应用蛋白质组学研究宰后僵直阶段肉的嫩化

本课题针对畜禽肉在宰后僵直阶段是否存在嫩化作用这一科学问题，以传统的肌肉宰后僵直理论和品质变化规律为切入点，以蛋白质组学技术为主要手段，研究宰后僵直阶段肌肉蛋白质，尤其是糖原酵解关键酶、肌原纤维/骨架蛋白及其水解酶的生化特性变化，以及肉品品质的变化，证实宰后僵直阶段存在肉的嫩化；在此基础上，研究不同僵直阶段Calpain 1、组织蛋白酶B、D和L酶活性及底物蛋白如肌钙蛋白T、肌球蛋白轻链、糖原酵解酶、肌动蛋白、肌球蛋白重链、肌酸激酶和糖原磷酸化酶的生化特性（如等电点和分子量）变化，通过主成分分析和线性回归分析，揭示calpain 1及组织蛋白酶B、D和L中的一种或几种酶参与了僵直阶段肉的嫩化，是影响肉品品质的关键因素。课题成果对于完善现有肉品品质的形成机理，指导品质调控具有重要意义。

本项目针对畜禽肉在宰后僵直阶段是否存在嫩化作用这一科学为题，以传统的肌肉宰后僵直理论和品质变化规律为切入点，分别以鸡肉和牛肉为主要研究对象，应用蛋白质组学、基因组学等方法，系统研究了宰后早期肌肉能量代谢及相关生化变化，及其对肉品品质和嫩化效果的影响。发现了能量代谢酶的去磷酸化速度影响糖原酵解和pH值的下降，而pH值的下降速率进一步影响僵直进程、微摩尔钙激活酶的激活以及溶酶体组织蛋白酶的释放，进而影响肌原纤维蛋白的降解。在此基础上，研究了禁食对基因表达的影响，发现禁食导致参与能量代谢的酶的表达发生明显的变化。发表9篇论文，其中SCI收录5篇，中文核心2篇，申请专利1项，副主译著作1部，获得部省级科技进步1项（排名5/10）。培养硕士研究生3人，2名博士研究生参与本项目并顺利毕业。项目主持人获教育部新世纪人才和南京农业大学钟山学者计划学术新秀称号。研究结果对进一步认识肌肉宰后成熟机制及调控具有重要的指导意义，意大利、丹麦和葡萄牙蛋白质组学专家Paredi, Raboni, Bendixen, Almeida and Mozzarelli在最近发表的一篇综述中评价，“首次发现电刺激导致能量代谢酶的磷酸化水平下降，加速钙激活酶激活，进而加速牛肉嫩化”。