技術(shù)文(wen)章
Technical articles近日,中(zhong)國海洋大(da)學(xué)、江南大學(xué)和(he)河北師范(fan)大學(xué)(xue)研究(jiu)人員聯(lián)合在(zai)國際(ji)期刊《Eco-Environment & Health》(IF:17.6)發(fā)表了題為(wei)"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(gai)論文中,研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于測定多(duo)寶魚的(de)硬度、彈性、咀嚼(jue)性、內(nèi)聚性和剪(jian)切力等指標(biāo)(biao)。
工程納米顆(ke)粒(ENPs)會在海(hai)洋沉積(ji)物中累積,并(bing)對底(di)棲生物產(chǎn)(chan)生不(bu)利影響。然(ran)而,ENPs 對(dui)海洋底棲食(shi)物鏈的影(ying)響在很大程度(du)上仍不(bu)明確。本(ben)研究(jiu)以沙蠶(Perinereis aibuhitensis)到多寶(bao)魚(Scophthalmus maximus)為模(mo)擬海洋底棲(qi)食物鏈,探究了(le)二氧(yang)化鈰(CeO?)納米顆(ke)粒在(zai)其中的(de)營養(yǎng)傳(chuan)遞與轉(zhuǎn)化過(guo)程,以及(ji)它們對魚(yu)肉品質(zhì)的影響(xiang)。結(jié)果顯示,隨著(zhe)沙蠶體內(nèi) CeO?納(na)米顆粒累積(ji)量的增加,多寶(bao)魚體內(nèi)(nei)的鈰(shi)(Ce)含量也(ye)隨之上升(sheng),但該食物鏈中(zhong)未出現(xiàn)(xian) CeO?納米顆粒的(de)生物(wu)放大效應(yīng)。在營(ying)養(yǎng)傳遞(di)過程中,多寶(bao)魚體內(nèi)(nei)的 CeO?納米顆粒發(fā)(fa)生了從 Ce(IV)到 Ce(III)的(de)轉(zhuǎn)化。重(zhong)要的是(shi),CeO?納米顆(ke)粒在多寶(bao)魚肌肉中累積后(hou),會降低肌(ji)肉中的粗(cu)蛋白、總氨基(ji)酸和(he)呈味氨基酸含(han)量,同時還(hai)會影響(xiang)肌肉質(zhì)地(di)。CeO?納米顆粒導(dǎo)(dao)致魚肉(rou)品質(zhì)下降,這(zhe)主要與氧(yang)化應(yīng)激引起(qi)的肌肉代(dai)謝異常(chang)和腸(chang)道功能紊亂有(you)關(guān)。具(ju)體而(er)言,CeO?納米顆粒(li)會增加多寶魚腸道中寡(gua)養(yǎng)單胞菌(jun)屬和(he)弧菌屬的(de)相對豐度,同時(shi)降低乳酸桿菌(jun)屬、芽孢桿(gan)菌屬(shu)和不動桿菌(jun)屬的(de)相對(dui)豐度。此外(wai),CeO?納米顆(ke)粒還(hai)會顯著(zhu)干擾(rao)肌肉中嘌呤及(ji)氨基酸(如天冬(dong)氨酸、谷氨酸(suan)、甘氨酸(suan)等)的代謝(xie)。相關(guān)性分(fen)析表明,腸(chang)道菌群(qun)失調(diào)與肌肉代(dai)謝功能障礙(ai)存在高度相(xiang)關(guān)性。本研究揭(jie)示了(le) CeO?納米顆粒的(de)傳遞與轉(zhuǎn)化規(guī)(gui)律,以及它(ta)們通過 “腸(chang)道 - 肌(ji)肉軸(zhou)" 對魚肉品(pin)質(zhì)的干擾機制(zhi),為評估海(hai)洋環(huán)境(jing)中的生態(tài)(tai)風(fēng)險和食(shi)品安全提(ti)供了有價值的(de)參考(kao)信息。
如圖(tu) 3A-D 所示,喂食經(jīng) CeO?納(na)米顆粒(ENPs)處理的(de)沙蠶(can)后,多寶魚的(de)肉色(se)(包括紅度、亮(liang)度和黃度)未受(shou)到顯(xian)著影響(p > 0.05)。然(ran)而,膳食(shi)暴露(lu)于 CeO?納米顆粒顯(xian)著影響了(le)肌肉(rou)的持水力(WHC)、膠原(yuan)蛋白(bai)含量和質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)(p < 0.05)。其中,持水力(li)可直接影響(xiang)肌肉品質(zhì),包(bao)括顏色、口感、質(zhì)(zhi)地和風(fēng)味。持水(shui)力通常通過蒸(zheng)煮損失率、滴水(shui)損失率(lv)和離心損失(shi)率來(lai)評估:離心損失(shi)主要(yao)源于肌肉(rou)組織中自由(you)水的流失;滴(di)水損失則(ze)主要由肌肉結(jié)(jie)構(gòu)內(nèi)(nei)結(jié)合水(shui)的流失導(dǎo)(dao)致,這與蛋白質(zhì)(zhi)的修飾(shi)、變性及(ji)結(jié)構(gòu)變化(hua)相關(guān)。因此,提高(gao)肌肉持水(shui)力可增強肌肉(rou)結(jié)構(gòu)的完(wan)整性,進而直接(jie)改善肉(rou)質(zhì)。但本研(yan)究中,多寶魚(yu)肌肉的(de) 24 小時滴(di)水損失率和(he)離心損(sun)失率升高(gao),表明其持(chi)水力下降。此外(wai),膠原蛋白(bai)作為結(jié)締(di)組織的主(zhu)要成(cheng)分,對(dui)維持(chi)肌肉完整(zheng)性至(zhi)關(guān)重要,其含量(liang)與肌肉的(de)彈性和硬度(du)密切相關(guān)。本研(yan)究發(fā)現(xiàn),CeO?納(na)米顆粒暴露(lu)導(dǎo)致多寶魚(yu)肌肉持水(shui)力降低和(he)膠原(yuan)蛋白含量減(jian)少,這(zhe)可能破壞了(le)肌肉結(jié)構(gòu)(gou)的完整性,進而(er)影響(xiang)肉質(zhì)的質(zhì)地(di)和風(fēng)味。
重要(yao)的是(shi),具有高硬(ying)度和彈性的魚(yu)肉更受消費者(zhe)認(rèn)可。提高魚肉(rou)硬度(du)(即堅實度)可改(gai)善魚肉品質(zhì),而(er)較低的(de)剪切力能增(zeng)加魚(yu)肉的嫩度(du)。然而,剪切力(li)、咀嚼性和內(nèi)聚(ju)性降低(di)會減弱魚(yu)肉肌細胞之(zhi)間的結(jié)(jie)合能力,使其(qi)無法抵(di)抗損(sun)傷并維持(chi)結(jié)構(gòu)(gou)完整性,進而(er)導(dǎo)致肌肉彈性(xing)下降、口感變差(cha)。本研(yan)究中,所有(you)組別的(de)魚肉彈性和(he)內(nèi)聚性(xing)未呈現(xiàn)(xian)顯著差異(p > 0.05)。但與(yu)對照組(zu)相比,暴(bao)露組魚肉的硬(ying)度、剪切力(li)和咀(ju)嚼性均顯著(zhu)降低(p < 0.05),這可能(neng)導(dǎo)致經(jīng)膳(shan)食暴露(lu)于 CeO?納米顆粒(li)后的多寶魚肌(ji)肉出現(xiàn)(xian)口感品(pin)質(zhì)不(bu)佳的(de)問題。
參考(kao)文獻: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。