技術(shù)文(wen)章
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IF17.6!上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀助力中(zhong)國海洋大學(xué)(xue)和江南大學(xué)(xue)發(fā)表論文
近日,中(zhong)國海洋大學(xué)、江(jiang)南大(da)學(xué)和(he)河北(bei)師范大學(xué)(xue)研究人員聯(lián)(lian)合在國際(ji)期刊《Eco-Environment & Health》(IF:17.6)發(fā)表了(le)題為"Trophic transfer of CeO2 nanoparticles from clamworm to juvenile turbot and related changes in fish flesh quality"的研(yan)究論(lun)文。在該論(lun)文中,研究(jiu)人員利用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定多寶魚的硬(ying)度、彈性、咀嚼性(xing)、內(nèi)聚性和剪切(qie)力等指(zhi)標(biāo)。
工程納米顆(ke)粒(ENPs)會(huì)在(zai)海洋沉積(ji)物中累積(ji),并對(duì)底棲生(sheng)物產(chǎn)(chan)生不利影(ying)響。然而,ENPs 對(duì)海洋(yang)底棲食物(wu)鏈的影響(xiang)在很大程(cheng)度上(shang)仍不明確(que)。本研究以沙蠶(can)(Perinereis aibuhitensis)到多寶魚(Scophthalmus maximus)為模擬(ni)海洋底(di)棲食物鏈,探(tan)究了二氧化鈰(shi)(CeO?)納米顆(ke)粒在其中的(de)營養(yǎng)傳(chuan)遞與(yu)轉(zhuǎn)化(hua)過程,以(yi)及它們對(duì)魚肉(rou)品質(zhì)的影響(xiang)。結(jié)果顯示,隨(sui)著沙蠶(can)體內(nèi) CeO?納米顆粒(li)累積量的(de)增加(jia),多寶魚體內(nèi)的鈰(Ce)含量(liang)也隨(sui)之上升(sheng),但該(gai)食物鏈中未(wei)出現(xiàn) CeO?納(na)米顆粒的生(sheng)物放大(da)效應(yīng)。在營養(yǎng)傳(chuan)遞過程中,多寶魚體內(nèi)(nei)的 CeO?納米顆粒發(fā)(fa)生了從(cong) Ce(IV)到 Ce(III)的轉(zhuǎn)化。重(zhong)要的(de)是,CeO?納米(mi)顆粒在多寶(bao)魚肌肉中累積后(hou),會(huì)降(jiang)低肌肉中的(de)粗蛋白、總氨基(ji)酸和呈味氨(an)基酸含(han)量,同時(shí)還會(huì)(hui)影響肌(ji)肉質(zhì)地。CeO?納米顆(ke)粒導(dǎo)致魚肉品(pin)質(zhì)下降,這主(zhu)要與氧化(hua)應(yīng)激引起的肌(ji)肉代謝異常(chang)和腸道功能紊(wen)亂有(you)關(guān)。具體而(er)言,CeO?納米顆粒會(huì)(hui)增加多寶魚腸道中(zhong)寡養(yǎng)單胞菌屬(shu)和弧菌屬的相(xiang)對(duì)豐度,同(tong)時(shí)降低(di)乳酸桿菌屬(shu)、芽孢桿菌(jun)屬和不動(dòng)(dong)桿菌屬的相對(duì)(dui)豐度。此(ci)外,CeO?納米(mi)顆粒還會(huì)顯(xian)著干擾(rao)肌肉中嘌呤(ling)及氨基酸(如(ru)天冬氨酸、谷氨(an)酸、甘氨酸等(deng))的代謝(xie)。相關(guān)(guan)性分(fen)析表明,腸道(dao)菌群失調(diào)(diao)與肌肉代謝功(gong)能障礙存在(zai)高度相關(guān)(guan)性。本研究揭示(shi)了 CeO?納米(mi)顆粒的傳(chuan)遞與轉(zhuǎn)化規(guī)(gui)律,以及它(ta)們通過 “腸道 - 肌(ji)肉軸" 對(duì)(dui)魚肉品質(zhì)的干(gan)擾機(jī)制(zhi),為評(píng)估(gu)海洋(yang)環(huán)境中的生(sheng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和食品(pin)安全提供(gong)了有(you)價(jià)值的參考信(xin)息。
如圖 3A-D 所示(shi),喂食經(jīng)(jing) CeO?納米顆(ke)粒(ENPs)處理的沙(sha)蠶后,多寶魚的(de)肉色(包括紅(hong)度、亮度和黃(huang)度)未受到顯(xian)著影響(p > 0.05)。然而,膳(shan)食暴露于 CeO?納米(mi)顆粒顯著影響(xiang)了肌肉的(de)持水力(WHC)、膠(jiao)原蛋白含量和(he)質(zhì)構(gòu)特(te)性(p < 0.05)。其中,持(chi)水力可直(zhi)接影響(xiang)肌肉品(pin)質(zhì),包(bao)括顏(yan)色、口感、質(zhì)(zhi)地和風(fēng)味(wei)。持水力通常通(tong)過蒸煮損失(shi)率、滴水(shui)損失(shi)率和離(li)心損失率來評(píng)(ping)估:離心損失主(zhu)要源于(yu)肌肉組(zu)織中自由(you)水的流失;滴(di)水損失(shi)則主要(yao)由肌(ji)肉結(jié)構(gòu)(gou)內(nèi)結(jié)合水(shui)的流失導(dǎo)致(zhi),這與蛋白質(zhì)(zhi)的修(xiu)飾、變性及結(jié)(jie)構(gòu)變化相關(guān)。因(yin)此,提(ti)高肌肉持水(shui)力可(ke)增強(qiáng)肌肉(rou)結(jié)構(gòu)的完(wan)整性(xing),進(jìn)而直接(jie)改善肉質(zhì)(zhi)。但本研究中,多(duo)寶魚肌肉(rou)的 24 小時(shí)滴(di)水損失率(lv)和離心(xin)損失(shi)率升高,表明(ming)其持水(shui)力下降。此(ci)外,膠原蛋(dan)白作為結(jié)締(di)組織的主要(yao)成分,對(duì)維持肌(ji)肉完整性至關(guān)(guan)重要,其(qi)含量與肌(ji)肉的(de)彈性和硬度(du)密切相關(guān)(guan)。本研究發(fā)(fa)現(xiàn),CeO?納米顆粒暴(bao)露導(dǎo)致多寶魚(yu)肌肉持水(shui)力降低(di)和膠原蛋(dan)白含量減少,這(zhe)可能破壞了(le)肌肉結(jié)(jie)構(gòu)的完(wan)整性(xing),進(jìn)而影(ying)響肉質(zhì)的(de)質(zhì)地和風(fēng)(feng)味。
重要的是(shi),具有高硬(ying)度和彈(dan)性的(de)魚肉更受消(xiao)費(fèi)者認(rèn)可(ke)。提高魚肉(rou)硬度(即堅(jiān)實(shí)(shi)度)可(ke)改善魚肉品(pin)質(zhì),而(er)較低(di)的剪切力(li)能增加魚(yu)肉的嫩度。然(ran)而,剪切(qie)力、咀嚼性和(he)內(nèi)聚性降低會(huì)(hui)減弱(ruo)魚肉肌細(xì)胞(bao)之間(jian)的結(jié)合(he)能力,使(shi)其無(wu)法抵抗損傷并(bing)維持結(jié)構(gòu)完整(zheng)性,進(jìn)(jin)而導(dǎo)致肌肉彈(dan)性下降、口(kou)感變(bian)差。本研究中,所(suo)有組別的魚(yu)肉彈性和(he)內(nèi)聚性未呈現(xiàn)(xian)顯著差(cha)異(p > 0.05)。但與對(duì)照(zhao)組相比,暴露(lu)組魚肉的硬度(du)、剪切力和咀(ju)嚼性均顯(xian)著降低(p < 0.05),這可能(neng)導(dǎo)致經(jīng)膳食暴(bao)露于 CeO?納米顆粒(li)后的(de)多寶魚肌(ji)肉出現(xiàn)口(kou)感品質(zhì)不佳的(de)問題。
參考文獻(xiàn)(xian):Liyun Yin et al. Trophic transfer of CeO2 nanoparticles from clamworm to juvenile turbot and related changes in fish flesh quality. Eco-Environment & Health, 2025。