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Technical articles近日,中國海洋(yang)大學(xué)(xue)、江南大學(xué)和(he)河北師范(fan)大學(xué)研(yan)究人(ren)員聯(lián)合在國(guo)際期刊(kan)《Eco-Environment & Health》(IF:17.6)發(fā)表了題為"Trophic transfer of CeO2 nanoparticles from clamworm to juvenile turbot and related changes in fish flesh quality"的研究論文(wen)。在該論文(wen)中,研究人員利(li)用上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測(ce)定多(duo)寶魚的(de)硬度、彈(dan)性、咀嚼(jue)性、內(nèi)(nei)聚性和剪切(qie)力等指標(biāo)。
工程(cheng)納米顆(ke)粒(ENPs)會(hui)在海(hai)洋沉積物中(zhong)累積,并(bing)對底棲生物(wu)產(chǎn)生不利影(ying)響。然而,ENPs 對海(hai)洋底棲食(shi)物鏈的(de)影響(xiang)在很(hen)大程度上(shang)仍不明確(que)。本研究以沙蠶(can)(Perinereis aibuhitensis)到多寶魚(Scophthalmus maximus)為模擬海(hai)洋底棲(qi)食物鏈,探究了(le)二氧化(hua)鈰(CeO?)納米顆(ke)粒在(zai)其中的營養(yǎng)傳(chuan)遞與轉(zhuǎn)化(hua)過程,以(yi)及它們(men)對魚肉(rou)品質(zhì)的影響(xiang)。結(jié)果顯示,隨(sui)著沙蠶體(ti)內(nèi) CeO?納米顆粒累(lei)積量(liang)的增加,多寶魚體內(nèi)的(de)鈰(Ce)含(han)量也隨之上(shang)升,但(dan)該食物鏈中未(wei)出現(xiàn) CeO?納米(mi)顆粒的生物放(fang)大效(xiao)應(yīng)。在營養(yǎng)傳(chuan)遞過(guo)程中,多寶魚(yu)體內(nèi)的 CeO?納米(mi)顆粒發(fā)生(sheng)了從(cong) Ce(IV)到 Ce(III)的轉(zhuǎn)(zhuan)化。重(zhong)要的(de)是,CeO?納(na)米顆粒在多寶魚(yu)肌肉中累(lei)積后,會(hui)降低肌肉中(zhong)的粗蛋白、總氨(an)基酸和呈味(wei)氨基酸(suan)含量,同時還(hai)會影響肌肉(rou)質(zhì)地。CeO?納米顆(ke)粒導(dǎo)致魚(yu)肉品質(zhì)下降(jiang),這主要與氧(yang)化應(yīng)激引起(qi)的肌肉代謝異(yi)常和(he)腸道功(gong)能紊(wen)亂有關(guān)。具體而(er)言,CeO?納米顆粒(li)會增加(jia)多寶魚腸道中寡(gua)養(yǎng)單胞(bao)菌屬和弧菌屬(shu)的相對豐度(du),同時降低乳(ru)酸桿菌屬、芽孢(bao)桿菌屬和不(bu)動桿菌(jun)屬的相對(dui)豐度。此外(wai),CeO?納米顆(ke)粒還會顯著干(gan)擾肌(ji)肉中嘌(piao)呤及氨基酸(suan)(如天冬氨(an)酸、谷氨酸、甘氨(an)酸等)的代(dai)謝。相關(guān)性(xing)分析表明(ming),腸道(dao)菌群失調(diào)(diao)與肌肉代謝(xie)功能障礙存在(zai)高度相關(guān)性。本研究揭示了(le) CeO?納米顆粒的傳(chuan)遞與轉(zhuǎn)化(hua)規(guī)律,以及(ji)它們通(tong)過 “腸道(dao) - 肌肉軸" 對魚肉(rou)品質(zhì)的干擾(rao)機(jī)制,為評估海(hai)洋環(huán)境中的(de)生態(tài)風(fēng)險和食(shi)品安全提(ti)供了有價值(zhi)的參考信息(xi)。
如圖 3A-D 所示(shi),喂食經(jīng) CeO?納(na)米顆(ke)粒(ENPs)處理的沙蠶(can)后,多寶魚(yu)的肉(rou)色(包(bao)括紅度、亮(liang)度和(he)黃度(du))未受到顯著影(ying)響(p > 0.05)。然而(er),膳食暴露于 CeO?納(na)米顆粒(li)顯著影響了肌(ji)肉的持水力(WHC)、膠(jiao)原蛋白含(han)量和質(zhì)構(gòu)特(te)性(p < 0.05)。其中,持水(shui)力可直(zhi)接影(ying)響肌肉品質(zhì)(zhi),包括顏色、口(kou)感、質(zhì)地(di)和風(fēng)(feng)味。持水力(li)通常通過(guo)蒸煮(zhu)損失率、滴(di)水損(sun)失率和離心損(sun)失率來評估(gu):離心損(sun)失主要(yao)源于(yu)肌肉組織(zhi)中自(zi)由水(shui)的流(liu)失;滴(di)水損失(shi)則主要(yao)由肌(ji)肉結(jié)構(gòu)內(nèi)(nei)結(jié)合水的流(liu)失導(dǎo)致,這與(yu)蛋白質(zhì)的修(xiu)飾、變(bian)性及結(jié)(jie)構(gòu)變化相(xiang)關(guān)。因此,提(ti)高肌肉持(chi)水力可增(zeng)強(qiáng)肌肉結(jié)構(gòu)(gou)的完(wan)整性,進(jìn)而直(zhi)接改善肉質(zhì)。但(dan)本研究中,多(duo)寶魚肌肉的 24 小(xiao)時滴水(shui)損失率(lv)和離心損失率(lv)升高,表明其(qi)持水力下(xia)降。此外(wai),膠原蛋(dan)白作(zuo)為結(jié)締組織(zhi)的主要(yao)成分,對維持肌(ji)肉完整(zheng)性至關(guān)重(zhong)要,其含(han)量與肌肉的彈(dan)性和硬度密切(qie)相關(guān)(guan)。本研(yan)究發(fā)現(xiàn)(xian),CeO?納米顆粒暴(bao)露導(dǎo)致多(duo)寶魚(yu)肌肉持水力(li)降低和膠(jiao)原蛋白含(han)量減少(shao),這可(ke)能破壞了肌(ji)肉結(jié)構(gòu)的完(wan)整性,進(jìn)(jin)而影響肉(rou)質(zhì)的質(zhì)地和風(fēng)(feng)味。
重要的(de)是,具有高硬(ying)度和彈(dan)性的魚(yu)肉更受消(xiao)費(fèi)者認(rèn)可(ke)。提高魚肉硬(ying)度(即堅(jiān)(jian)實(shí)度)可改善(shan)魚肉品質(zhì),而較(jiao)低的剪切力(li)能增(zeng)加魚肉的嫩(nen)度。然而,剪切(qie)力、咀嚼性(xing)和內(nèi)(nei)聚性降低會(hui)減弱魚肉肌細(xì)(xi)胞之間的結(jié)合(he)能力,使(shi)其無法抵(di)抗損傷(shang)并維持結(jié)構(gòu)(gou)完整性,進(jìn)(jin)而導(dǎo)致肌肉(rou)彈性下降(jiang)、口感變差。本(ben)研究中(zhong),所有組別的魚(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(dui)照組相比,暴露(lu)組魚肉(rou)的硬度(du)、剪切力和咀(ju)嚼性均顯著降(jiang)低(p < 0.05),這(zhe)可能(neng)導(dǎo)致(zhi)經(jīng)膳食暴露于(yu) CeO?納米顆粒后的(de)多寶魚(yu)肌肉出現(xiàn)口(kou)感品(pin)質(zhì)不(bu)佳的問題。
參考文獻(xiàn):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。