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IF17.6!上海(hai)騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀助(zhu)力中國海洋大(da)學(xué)和江南大學(xué)(xue)發(fā)表論文(wen)
近日,中國海(hai)洋大學(xué)、江南(nan)大學(xué)(xue)和河北師(shi)范大學(xué)研究人(ren)員聯(lián)合在(zai)國際期刊《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。在該論(lun)文中,研(yan)究人(ren)員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定多寶魚(yu)的硬度、彈性、咀(ju)嚼性、內(nèi)聚(ju)性和剪切(qie)力等指標(biāo)。
工程納米顆粒(li)(ENPs)會在海洋沉(chen)積物中累(lei)積,并對(dui)底棲生物產(chǎn)(chan)生不利影(ying)響。然而,ENPs 對(dui)海洋底棲食(shi)物鏈的影響(xiang)在很大(da)程度上仍不(bu)明確。本研究(jiu)以沙蠶(Perinereis aibuhitensis)到多(duo)寶魚(Scophthalmus maximus)為模擬海洋底(di)棲食物鏈,探究(jiu)了二氧化(hua)鈰(CeO?)納(na)米顆粒在其(qi)中的營(ying)養(yǎng)傳(chuan)遞與(yu)轉(zhuǎn)化過程(cheng),以及(ji)它們對魚(yu)肉品質(zhì)(zhi)的影響。結(jié)果顯(xian)示,隨(sui)著沙蠶體內(nèi)(nei) CeO?納米顆(ke)粒累積量(liang)的增(zeng)加,多寶魚體內(nèi)的(de)鈰(Ce)含(han)量也隨之(zhi)上升,但該(gai)食物鏈(lian)中未出現(xiàn) CeO?納米(mi)顆粒(li)的生物放(fang)大效應(yīng)。在營(ying)養(yǎng)傳(chuan)遞過(guo)程中,多寶魚體內(nèi)的 CeO?納米(mi)顆粒發(fā)生了(le)從 Ce(IV)到(dao) Ce(III)的轉(zhuǎn)化。重要(yao)的是,CeO?納米(mi)顆粒(li)在多寶魚肌肉中累積(ji)后,會降(jiang)低肌肉中(zhong)的粗蛋白、總氨(an)基酸和呈味(wei)氨基(ji)酸含量,同時(shí)還(hai)會影響肌肉(rou)質(zhì)地。CeO?納米顆粒(li)導(dǎo)致魚肉(rou)品質(zhì)下降,這(zhe)主要與(yu)氧化應(yīng)(ying)激引起的(de)肌肉代謝異(yi)常和(he)腸道功能紊(wen)亂有關(guān)(guan)。具體而言,CeO?納(na)米顆粒(li)會增加多寶(bao)魚腸道(dao)中寡養(yǎng)單(dan)胞菌屬(shu)和弧菌屬(shu)的相對豐度,同(tong)時(shí)降低乳(ru)酸桿菌屬、芽孢(bao)桿菌屬和不動(dong)桿菌屬的相對(dui)豐度。此(ci)外,CeO?納米(mi)顆粒還會顯(xian)著干(gan)擾肌肉中嘌呤(ling)及氨基(ji)酸(如天冬(dong)氨酸、谷氨(an)酸、甘氨酸等)的(de)代謝。相關(guān)性(xing)分析(xi)表明,腸道菌群(qun)失調(diào)與肌(ji)肉代謝功(gong)能障礙存在高(gao)度相關(guān)性(xing)。本研(yan)究揭(jie)示了 CeO?納米(mi)顆粒的傳遞與(yu)轉(zhuǎn)化規(guī)律,以及(ji)它們通(tong)過 “腸道 - 肌肉(rou)軸" 對魚肉品質(zhì)(zhi)的干擾機(jī)制,為(wei)評估(gu)海洋環(huán)境(jing)中的生態(tài)風(fēng)(feng)險(xiǎn)和食品安(an)全提供了(le)有價(jià)值的參考(kao)信息。
如圖(tu) 3A-D 所示,喂食(shi)經(jīng) CeO?納(na)米顆(ke)粒(ENPs)處理的沙蠶(can)后,多寶魚的肉(rou)色(包括紅度、亮(liang)度和黃度(du))未受到(dao)顯著影響(p > 0.05)。然而(er),膳食暴露于 CeO?納(na)米顆粒顯著(zhu)影響了肌(ji)肉的持(chi)水力(WHC)、膠原(yuan)蛋白含(han)量和(he)質(zhì)構(gòu)特性(p < 0.05)。其中(zhong),持水力可直接(jie)影響肌肉(rou)品質(zhì),包括(kuo)顏色、口(kou)感、質(zhì)地和風(fēng)(feng)味。持水力通常(chang)通過蒸煮(zhu)損失率、滴水損(sun)失率和離心損(sun)失率來評(ping)估:離心(xin)損失主要源(yuan)于肌(ji)肉組織中自由(you)水的流失;滴水(shui)損失則主(zhu)要由肌肉結(jié)(jie)構(gòu)內(nèi)結(jié)合水(shui)的流失導(dǎo)(dao)致,這(zhe)與蛋白質(zhì)的修(xiu)飾、變性(xing)及結(jié)構(gòu)(gou)變化相關(guān)。因(yin)此,提(ti)高肌(ji)肉持(chi)水力(li)可增強(qiáng)肌(ji)肉結(jié)構(gòu)(gou)的完整性,進(jìn)而(er)直接改善肉(rou)質(zhì)。但本研(yan)究中,多寶魚(yu)肌肉的 24 小時(shí)滴(di)水損失率和離(li)心損失(shi)率升高,表(biao)明其持水力(li)下降(jiang)。此外,膠(jiao)原蛋白作為結(jié)(jie)締組織的(de)主要成分,對(dui)維持肌肉(rou)完整性至關(guān)重(zhong)要,其含量與肌(ji)肉的彈性和硬(ying)度密切相(xiang)關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)(xian),CeO?納米顆(ke)粒暴露導(dǎo)致多(duo)寶魚肌(ji)肉持水力(li)降低和(he)膠原(yuan)蛋白含量(liang)減少,這(zhe)可能破壞了(le)肌肉結(jié)構(gòu)(gou)的完整性,進(jìn)而(er)影響肉(rou)質(zhì)的(de)質(zhì)地和(he)風(fēng)味。
重要的是(shi),具有高硬(ying)度和彈性(xing)的魚肉更受(shou)消費(fèi)(fei)者認(rèn)可。提高魚(yu)肉硬度(即堅(jiān)(jian)實(shí)度)可改善魚(yu)肉品質(zhì)(zhi),而較低的(de)剪切力能增加(jia)魚肉的(de)嫩度。然而(er),剪切(qie)力、咀嚼性和(he)內(nèi)聚性降(jiang)低會減(jian)弱魚肉肌細(xì)(xi)胞之間的結(jié)合(he)能力(li),使其無(wu)法抵抗(kang)損傷并維持(chi)結(jié)構(gòu)(gou)完整性,進(jìn)而(er)導(dǎo)致肌肉彈(dan)性下降、口感(gan)變差。本研(yan)究中,所有組別(bie)的魚(yu)肉彈性和內(nèi)聚(ju)性未呈現(xiàn)顯(xian)著差異(yi)(p > 0.05)。但與對(dui)照組(zu)相比,暴(bao)露組魚肉的硬(ying)度、剪(jian)切力和咀嚼(jue)性均(jun)顯著(zhu)降低(p < 0.05),這可(ke)能導(dǎo)(dao)致經(jīng)膳食暴露(lu)于 CeO?納米(mi)顆粒后(hou)的多寶魚(yu)肌肉出現(xiàn)(xian)口感品質(zhì)不佳(jia)的問題。
參考(kao)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。