技術(shù)文(wen)章
Technical articles近日,中國海(hai)洋大學(xué)、江南大(da)學(xué)和河北(bei)師范(fan)大學(xué)研究人員(yuan)聯(lián)合在國際期(qi)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"的研究論文。在該論文(wen)中,研究(jiu)人員利(li)用上海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測定多寶魚的(de)硬度(du)、彈性、咀(ju)嚼性、內(nèi)聚(ju)性和剪(jian)切力(li)等指(zhi)標(biāo)。
工程納(na)米顆粒(ENPs)會在(zai)海洋(yang)沉積物中累(lei)積,并(bing)對底(di)棲生物產(chǎn)生不(bu)利影響(xiang)。然而(er),ENPs 對海洋(yang)底棲食物鏈(lian)的影響在很大(da)程度(du)上仍不明(ming)確。本研究以(yi)沙蠶(Perinereis aibuhitensis)到多寶(bao)魚(Scophthalmus maximus)為模擬海洋(yang)底棲食物鏈(lian),探究了二(er)氧化鈰(CeO?)納(na)米顆粒在其中(zhong)的營養(yǎng)(yang)傳遞與(yu)轉(zhuǎn)化過程,以及(ji)它們對(dui)魚肉(rou)品質(zhì)的影響(xiang)。結(jié)果顯示,隨(sui)著沙(sha)蠶體內(nèi) CeO?納(na)米顆粒累(lei)積量的增(zeng)加,多寶魚體內(nèi)(nei)的鈰(Ce)含(han)量也(ye)隨之上升,但(dan)該食物鏈(lian)中未出(chu)現(xiàn) CeO?納米顆粒的(de)生物放大(da)效應(yīng)。在營(ying)養(yǎng)傳遞過程中(zhong),多寶魚體內(nèi)(nei)的 CeO?納(na)米顆粒發(fā)生(sheng)了從 Ce(IV)到 Ce(III)的轉(zhuǎn)化(hua)。重要(yao)的是,CeO?納米(mi)顆粒(li)在多寶魚(yu)肌肉中(zhong)累積后,會降低(di)肌肉中的粗(cu)蛋白、總氨(an)基酸和呈味氨(an)基酸含(han)量,同(tong)時還會影響肌(ji)肉質(zhì)地。CeO?納米(mi)顆粒導(dǎo)致(zhi)魚肉品質(zhì)下(xia)降,這主要(yao)與氧(yang)化應(yīng)(ying)激引起的肌(ji)肉代謝(xie)異常和(he)腸道功能紊(wen)亂有關(guān)。具體(ti)而言,CeO?納(na)米顆粒會增(zeng)加多寶魚腸道(dao)中寡養(yǎng)(yang)單胞菌(jun)屬和(he)弧菌屬的相(xiang)對豐度,同(tong)時降低乳酸桿(gan)菌屬、芽孢(bao)桿菌屬和不(bu)動桿菌屬(shu)的相對豐度。此(ci)外,CeO?納米顆粒還(hai)會顯著干擾肌(ji)肉中嘌(piao)呤及氨(an)基酸(如天(tian)冬氨酸、谷氨(an)酸、甘氨酸等)的(de)代謝(xie)。相關(guān)性(xing)分析表明,腸道(dao)菌群失調(diào)與(yu)肌肉代謝(xie)功能障(zhang)礙存在高(gao)度相關(guān)性。本研究揭示了(le) CeO?納米顆粒(li)的傳(chuan)遞與轉(zhuǎn)化(hua)規(guī)律,以及它(ta)們通過 “腸道(dao) - 肌肉軸" 對魚肉(rou)品質(zhì)的干擾(rao)機(jī)制,為評估(gu)海洋環(huán)境(jing)中的生態(tài)風(fēng)險(xian)和食品安(an)全提供了有價(jia)值的參考信息(xi)。
如圖 3A-D 所示,喂(wei)食經(jīng) CeO?納米(mi)顆粒(ENPs)處理的沙(sha)蠶后(hou),多寶魚的(de)肉色(包(bao)括紅度、亮(liang)度和黃度)未(wei)受到顯著影(ying)響(p > 0.05)。然而,膳食暴(bao)露于 CeO?納米顆粒(li)顯著(zhu)影響了肌肉(rou)的持水力(WHC)、膠(jiao)原蛋(dan)白含量和質(zhì)構(gòu)(gou)特性(p < 0.05)。其中,持水(shui)力可直接(jie)影響(xiang)肌肉品(pin)質(zhì),包(bao)括顏色(se)、口感、質(zhì)地(di)和風(fēng)味。持水力(li)通常通過蒸煮(zhu)損失率(lv)、滴水(shui)損失(shi)率和離(li)心損失率(lv)來評估:離心損(sun)失主要源(yuan)于肌肉組織(zhi)中自(zi)由水的流失;滴(di)水損失則(ze)主要由肌肉(rou)結(jié)構(gòu)內(nèi)結(jié)合水(shui)的流失導(dǎo)致,這(zhe)與蛋白(bai)質(zhì)的修飾(shi)、變性及結(jié)構(gòu)變(bian)化相關(guān)(guan)。因此(ci),提高肌肉持水(shui)力可增強(qiáng)(qiang)肌肉結(jié)構(gòu)的(de)完整(zheng)性,進(jìn)(jin)而直接(jie)改善肉質(zhì)。但本(ben)研究中(zhong),多寶魚(yu)肌肉(rou)的 24 小(xiao)時滴水損失(shi)率和離心損失(shi)率升高(gao),表明(ming)其持水力下(xia)降。此外,膠(jiao)原蛋白作為(wei)結(jié)締組織(zhi)的主要成(cheng)分,對維持(chi)肌肉完整性至(zhi)關(guān)重要,其含量(liang)與肌(ji)肉的彈性和(he)硬度密切(qie)相關(guān)。本研(yan)究發(fā)現(xiàn)(xian),CeO?納米顆粒(li)暴露導(dǎo)致多(duo)寶魚肌肉持(chi)水力降(jiang)低和膠原蛋(dan)白含(han)量減少,這可能(neng)破壞了(le)肌肉結(jié)構(gòu)的(de)完整性,進(jìn)而影(ying)響肉質(zhì)的質(zhì)(zhi)地和(he)風(fēng)味。
重要的(de)是,具有高硬度(du)和彈性(xing)的魚肉更受消(xiao)費(fèi)者(zhe)認(rèn)可。提高魚肉(rou)硬度(即堅(jian)實(shí)度)可(ke)改善魚肉品(pin)質(zhì),而較(jiao)低的剪切(qie)力能(neng)增加魚肉(rou)的嫩度。然而,剪(jian)切力、咀嚼(jue)性和內(nèi)聚性(xing)降低(di)會減弱魚肉肌(ji)細(xì)胞之間(jian)的結(jié)合能力(li),使其無法抵抗(kang)損傷并維持結(jié)(jie)構(gòu)完整性(xing),進(jìn)而導(dǎo)(dao)致肌(ji)肉彈(dan)性下(xia)降、口(kou)感變(bian)差。本研究中,所(suo)有組別(bie)的魚肉彈(dan)性和內(nèi)(nei)聚性(xing)未呈現(xiàn)顯著差(cha)異(p > 0.05)。但與對照組(zu)相比,暴露組魚(yu)肉的硬(ying)度、剪切力和咀(ju)嚼性均顯(xian)著降低(p < 0.05),這(zhe)可能導(dǎo)致經(jīng)膳(shan)食暴(bao)露于 CeO?納米顆粒(li)后的多寶(bao)魚肌肉出(chu)現(xiàn)口感品(pin)質(zhì)不佳的(de)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。