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Technical articles近日,中(zhong)國海洋大學、江(jiang)南大(da)學和河(he)北師范大(da)學研(yan)究人員聯(lián)合在(zai)國際期刊(kan)《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(lun)文中(zhong),研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質構儀用于(yu)測定(ding)多寶魚(yu)的硬度、彈(dan)性、咀嚼性(xing)、內聚(ju)性和剪(jian)切力等指標。
工程納(na)米顆粒(ENPs)會在(zai)海洋沉積(ji)物中累積,并對(dui)底棲生物產(chǎn)生(sheng)不利(li)影響。然而,ENPs 對(dui)海洋底棲食(shi)物鏈的(de)影響在很(hen)大程度上仍(reng)不明確。本研(yan)究以沙(sha)蠶(Perinereis aibuhitensis)到多寶魚(Scophthalmus maximus)為模擬海(hai)洋底棲食物(wu)鏈,探究(jiu)了二氧化(hua)鈰(CeO?)納米顆(ke)粒在(zai)其中的營養(yǎng)傳(chuan)遞與轉化過程(cheng),以及(ji)它們(men)對魚肉(rou)品質的影(ying)響。結果顯(xian)示,隨(sui)著沙蠶體(ti)內 CeO?納(na)米顆(ke)粒累積量的增(zeng)加,多寶魚(yu)體內的鈰(Ce)含量(liang)也隨之上升,但(dan)該食物鏈中(zhong)未出現(xiàn) CeO?納(na)米顆粒的(de)生物(wu)放大效(xiao)應。在(zai)營養(yǎng)傳(chuan)遞過程中,多寶魚體內的 CeO?納米顆(ke)粒發(fā)生了從 Ce(IV)到(dao) Ce(III)的轉化。重要(yao)的是,CeO?納米顆粒(li)在多寶魚肌肉中累積(ji)后,會(hui)降低(di)肌肉中(zhong)的粗蛋白、總(zong)氨基(ji)酸和呈(cheng)味氨(an)基酸含量(liang),同時還(hai)會影響(xiang)肌肉質地(di)。CeO?納米顆粒導(dao)致魚(yu)肉品質下降(jiang),這主要(yao)與氧化應(ying)激引起(qi)的肌肉代謝異(yi)常和腸道功(gong)能紊亂有關(guan)。具體而言(yan),CeO?納米顆粒會增(zeng)加多寶魚腸道中寡養(yǎng)(yang)單胞(bao)菌屬和(he)弧菌屬的相對(dui)豐度,同時降(jiang)低乳(ru)酸桿菌屬(shu)、芽孢桿(gan)菌屬和不動桿(gan)菌屬(shu)的相對豐度。此(ci)外,CeO?納(na)米顆粒還(hai)會顯著干擾肌(ji)肉中(zhong)嘌呤及氨(an)基酸(如天冬(dong)氨酸、谷(gu)氨酸、甘氨酸(suan)等)的代(dai)謝。相關性(xing)分析(xi)表明,腸道菌(jun)群失調與肌肉(rou)代謝(xie)功能障(zhang)礙存在(zai)高度相(xiang)關性。本研究揭(jie)示了 CeO?納米顆(ke)粒的傳(chuan)遞與轉化規(guī)律(lv),以及(ji)它們通(tong)過 “腸道 - 肌肉軸(zhou)" 對魚肉(rou)品質的干(gan)擾機制,為評(ping)估海洋(yang)環(huán)境中的生態(tài)(tai)風險和食品安(an)全提供了有(you)價值的參考(kao)信息。
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,多(duo)寶魚的(de)肉色(包括(kuo)紅度、亮度和黃(huang)度)未(wei)受到顯著(zhu)影響(p > 0.05)。然(ran)而,膳(shan)食暴露于 CeO?納(na)米顆粒(li)顯著影響了肌(ji)肉的持水(shui)力(WHC)、膠原(yuan)蛋白含量和(he)質構特性(p < 0.05)。其中(zhong),持水(shui)力可直接影響(xiang)肌肉品質,包(bao)括顏色、口(kou)感、質(zhi)地和風味。持水(shui)力通常通過蒸(zheng)煮損失(shi)率、滴水(shui)損失率和離心(xin)損失率來評估(gu):離心損失(shi)主要源于(yu)肌肉組織(zhi)中自由水(shui)的流失;滴(di)水損失則主要(yao)由肌肉(rou)結構內結合(he)水的流(liu)失導致(zhi),這與蛋(dan)白質的修飾、變(bian)性及結構(gou)變化相關。因(yin)此,提高肌(ji)肉持(chi)水力可增強肌(ji)肉結(jie)構的完(wan)整性,進而直接(jie)改善肉質。但(dan)本研究(jiu)中,多寶魚肌(ji)肉的(de) 24 小時滴水損失(shi)率和離心(xin)損失(shi)率升高,表明其(qi)持水力下降(jiang)。此外,膠原(yuan)蛋白(bai)作為(wei)結締組織的主(zhu)要成分(fen),對維持肌肉(rou)完整性(xing)至關重要,其含(han)量與肌(ji)肉的彈性和硬(ying)度密切相關(guan)。本研究發(fā)現(xiàn),CeO?納(na)米顆(ke)粒暴露導致多(duo)寶魚肌(ji)肉持水力(li)降低和膠原(yuan)蛋白含(han)量減少,這可能(neng)破壞(huai)了肌肉結構(gou)的完整(zheng)性,進(jin)而影響肉質的(de)質地和風(feng)味。
重要的是,具有(you)高硬度和彈性(xing)的魚肉更受消(xiao)費者認可。提(ti)高魚肉(rou)硬度(即(ji)堅實度)可改(gai)善魚(yu)肉品質,而較(jiao)低的剪(jian)切力(li)能增加魚肉(rou)的嫩度(du)。然而,剪切(qie)力、咀嚼性和(he)內聚性降低(di)會減(jian)弱魚(yu)肉肌細胞(bao)之間的結(jie)合能力,使其無(wu)法抵抗損傷并(bing)維持結構完整(zheng)性,進而導致肌(ji)肉彈性下降、口(kou)感變差。本研究(jiu)中,所有組(zu)別的魚(yu)肉彈性和內(nei)聚性未呈(cheng)現(xiàn)顯著差(cha)異(p > 0.05)。但與對(dui)照組相(xiang)比,暴露(lu)組魚肉的(de)硬度、剪切(qie)力和咀嚼性(xing)均顯(xian)著降低(p < 0.05),這可能(neng)導致經(jīng)(jing)膳食暴露于(yu) CeO?納米顆(ke)粒后的(de)多寶魚肌肉出(chu)現(xiàn)口感(gan)品質(zhi)不佳的問題(ti)。
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。