钙激活酶在鸡肉成熟中的作用机制

Calpains are widely considered to be a major player in improving eating qualities of meat during postmortem aging. To date, most of the studies focused on meat from livestock, whereas little is known about calpain system in poultry meat and especially about the molecular propeties and activity changes of μ/m-calpain found in poultry meat but not in livestock meat. The purpose of this study is to, by applying of protein electrophoresis, western blotting, real-time PCR, transmission electron microscopy, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, MALDI-TOF-MS, ect., research the expression, activity and activation of calpains within muscle cell；characterize the degradation profiles of myofibrillar proteins by calpains and their influence on muscle ultrastructure and eating qualities of meat during postmortem aging；the purification and characterization of calpains from chicken meat；molecular weight of calpains. The results above will contribute to demonstrate the activity changes of calpain, and the role of calpain in chicken meat postmortem aging.

钙激活酶是成熟过程中改善肉食用品质的主要贡献者，但大多数的研究是以畜肉作为研究对象，而有关鸡肉钙激活酶在成熟中的作用研究还非常有限，特别是在禽肉中发现(畜肉未检测到)的μ/m-钙激活酶的分子构成及宰后活性变化还鲜见报道。本项目旨在借助蛋白质电泳和印迹、实时荧光定量PCR、透射电镜、离子交换层析、疏水层析、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）等生物技术，系统研究鸡肉成熟过程中：钙激活酶mRNA和相应蛋白质的表达；钙激活酶的活性变化以及对肉食用品质的影响；钙激活酶对肌原纤维蛋白的降解特性以及对肌细胞超微结构的影响；分离纯化鸡肉中钙激活酶的方法；钙激活酶的分子量及动力学性质等。以上研究可以基本阐明鸡肉中钙激活酶在成熟过程中的活性变化及对肉成熟的影响，从而为完善和发展肉的成熟机制提供新的理论依据。

肉类宰后成熟过程是一个多种蛋白质和酶类参与的过程，对于肉类食用品质改善有着十分重要的作用。研究表明钙激活酶在宰后畜肉成熟过程中对肉品品质的改善发挥了关键作用，然而禽肉中的钙激活酶系统在分子类型、对钙离子敏感性和活性等方面与畜肉中存在明显的不同，目前对于其在禽肉宰后品质变化中所发挥作用的研究仍不完善。.本研究从畜肉和禽肉中钙激活酶活性和分子特性的区别着手，探究了成熟过程中鸡胸肉内两种形式钙激活酶的变化特点，并在此基础上分析了其对肉品品质变化和肌原纤维蛋白降解的作用机制，然后对宰后贮藏后期特异性的μ/m-钙激活酶和细胞凋亡酶对细胞骨架蛋白的降解情况进行了对比研究。结果表明：鸡肉中钙激活酶的活性电泳图出现了比μ/m-钙激活酶电泳迁移率略高的未知条带，且未知条带的出现并不是由于蛋白磷酸化现象引起的，而是由于μ/m-钙激活酶自溶导致其分子量减小电泳迁移率加快而产生的。另外，μ-钙激活酶在贮藏0-12 h过程中其活性变化与pH、滴水损失、剪切力以及细胞骨架蛋白的降解显著相关；μ/m-钙激活酶在0-12 h贮藏过程中基本不发挥作用，而在12 h-7 d贮藏过程中与滴水损失和细胞骨架蛋白降解表现出较强的显著相关性。μ/m-钙激活酶在贮藏12 h-7 d鸡肉样品的蛋白降解中发挥了主要作用，而细胞凋亡酶的作用很可能通过干预钙激活酶活性的发挥在该阶段也起到了一定的作用。本项目揭示了钙激活酶在鸡肉成熟过程中活性变化和作用机制，为完善和发展肉的成熟机制提供新的理论依据。