技術(shù)文(wen)章
Technical articles近日,中國海洋(yang)大學(xué)、江南大學(xué)(xue)和河(he)北師范大學(xué)研(yan)究人員(yuan)聯(lián)合在國(guo)際期刊《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"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong),研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測定(ding)多寶魚(yu)的硬度(du)、彈性、咀嚼(jue)性、內(nèi)聚(ju)性和(he)剪切力等指(zhi)標(biāo)。
工程納米(mi)顆粒(ENPs)會(huì)在海(hai)洋沉積物中累(lei)積,并對(duì)底棲(qi)生物(wu)產(chǎn)生不利影(ying)響。然而,ENPs 對(duì)海(hai)洋底(di)棲食物(wu)鏈的影(ying)響在很大程(cheng)度上仍不明確(que)。本研究以(yi)沙蠶(can)(Perinereis aibuhitensis)到多寶魚(yu)(Scophthalmus maximus)為模擬海(hai)洋底棲食(shi)物鏈,探(tan)究了二(er)氧化鈰(CeO?)納(na)米顆粒在其(qi)中的營養(yǎng)傳(chuan)遞與轉(zhuǎn)化過(guo)程,以及它(ta)們對(duì)魚肉品質(zhì)(zhi)的影(ying)響。結(jié)果顯示,隨著(zhe)沙蠶體內(nèi) CeO?納(na)米顆粒累積量(liang)的增加,多寶魚(yu)體內(nèi)的鈰(shi)(Ce)含量也隨之上(shang)升,但該食物(wu)鏈中未出現(xiàn)(xian) CeO?納米顆粒的(de)生物放大(da)效應(yīng)。在營養(yǎng)傳(chuan)遞過程中(zhong),多寶魚體內(nèi)的 CeO?納(na)米顆粒發(fā)生了(le)從 Ce(IV)到 Ce(III)的轉(zhuǎn)(zhuan)化。重要(yao)的是,CeO?納米顆粒(li)在多寶(bao)魚肌肉中(zhong)累積(ji)后,會(huì)降低肌肉(rou)中的粗蛋白(bai)、總氨基酸和呈(cheng)味氨(an)基酸含(han)量,同(tong)時(shí)還會(huì)影響肌(ji)肉質(zhì)地。CeO?納米(mi)顆粒導(dǎo)致魚(yu)肉品質(zhì)下降(jiang),這主要與(yu)氧化應(yīng)激(ji)引起的肌肉代(dai)謝異常和(he)腸道功(gong)能紊亂(luan)有關(guān)。具(ju)體而(er)言,CeO?納米顆粒會(huì)(hui)增加多寶魚(yu)腸道(dao)中寡養(yǎng)單(dan)胞菌屬和(he)弧菌屬的(de)相對(duì)豐度,同(tong)時(shí)降低乳酸桿(gan)菌屬、芽(ya)孢桿菌屬(shu)和不動(dòng)桿(gan)菌屬(shu)的相對(duì)豐度。此(ci)外,CeO?納(na)米顆粒還(hai)會(huì)顯(xian)著干擾肌肉中(zhong)嘌呤(ling)及氨(an)基酸(如(ru)天冬氨酸(suan)、谷氨酸、甘氨(an)酸等)的(de)代謝。相關(guān)(guan)性分析(xi)表明(ming),腸道菌群(qun)失調(diào)與肌肉代(dai)謝功(gong)能障(zhang)礙存在高(gao)度相關(guān)性。本研(yan)究揭(jie)示了 CeO?納米顆(ke)粒的(de)傳遞(di)與轉(zhuǎn)(zhuan)化規(guī)律,以及它(ta)們通過 “腸道 - 肌(ji)肉軸" 對(duì)魚肉品(pin)質(zhì)的干擾(rao)機(jī)制,為評(píng)估(gu)海洋環(huán)境(jing)中的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)(xian)和食品安全(quan)提供了有價(jià)(jia)值的參(can)考信(xin)息。
如圖 3A-D 所示(shi),喂食(shi)經(jīng) CeO?納米顆粒(ENPs)處(chu)理的沙蠶(can)后,多寶(bao)魚的(de)肉色(包括紅(hong)度、亮度和(he)黃度(du))未受到顯著(zhu)影響(p > 0.05)。然(ran)而,膳食暴露于(yu) CeO?納米顆(ke)粒顯著影響(xiang)了肌肉(rou)的持水力(WHC)、膠(jiao)原蛋白含(han)量和質(zhì)構(gòu)(gou)特性(p < 0.05)。其中,持水(shui)力可直接(jie)影響肌(ji)肉品質(zhì)(zhi),包括(kuo)顏色、口感(gan)、質(zhì)地和(he)風(fēng)味(wei)。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(lv)來評(píng)估:離(li)心損失主(zhu)要源于肌(ji)肉組織中自由(you)水的流失(shi);滴水(shui)損失則主(zhu)要由肌肉結(jié)構(gòu)(gou)內(nèi)結(jié)合(he)水的流(liu)失導(dǎo)(dao)致,這與蛋(dan)白質(zhì)的(de)修飾、變性及(ji)結(jié)構(gòu)變化相關(guān)(guan)。因此,提(ti)高肌肉持水力(li)可增強(qiáng)(qiang)肌肉結(jié)構(gòu)(gou)的完整性,進(jìn)(jin)而直接改(gai)善肉質(zhì)。但本研(yan)究中,多寶魚(yu)肌肉(rou)的 24 小時(shí)滴(di)水損失率(lv)和離心(xin)損失率升高(gao),表明其(qi)持水力下降。此(ci)外,膠(jiao)原蛋白作為結(jié)(jie)締組織的主(zhu)要成分,對(duì)維持(chi)肌肉完整(zheng)性至(zhi)關(guān)重(zhong)要,其含量(liang)與肌肉的(de)彈性和硬度(du)密切相關(guān)。本(ben)研究發(fā)現(xiàn),CeO?納(na)米顆粒暴露導(dǎo)(dao)致多寶魚肌肉(rou)持水力降低(di)和膠原蛋白(bai)含量減少(shao),這可(ke)能破(po)壞了肌肉結(jié)(jie)構(gòu)的(de)完整性,進(jìn)而影(ying)響肉質(zhì)的質(zhì)地(di)和風(fēng)味。
重要的是,具(ju)有高硬度和(he)彈性的魚肉(rou)更受消費(fèi)者認(rèn)(ren)可。提高魚肉硬(ying)度(即堅(jiān)實(shí)度)可(ke)改善魚(yu)肉品質(zhì),而(er)較低(di)的剪切力能增(zeng)加魚肉的(de)嫩度。然(ran)而,剪切力(li)、咀嚼性和內(nèi)(nei)聚性(xing)降低(di)會(huì)減弱魚肉(rou)肌細(xì)胞之間的(de)結(jié)合能力,使其(qi)無法抵抗(kang)損傷并(bing)維持結(jié)構(gòu)完整(zheng)性,進(jìn)(jin)而導(dǎo)(dao)致肌肉彈(dan)性下降、口感變(bian)差。本研究(jiu)中,所有組別(bie)的魚肉彈性(xing)和內(nèi)聚性(xing)未呈現(xiàn)顯著(zhu)差異(p > 0.05)。但與對(duì)照(zhao)組相比(bi),暴露(lu)組魚(yu)肉的硬(ying)度、剪切力和(he)咀嚼性(xing)均顯著(zhu)降低(p < 0.05),這(zhe)可能(neng)導(dǎo)致經(jīng)膳食暴(bao)露于 CeO?納(na)米顆粒(li)后的多(duo)寶魚肌(ji)肉出現(xiàn)口感(gan)品質(zhì)(zhi)不佳(jia)的問題(ti)。
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。