Ryanodine受体的氧化还原调控及对猪肉品质影响的研究

针对当前生猪屠宰出现的猪肉汁液流失（PSE肉）的严重现象，以骨骼肌兴奋-收缩耦联机制为主线，以Ca2+释放调控为关键节点，结合屠宰过程中猪体内氧化应激增强及RyR1易受氧化修饰两个具体的生物学事件，研究Ryanodine受体/Ca2+释放通道的氧化还原调控对Ca2+释放、骨骼肌收缩及代谢强度的级联影响，确定PSE肉产生的根本原因及机制，并探讨N-乙酰半胱氨酸对实际生猪屠宰中预防PSE肉的实效性，旨在阐明PSE肉发生根本机制，并开拓以非基因改良的新型生理调控技术以抑制或降低PSE肉的发生，从而提高动物宰前福利和鲜肉品质。

本研究以骨骼肌兴奋-收缩耦联机制为主线，以氧化应激、Ca2+释放调控为关键节点，结合畜禽屠宰过程中肌肉细胞氧化应激变化以及引起相关生物学事件，研究了氧化还原调控对Ca2+释放、骨骼肌代谢程度及最终肌肉组织结构变化的级联影响，分析了不同电压/频率对肌肉细胞的代谢活动的影响，研究了不同电击强度对肌肉转变为肉过程中pH、色泽、滴水损失率和蒸煮损失率的影响，发展了利用小分子渗透物协同超高压处理技术提高肉品品质新途径，为全面研究从肌肉到肉转变的氧化应激及其对肉品品质的影响，发展新型的干预措施以提高肉品品质下降提供了基础。.首先，本研究利用C2C12骨骼肌细胞为模型，模拟畜禽屠宰后放血缺氧状况，研究肌肉细胞在不同缺氧状态下的死亡形式和机制。通过采用MTT法、乳酸脱氢酶（LDH）泄漏率测定法、Hoechst/PI荧光染色法和AnnexinV/PI荧光染色法，利用Ca2+和活性氧(ROS)荧光探针测定试剂盒以及钙蛋白酶活性(calpain)和caspase-3活性测定试剂盒，发现了不同缺氧条件下C2C12细胞存活率、乳酸脱氢酶泄漏率、Ca2+和活性氧以及钙激活蛋白酶活性(calpain)和caspase-3活性具有显著不同，确定了细胞内Ca2+和活性氧之间存在正相关性，确定了缺氧能够诱导C2C12肌管细胞外的钙离子进入到细胞内，引起细胞膜的损伤，导致细胞内钙离子超载，激活细胞内的caspase-3和calpain，最终导致了细胞的坏死。.其次，采用不同电压/频率对C2C12细胞氧化应激和代谢活动的影响。利用荧光标记、二维电泳、飞行质谱、western 印迹等手段，确定了骨骼肌C2C12细胞受到电刺激后，会产生一定强度的应激，导致细胞内Ca2+和活性氧水平的升高，从而调节细胞凋亡及骨架蛋白相关酶caspase-3和calpain的活性，进而影响骨骼肌C2C12细胞骨架蛋白的降解。.最后，研究了利用甘油、山梨醇、甜菜碱等协同超高压处理（0-600MPa）对肉品品质的影响。通过对肉品色泽、滴水损失度、蒸煮损失率、显微结构等指标的分析，证明了这三种小分子物质可以自由进入细胞膜增加了细胞膜内的渗透压从而使水分进入细胞，提高了鲜肉的滴水损失率和蒸煮损失率，而超高压处理能够明显提高肉的嫩度，因此小分子渗透剂协同超高压处理可作为一种潜在的新型绿色肉品调控技术应用于畜禽肉品生产。