徐德峰，廖威龍，李彩虹，廖建萌，李 欣

（1.廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.廣東醫(yī)科大學(xué)海洋醫(yī)藥研究院，廣東 湛江 524023；3.湛江市食品藥品研究所，廣東 湛江 524000；4.桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院，廣西 桂林 541000）

作為全球海洋養(yǎng)殖業(yè)重要支柱，凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei，俗稱南美白對(duì)蝦）不僅在全球?qū)ξr總產(chǎn)量中占據(jù)主導(dǎo)地位（約占80%），而且其在食品安全和營養(yǎng)供給方面的作用日益凸顯。據(jù)2023年中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，凡納濱對(duì)蝦海水養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到134.28萬t，淡水養(yǎng)殖達(dá)到75.83萬t[1]，已成為我國優(yōu)質(zhì)食物蛋白質(zhì)的重要來源[2]。雖然凡納濱對(duì)蝦市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)，但肌肉軟化問題一直是影響其商品價(jià)值的主要因素。對(duì)蝦肌肉組織柔嫩，在冷藏過程中極易發(fā)生以肌肉軟化為代表的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)劣變，4 ℃冷藏條件下貨架期僅為72 h，嚴(yán)重影響其感官品質(zhì)和商品價(jià)值[3-5]。針對(duì)這一問題，本研究致力于探明冷藏對(duì)蝦肌肉軟化背后的生化機(jī)制及其生物標(biāo)記物，深化品質(zhì)劣變的理論認(rèn)知，為鮮活對(duì)蝦質(zhì)量保真提供理論指導(dǎo)。

肌肉軟化是一系列復(fù)雜生化事件的結(jié)果，肌纖維是維持肌肉硬度等質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，而內(nèi)源酶誘導(dǎo)的肌纖維降解是肉品質(zhì)構(gòu)劣化的關(guān)鍵生物學(xué)過程。研究發(fā)現(xiàn)，畜禽動(dòng)物死后初期，細(xì)胞有氧呼吸停止而無氧呼吸增強(qiáng)，糖原消耗使乳酸累積，細(xì)胞內(nèi)質(zhì)子梯度增大，形成的跨膜質(zhì)子梯度可間接激活Na+或Ca2+交換蛋白，促進(jìn)胞外Ca2+內(nèi)流，并誘導(dǎo)肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+瞬間大量釋放；與此同時(shí)，ATP水平、Ca2+-ATP酶、輕鏈蛋白激酶、磷酸酶、蛋白激酶活性也發(fā)生相應(yīng)變化，上述生化因子相互作用直接影響到肌肉軟化進(jìn)程。但比較后發(fā)現(xiàn)，豬、牛、雞等動(dòng)物在貯藏期間的pH 值、Ca2+濃度、ATP 水平、代謝酶活性等生化因子的變化規(guī)律并不一致，這可能是因?yàn)椴煌瑒?dòng)物肌肉品質(zhì)劣化進(jìn)程取決于無氧代謝啟動(dòng)后生物標(biāo)記物的演替速度，相互間具有物種特異性[6-8]。Xu 等[9]發(fā)現(xiàn)對(duì)蝦在冷藏期間揮發(fā)性鹽基氮TVB-N 含量快速增加，肌纖維間隙增大，肌肉內(nèi)膜破裂，肌肉快速軟化；Peng 等[10]強(qiáng)調(diào)內(nèi)源性酶在對(duì)蝦死后加速肌肉軟化過程中的潛在作用。Bouskila等[11]發(fā)現(xiàn)葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶（G6PI）參與糖酵解或糖異生途徑，可催化葡萄糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸的相互轉(zhuǎn)化產(chǎn)生能量使肌肉收縮。以上研究均指明肌肉軟化與生化代謝之間的密切關(guān)聯(lián)。然而，目前關(guān)于對(duì)蝦冷藏期間肌肉軟化與生化代謝因子間相關(guān)性的研究尚未見報(bào)道。

本研究通過監(jiān)測(cè)凡納濱對(duì)蝦冷藏期間肌肉生化因子水平和磷酸化調(diào)控酶活性，分析其與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)性，探明肌肉軟化相關(guān)的生化關(guān)系，進(jìn)而識(shí)別生物標(biāo)記物，以期為對(duì)蝦冷藏期間質(zhì)構(gòu)劣化的早期預(yù)警與靶向監(jiān)控提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 主要藥品試劑

蒽酮（分析純AR），上?；瘜W(xué)試劑公司；苯甲磺酰氟（PMSF，AR），碧云天生物技術(shù)有限公司；ATP含量測(cè)定試劑盒、超微量Ca2+-ATP 酶試劑盒、酸性及堿性磷酸酶(ACP、AKP)測(cè)定試劑盒，南京建成生物工程研究所有限公司；BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒，飛凈生物科技有限公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

PHS-3E型雷磁pH儀，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC公司；Varioskan全自動(dòng)酶標(biāo)儀，塞默飛世爾科技中國有限公司。

1.3 原料

鮮活凡納濱對(duì)蝦，體質(zhì)量（12.26±1.52）g，體長(zhǎng)（8.25 ± 1.43）cm，購于廣東省湛江市麻章區(qū)東南水產(chǎn)品市場(chǎng)，充氧后2 h 內(nèi)保活運(yùn)輸至廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院水產(chǎn)品?；盍魍▽?shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理。選取無表面損傷且存活狀況良好的個(gè)體，自來水清洗后加冰塊使其猝死，用自來水洗凈體表，每6尾作為一組，裝入聚乙烯塑料保鮮袋，4 ℃冷藏120 h，每12 h取出一組測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 方法

1.4.1 質(zhì)構(gòu)分析（TPA）參照王偉等[12]法測(cè)定質(zhì)構(gòu)指標(biāo)。將對(duì)蝦去頭、剝殼，放到測(cè)試臺(tái)中間，選取第二腹節(jié)進(jìn)行質(zhì)地多面分析。選用直徑為50 mm 的P50 平底柱形探頭，測(cè)前速度2.00 mm/s，測(cè)試速度1.00 mm/s，測(cè)后速度1.00 mm/s，壓縮程度50%。測(cè)定硬度、彈性、內(nèi)聚力、咀嚼性、剪切力等參數(shù)。

1.4.2 肌原纖維蛋白提取 參照Lametsch 等[13]法稍修改。選取多尾蝦的第二腹節(jié)，切碎，稱100 mg 碎肉于組織勻漿管中，加入緩沖液（1 mL裂解緩沖液，10 μL PMSF，10 μL蛋白酶抑制劑和10 μL磷酸酶抑制劑）混合，在4 ℃、3 000 r/min 條件下勻漿2 min，冰上裂解30 min，在4 ℃、4 000 r/min 條件下離心5 min，收集上清液保存于-80 ℃的冰箱中待用。使用BCA試劑盒測(cè)定蛋白濃度。

1.4.3 肌原纖維小片化指數(shù)（MFI）測(cè)定 參照Wu等[14]法，將蛋白溶液質(zhì)量濃度調(diào)至（0.5 ± 0.05）mg/mL，記錄波長(zhǎng)540 nm 處的光密度，其平均值乘以200 即為MFI。

1.4.4 無氧條件下各生化因子指標(biāo)測(cè)定 pH值測(cè)定參照Salih 等[15]法進(jìn)行。糖原含量、乳酸含量、ATP含量、酸性與堿性磷酸酶（ACP、AKP）活性、Ca2+-ATP酶活性測(cè)定使用南京建城生物工程研究所生產(chǎn)的相關(guān)試劑盒，按照說明書依次測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

各指標(biāo)平行測(cè)定3 次，數(shù)據(jù)用平均值± 標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，采用SPSS 22.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用單因素方差分析，使用Origin 8.5 和GraphPad Prism 8.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷藏期間對(duì)蝦肌肉質(zhì)構(gòu)與纖維斷裂情況變化

質(zhì)構(gòu)特性能夠反映凡納濱對(duì)蝦的新鮮程度[16]。由圖1(A)可知，隨著冷藏時(shí)間的增加，對(duì)蝦肌肉硬度呈下降趨勢(shì)，在冷藏72 h 后硬度迅速降至（2947±113）g。由圖1(B)可知，彈性與硬度呈相同變化趨勢(shì)，從初始的1.42±0.05降至120 h的0.66±0.01；由圖1(C)可知，對(duì)蝦內(nèi)聚力在冷藏期間持續(xù)下降，由初始的0.62±0.02，降至120 h時(shí)的0.32±0.01，而咀嚼性從最初的（2524±127）g降至120 h的（504±51）g（圖1(D)）。說明冷藏時(shí)間延長(zhǎng)顯著影響凡納濱對(duì)蝦肌肉的硬度、彈性、內(nèi)聚力和咀嚼性，直接指示其新鮮度下降。研究發(fā)現(xiàn)，在冷藏條件下，羊肉和鱸（Lateolabrax japonicus）魚肉的硬度隨冷藏時(shí)間增加而上升，而對(duì)蝦的肌肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)則呈下降趨勢(shì)[17,18]。這表明不同物種在冷藏后肌肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化具有顯著差異。對(duì)蝦死后，特定蛋白酶從肝胰腺遷移到肌肉，加速肌原纖維蛋白的降解，導(dǎo)致肌肉快速軟化，通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析揭示了蛋白酶促進(jìn)死后肌肉代謝的作用，這可能是對(duì)蝦短暫尸僵期和快速軟化的原因[10]。MFI是反映對(duì)蝦肌肉完整性的一個(gè)重要指標(biāo)[19]。由圖1(E)可知，對(duì)蝦肌肉MFI隨著冷藏時(shí)間的增加而增大。對(duì)蝦初始MFI 為21.63 ± 0.29，36 h 時(shí)升至62.13 ± 3.40，表明24 h 后肌肉纖維快速降解。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，MFI 與對(duì)蝦質(zhì)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)均顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）（圖1(F-I)），說明肌原纖維碎片化與質(zhì)構(gòu)品質(zhì)劣變存在一定的因果關(guān)系。MFI 增加表明肌原纖維完整性受到破壞，可能源于細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)降解酶活性增加而引起結(jié)構(gòu)蛋白斷裂，使蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，肌原纖維中的粗絲加速降解，表現(xiàn)出肌肉組織軟化[20]。李曉等[21]研究發(fā)現(xiàn)，0 ℃貯藏凡納濱對(duì)蝦，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)；Sun 等[22]發(fā)現(xiàn)在微凍條件下，對(duì)蝦在10 d時(shí)MFI呈顯著上升，與本研究趨勢(shì)一致，而與本研究MFI 顯著上升出現(xiàn)時(shí)間上的差異，可能是因?yàn)槲龅蜏刭A藏抑制了對(duì)蝦體內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)，延緩了對(duì)蝦品質(zhì)劣化。

圖1 冷藏對(duì)蝦主要質(zhì)構(gòu)指標(biāo)和MFI的動(dòng)態(tài)變化及其相關(guān)性Fig.1 Dynamic variation on primary textural indexes and MFI of refrigerated prawn,and the correlation between MFI and each index

2.2 冷藏對(duì)蝦肌肉組織生化代謝變化

在對(duì)蝦死后，機(jī)體會(huì)啟動(dòng)細(xì)胞凋亡過程，伴隨內(nèi)源酶的激活可引起各種生化代謝發(fā)生規(guī)律變化[23]。由圖2 可知，對(duì)蝦冷藏24 h 內(nèi)pH 值下降，之后明顯增加（圖2(A)）；肌肉糖原質(zhì)量分?jǐn)?shù)在初期24 h內(nèi)快速下降，由最初的（0.35±0.02）降至（0.28±0.02）g/100g，而后緩慢下降（圖2(B)）。在氧氣供應(yīng)不足的環(huán)境下，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)無氧糖酵解代謝途徑，將糖原分解為乳酸，并在此過程中不斷積累，導(dǎo)致細(xì)胞環(huán)境酸化，這與pH 值的變化相符，提示細(xì)胞內(nèi)酸堿平衡受到無氧糖酵解的影響[24]。由圖2(C)可知，丙酮酸質(zhì)量摩爾濃度先快速上升至峰值，由（1.30±0.15）mmol/100g升至36 h的（2.85±0.08）mmol/100g，之后持續(xù)下降，提示細(xì)胞代謝類型發(fā)生變化。Chen等[25]指出糖原和乳酸作為糖酵解反應(yīng)的底物和產(chǎn)物，其含量變化直接反映糖酵解水平和速率。在前24 h 內(nèi)，糖原被快速分解產(chǎn)生丙酮酸后，在細(xì)胞缺氧的環(huán)境下乳酸質(zhì)量摩爾濃度快速增加（圖2(D)），由（0.06 ± 0.01）mmol/g 升 至24 h 時(shí) 的（0.23 ±0.01）mmol/g，之后快速下降，直至120 h 時(shí)的（0.09±0.01）mmol/g，表明冷藏前24 h大多數(shù)丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸。王源源等[26]研究干露對(duì)克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）成蝦存活、相關(guān)代謝酶及組織結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)其代謝酶活性變化趨勢(shì)與本研究類似，說明冷藏初期細(xì)胞代謝模式轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸。

圖2 冷藏對(duì)蝦糖酵解過程各指標(biāo)變化Fig.2 Changes of each index related to glycolysis process

鑒于物質(zhì)代謝與能量代謝的密切相關(guān)性，進(jìn)一步考察冷藏過程中對(duì)蝦肌肉中ATP 的含量變化。由圖2(E)可以看出，新鮮對(duì)蝦肌肉中ATP 質(zhì)量摩爾濃度為（339.88±8.44）μmol/g，48 h 降至（53.55±1.39）μmol/g，僅為初始值的15%，72 h 時(shí)ATP 消耗完畢。通常，乳酸堆積造成pH 值下降，使肌漿網(wǎng)的Ca2+滯留能力下降，Ca2+大量釋放至細(xì)胞外，促使肌原纖維間Ca2+濃度增加，進(jìn)而激活A(yù)TP 酶使ATP 迅速降解[27]。磷酸果糖激酶（PFK）是肌肉糖酵解最重要的限速酶。在糖酵解反應(yīng)中，PFK 催化的反應(yīng)為不可逆反應(yīng)，PFK 對(duì)糖酵解的驅(qū)動(dòng)有著至關(guān)重要作用[28]。由圖2(F)可知，在冷藏至24 h 時(shí)，PFK 活性顯著下降至（20.82±0.32）U/mg，之后逐步降至（11.13±0.10）U/mg。林珩迅等[29]發(fā)現(xiàn)，ATP含量降低可能導(dǎo)致糖酵解途徑中所需的能量供應(yīng)不足，限制PFK 的催化活性。此外，ATP 的降低也可能引起代謝途徑中其他關(guān)鍵酶的活性下降，如磷酸己糖激酶（PGK）和磷酸甘油醛-3-脫氫酶（GAPDH），進(jìn)一步影響肌肉組織中的代謝類型[30]。

2.3 對(duì)蝦冷藏過程中磷酸酶和Ca2+-ATP 酶活性變化

ACP、AKP 參與磷酸基團(tuán)的代謝，與蛋白質(zhì)代謝有關(guān)[31]。由圖3 可知，ACP 和AKP 活性從0 h 至60 h 基本不變，72 h 后開始上升，其中ACP 活性在120 h 升至（26.57±1.53）U/g，AKP 活性升至（1.46±0.10）U/g。此外，肌原纖維蛋白是水產(chǎn)品中最重要的結(jié)構(gòu)和功能蛋白，其中肌球蛋白占肌原纖維蛋白的55%～60%[32]，而肌球蛋白穩(wěn)定性與Ca2+-ATP 酶活性有關(guān)，Ca2+-ATP 酶活性越高，肌肉蛋白質(zhì)越穩(wěn)定[33]。如圖3(B)所示，冷藏期間對(duì)蝦肌肉Ca2+-ATP酶活性不斷下降，由初始（0.54±0.01）降至120 h 時(shí)（0.15±0.01）U/mg，下降近乎4 倍，間接反映肌原纖維的解離降解。通常，ATP 快速下降使Ca2+-ATP 酶可利用的能量不足，影響鈣泵功能，誘導(dǎo)肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+大量釋放，從而激活酸性或堿性磷酸酶的活性，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解[34]。

圖3 磷酸酶和Ca2+-ATP酶活性變化Fig.3 Changes in phosphatase and Ca2+-ATPase activity

2.4 冷藏對(duì)蝦肌肉軟化與各生化指標(biāo)間的相關(guān)性

各指標(biāo)間相關(guān)性見圖4。對(duì)蝦冷藏期間，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與MFI 指數(shù)間顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與Ca2+-ATP 酶活性顯著正相關(guān)（P＜0.05），其生化規(guī)律可能是對(duì)蝦死后肌肉代謝減緩，Ca2+-ATP酶活性下降，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，打破細(xì)胞內(nèi)的鈣離子平衡，激活鈣蛋白酶參與肌原纖維降解，隨后肌原纖維碎片化增加和質(zhì)構(gòu)特性劣變，尤其是硬度和彈性指標(biāo)快速下降。在各指標(biāo)中Ca2+-ATP 酶活性與硬度相關(guān)性最強(qiáng)（R2=0.98），可能是因?yàn)镃a2+-ATP 酶在細(xì)胞內(nèi)鈣離子調(diào)控和能量代謝中的關(guān)鍵作用，Ca2+-ATP 酶是一種負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)鈣離子平衡的酶，其活性直接影響細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度[35]。當(dāng)Ca2+-ATP 酶驅(qū)動(dòng)Ca2+從細(xì)胞質(zhì)或其他細(xì)胞區(qū)域轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中的游離Ca2+減少，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+濃度相對(duì)升高，觸發(fā)肌肉細(xì)胞中的肌鈣蛋白與肌動(dòng)蛋白的結(jié)合，引發(fā)肌肉的收縮反應(yīng)[36]。同時(shí)可以看出，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與磷酸酶活性表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，其原因可能是冷藏后期微生物繁殖使細(xì)胞結(jié)構(gòu)破裂，細(xì)胞內(nèi)核酸、磷脂和堿性磷酸鹽等細(xì)胞成分不斷釋放和聚集，間接誘導(dǎo)ACP或AKP激活，從而加速蛋白質(zhì)降解。這一過程會(huì)破壞對(duì)蝦肌肉的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致肌肉組織松散，失去原有的緊密結(jié)構(gòu)。Ca2+-ATP酶活性與磷酸酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），Ca2+-ATP 酶活性下降通常與細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失衡有關(guān)，其活性下降被視為一種細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)，應(yīng)激響應(yīng)通常涉及MAP激酶（MAPK）通路，從而通過磷酸化下游目標(biāo)蛋白來改變其活性或定位[37-40]。

圖4 凡納濱對(duì)蝦冷藏過程中各指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.4 Correlation analysis of various indexes during cold storage of Litopenaeus vannamei

鑒于物質(zhì)代謝與能量代謝的密切相關(guān)性，進(jìn)一步分析糖代謝相關(guān)生化因子與肌原纖維降解的相關(guān)性有助于探明肌肉軟化的生物標(biāo)記物。由圖4可見，MFI 指數(shù)與pH、糖原含量顯著負(fù)相關(guān)性（P＜0.05），這是因?yàn)樵趯?duì)蝦冷藏過程中，肌肉內(nèi)源酶的活性變化會(huì)影響肌原纖維降解，能量代謝速率減緩從而導(dǎo)致酸堿平衡失調(diào)。從生化代謝角度分析，ATP 是細(xì)胞內(nèi)能量的主要供應(yīng)者，其通過釋放高能磷酸鍵來提供能量給各種生化反應(yīng)。糖原作為能量?jī)?chǔ)存分子被降解成丙酮酸、乳酸和ATP，酸性物質(zhì)堆積使pH 值下降，反過來影響PFK 的催化活性，導(dǎo)致糖酵解速率降低。另外，PFK 是一種依賴于ATP的酶，當(dāng)ATP 水平較低時(shí)，PFK 催化反應(yīng)所需的高能磷酸鍵就會(huì)減少，PFK 的催化速率會(huì)受阻，進(jìn)一步降低糖酵解速率，與經(jīng)典Michaelis-Menten 動(dòng)力學(xué)理論相一致，說明PFK 驅(qū)動(dòng)的糖酵解可能是觸發(fā)和加速肌肉快速軟化的關(guān)鍵前期生化事件。能量代謝是維持細(xì)胞生存和功能的基礎(chǔ)，其與對(duì)蝦肌肉的質(zhì)構(gòu)特性密切相關(guān)[41]。ATP含量與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)之間顯著正相關(guān)性（P＜0.05），ATP 在肌肉收縮機(jī)制中起著關(guān)鍵作用，新鮮對(duì)蝦中ATP 含量較高，可以維持收縮狀態(tài)，從而使肌肉保持一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和彈性。隨著冷藏時(shí)間的推移，ATP 生成減少而消耗增多，造成Ca2+-ATP酶轉(zhuǎn)移Ca2+的能力下降，從而使細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，最終激活鈣蛋白酶并降解肌原纖維，增加肌原纖維碎片化的程度。綜上所述，Ca2+-ATP 酶在各指標(biāo)間相關(guān)性最強(qiáng)，可作為冷藏對(duì)蝦以肌肉軟化為代表的質(zhì)構(gòu)劣化的生物標(biāo)記物。

2.5 Ca2+-ATP酶驅(qū)動(dòng)肌肉軟化的可能機(jī)制

基于細(xì)胞內(nèi)生化代謝路徑及其生物學(xué)效應(yīng)，分析Ca2+-ATP 酶驅(qū)動(dòng)肌肉軟化的可能機(jī)制，提出如下科學(xué)假說（圖5）。

圖5 Ca2+-ATP酶驅(qū)動(dòng)冷藏對(duì)戲肌肉軟化的可能機(jī)制Fig.5 Potential mechanisms of muscle softening driven by Ca2+-ATPase in shrimp during cold storage

在4 ℃冷藏初期，由于對(duì)蝦死亡而呼吸終止，細(xì)胞失去氧氣供應(yīng)，無氧呼吸取代有氧呼吸，對(duì)蝦肌肉中的糖原通過糖酵解和無氧呼吸生成丙酮酸和少量ATP，隨后丙酮酸被氧化為乙酰輔酶A，轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體進(jìn)行三羧酸循環(huán)（TCA 循環(huán)），最終轉(zhuǎn)化為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FADH2），通過電子傳遞鏈進(jìn)行氧化磷酸化產(chǎn)生ATP，而Ca2+-ATP 酶在細(xì)胞內(nèi)維持Ca2+濃度平衡起著關(guān)鍵作用，其通過消耗ATP主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+，將細(xì)胞內(nèi)的Ca2+從低濃度區(qū)域（通常是細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)）轉(zhuǎn)運(yùn)到高濃度區(qū)域（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞外區(qū)域）。隨著能量代謝減緩，ATP 生成速率降低，導(dǎo)致Ca2+-ATP 酶的鈣泵功能受阻，影響Ca2+的正常轉(zhuǎn)運(yùn)，使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放的Ca2+在肌肉細(xì)胞內(nèi)大量積累，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+異常升高，進(jìn)而激活鈣蛋白酶并降解肌原纖維蛋白和細(xì)胞骨架蛋白，引起肌肉軟化。

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)蝦冷藏初期肌肉質(zhì)構(gòu)品質(zhì)指標(biāo)快速下降，且與肌原纖維碎片化密切相關(guān)。伴隨著糖原含量快速下降，丙酮酸和乳酸累積，且ATP含量急劇降低，PFK 活性受抑制，導(dǎo)致糖酵解速率減緩。冷藏24 h 之后，ACP 和AKP 活性快速增加，促使肌原纖維蛋白去磷酸化，影響肌原纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而觸發(fā)和加速肌肉快速軟化。冷藏初期，對(duì)蝦質(zhì)構(gòu)快速劣化受關(guān)鍵內(nèi)源酶的協(xié)同激活，PFK 驅(qū)動(dòng)的糖酵解可能是觸發(fā)和加速肌肉快速軟化的關(guān)鍵前期生化事件，其中Ca2+-ATP酶是生物標(biāo)記物。