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《食品科学》:南京农业大学张雅玮副教授等:蛋白质磷酸化对宰后肉品质影响研究进展
2023-07-29作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-
日常生活中,为人类供能营养素(蛋白质、脂肪)主要来源于肉类食品,除此之外,肉类食品中也含有维生素和微量元素。肉的品质(主要包括嫩度、颜色、风味、保水性等)除了与宰前动物的品种、年龄、健康状况、肌肉部位、管理有关,也与宰后时间以及宰后环境(温度、湿度等)有关。在各种生命体的动态调控机制中,蛋白质翻译后修饰(PTMs)的作用显著,蛋白质磷酸化是其中最常见的,是一种可逆的、快速的信号转导和蛋白活性调控手段,可以调节多种生命活动。
南京农业大学食品科学技术学院的王文琪、张雅玮*、李加慧等人介绍蛋白质磷酸化的概念和检测分析技术,总结了宰后肌肉中会发生磷酸化翻译后修饰的蛋白质和影响磷酸化水平的多种因素,阐述蛋白质磷酸化与宰后肌肉的嫩度、色泽与保水性关系的研究结果,分析氨基酸对宰后肌肉中蛋白质磷酸化的影响,为肉制品低盐加工提供理论支持。
1、蛋白质磷酸化的介绍
磷酸化蛋白质组学研究的关键进展有赖于磷酸化蛋白质的识别和鉴定技术。由表1可见,常见检测磷酸化蛋白质的方法可以分为3类:磷酸化蛋白质的富集、磷酸化蛋白质分离技术以及磷酸化蛋白质的定量和位点分析技术。蛋白质磷酸化检测技术是得出相关实验结果必要的基础,随着实验所需和科技发展蛋白质磷酸化检测技术不断进步,主要分析方法包括色谱、质谱技术与其他手段联用,各种方法均有各自的特点与局限性,可根据具体的实验需求选择最佳的检测技术。
基于质谱的磷酸化蛋白质组学研究表明,很大比例的细胞蛋白(超过6 000 种蛋白)可以被磷酸化。肌钙蛋白、肌球蛋白轻链和肌动蛋白等蛋白质,都会发生磷酸化修饰,肌钙蛋白和钙蛋白酶抑制蛋白等的磷酸化可以抑制蛋白的降解。宰后肌肉中存在大量可磷酸化肌原纤维蛋白的蛋白激酶,肌原纤维蛋白的降解途径如图2所示。肌球蛋白重链、肌动蛋白和原肌球蛋白在宰后肌肉中降解困难,去磷酸化促进了部分肌原纤维蛋白的降解,推测出蛋白质磷酸化和去磷酸化水平的变化可能与宰后肌肉的嫩化密切相关。
嫩度
肉中色素物质主要来自于肌红蛋白和血红蛋白。肌红蛋白存在肌肉的组织中,对肉色的影响比例大于80%,因此决定着肉色的主要变化和稳定性。肉色取决于肌红蛋白的绝对含量、3种肌红蛋白间的相互转化及存在比例。研究结果表明,肌肉来源部位和其中的蛋白质氧化等对食用牛肉的变色有重要影响,因此有必要研究肉色影响因素,以提高牛肉的颜色稳定性和适销性。
肉的保水性也是衡量肉品质的重要指标之一,与肉的其他品质特性关系密切,在贮存和肉类加工过程中非常重要。研究表明,肌球蛋白对保水性有重要作用。肌肉的保水性还与pH值的下降速度有关,pH值下降速度过快会导致肌肉保水性降低,而糖原磷酸化酶磷酸化能够减缓pH值下降速率,正向调控其活性,因此蛋白质磷酸化也可能通过调控宰后糖酵解速率来改善肌肉的保水性。
消费者对于风味的感知主要依靠肉制品的挥发性风味物质,肌肉蛋白可通过物理结合、化学相互作用力和传质阻力与风味物质(醇类、醛类、酮类和酯类等)结合,并受到肌肉蛋白和风味物质性质、离子强度、pH值、加热温度、蛋白质氧化等因素的影响,但是结合的作用位点等具体机制尚不清楚,还需进行多项研究。
不管是肉制品的嫩度、色泽、保水性和风味,蛋白质磷酸化对其产生影响的作用机制还有待进一步地深入研究。
4、食盐与蛋白质磷酸化
食盐调控蛋白质磷酸化
结 语