原因，也是該領(lǐng)域研究的一個新思路。這一機制的研究是改善中間型pHu牛肉嫩度的理論基礎(chǔ)，在對其機制清楚認知的基礎(chǔ)上，找出切實有效、可應(yīng)用于生產(chǎn)的改善方法是未來研究的重點。