不同类型肌纤维牛肉成熟过程中关键蛋白变化的机制研究

Beef production in China has entered into a new stage of the transition from quantitative to qualitative model. Improving beef quality has become an urgent need for China's beef market to improve its competitiveness. To study how muscle fiber types affect beef quality of post-mortem ageing has become an urgent scientific problem for fine ageing technology to be solved. We will study how muscle fiber types affect caspases, cathepsin and their activity, the degradation of myofibrillar proteins, muscle microstructure, and their relationship with beef quality. Through this study, we can understand the effect and mechanism of muscle fiber type on beef quality. This can uncover the mechanism of beef quality differences through muscle fiber types, and also improve beef ageing mechanism from the whole muscle to muscle fiber types. Furthermore this can improve the exsisting beef ageing mechanism. The theory can be used to guide for post-mortem fine ageing of individual muscle.

随着我国牛肉生产从数量型步入质量型新阶段，全方位系统改善牛肉品质来提升我国牛肉市场竞争力已迫在眉睫，明确肌纤维类型影响牛肉成熟品质变化机制已成为研发精细成熟技术亟待解决的科学问题。本项目将针对现有宰后成熟理论难以系统、深入阐述不同肌纤维类型组成的牛肉宰后成熟品质差异这一科学问题，将采用酶学、免疫印迹、免疫组化和差异蛋白组学等研究方法研究肌纤维类型影响宰后成熟过程中细胞凋亡效应酶和组织蛋白酶活性变化，及其对肌原纤维蛋白降解和肌纤维微观结构的影响，以确定各类型肌纤维影响牛肉宰后成熟机理。这不仅可科学揭示不同类型肌纤维影响宰后成熟品质差异现象，而且可将牛肉成熟理论研究从整体肌肉粗放层次提升到肌纤维精细层次，进而完善现有牛肉宰后成熟品质形成机制，为我国牛肉分部位精细成熟技术研发与应用奠定理论基础。

随着我国牛肉生产从数量型步入质量型新阶段，全方位系统改善牛肉品质来提升我国牛肉市场竞争力已迫在眉睫，明确肌纤维类型影响牛肉成熟品质变化机制已成为研发精细成熟技术亟待解决的科学问题。本项目针对现有宰后成熟理论难以系统、深入的阐述不同肌纤维类型组成的牛肉宰后成熟品质差异这一科学问题，选取牛胴体前中后躯不同部位肉考察其肌纤维类型组成的分布规律，并依据分型结果选取典型肌纤维类型组成的部位肉研究了肌纤维类型对宰后成熟过程中牛肉品质变化、细胞凋亡酶活性变化、组织蛋白酶活性变化、肌原纤维微观结构变化及关键蛋白降解变化的影响，从蛋白组学角度探讨了肌纤维类型组成差异对宰后蛋白降解的影响，进而揭示肌纤维类型影响宰后成熟嫩化的理论机制。.研究结果表明，不同部位牛肉肌纤维类型组成存在较大差异，整体来看前躯部位肉以Ⅰ型肌纤维为主，而后躯部位肉以ⅡB型肌纤维为主。RT-PCR法分析MyHC基因表达时在各部位肉中均未发现Ⅱb型基因的表达。对宰后品质的研究结果表明增加Ⅰ型肌纤维数量、减少ⅡB型肌纤维的数量有利于提高牛肉嫩度，而增加ⅡB型肌纤维的数量和减少Ⅰ型肌纤维数量有利于提高牛肉的嫩化速率。宰后酶活性变化研究结果表明Ⅰ型肌纤维含量越高，细胞凋亡酶3和组织蛋白酶活性越高，越有利于牛肉宰后成熟嫩化。不同肌纤维类型组成的部位肉其关键蛋白降解模式不同。蛋白组学分析中共鉴定到2663个蛋白，对同一宰后成熟时间的不同部位肉和同一部位肉的不同宰后时间分别进行两两比较，各组差异蛋白共1482个。这些差异蛋白主要通过柠檬酸循环、氧化磷酸化、细胞防御与应激、细胞骨架和调节蛋白以及蛋白水解等途径参与宰后肌肉组织变化，从而影响嫩度。该项目的研究结果不仅可科学揭示不同类型肌纤维影响宰后成熟品质差异现象，而且可将牛肉成熟理论研究从整体肌肉粗放层次提升到肌纤维精细层次，进而完善现有牛肉宰后成熟品质形成机制，为我国牛肉分部位精细成熟技术研发与应用奠定理论基础。