细胞凋亡诱导剂对羊肉成熟过程Caspase-3激活通路的机制研究

摘要

嫩度是决定肉食用品质的重要因素和最重要的感官特征之一，研究肉嫩度的影响因素及其嫩化机制，有助于肉制品生产商向市场供给嫩度优良的肉，以更好满足消费者的需求。肉的嫩度在宰后的成熟过程中会得到很大改善。在现代肉品工业中，屠宰后的动物在很短时间内血液大量流失，重要功能及氧气摄入停止。在这种情况下，动物体的肌细胞不可避免会处于缺氧缺血状态，引起肌细胞发生“细胞凋亡”，细胞凋亡与其关键效应酶Caspase-3在肉成熟嫩化中的重要作用已被证实，在宰后肉的成熟过程中，细胞凋亡效应酶Caspase-3被激活并且引起肌原纤维降解，是参与宰后肉质嫩化的一个关键蛋白酶，但是Caspase-3 在肉成熟中的激活机制及调控因子还不清楚。针对这一改善肉品嫩度的关键问题，本研究以陕西特色的关中奶山羊肉为研究对象，以其被屠宰后肌细胞的缺氧缺血环境与细胞凋亡为研究背景，用凋亡诱导剂氯化钙和茶多酚处理羊肉后，以Western Blot为主要研究方法，结合有关物理化学技术探究在羊肉正常成熟过程中试剂处理对奶山羊肉嫩度、奶山羊骨骼肌细胞的凋亡情况的影响，并进一步研究细胞凋亡关键效应酶Caspase-3激活的分子机制。具体研究内容和结果如下： （1）探究细胞凋亡诱导剂处理对骨骼肌细胞凋亡的影响：利用氯化钙、茶多酚处理宰后羊肉的背最长肌，以生理盐水孵育处理作为对照，分别取0、1、3、5 d（4℃）的肉样提取胞浆蛋白，Western Blot法检测细胞凋亡关键效应酶Caspase-3及其底物Parp-1的表达。结果显示处理组的Caspase-3蛋白酶及其切割底物Parp-1的酶原片段条带较对照组显著减弱（P＜0.05），即活性显著增加，表明这两种试剂均可以有效诱导奶山羊骨骼肌细胞的凋亡； （2）探究细胞凋亡诱导剂处理对宰后羊肉嫩度的影响：利用氯化钙、茶多酚处理宰后羊肉的背最长肌，以生理盐水孵育处理作为对照，分别取0、1、3、5 d（4℃）的肉样提取蛋白，分光光度法检测肌原纤维小片化指数（MFI）的变化；提取肌原纤维蛋白，Western Blot法检测肌间线蛋白Desmin的表达。结果显示处理组中羊肉的肌原纤维小片化指数（MFI）值较对照组有了显著增加（P＜0.05），且骨骼肌肌间线蛋白（Desmin）的降解程度也显著提高，表明这两种试剂孵育处理可以加速宰后羊肉的成熟过程并有效改善其嫩度； （3）探究细胞凋亡诱导剂处理对奶山羊骨骼肌细胞Caspase-3两条激活通路的影响：利用氯化钙、茶多酚处理宰后羊肉的背最长肌，以生理盐水孵育处理作为对照，分别取0、1、3、5d（4℃）的肉样提取胞浆蛋白，Western Blot法检测Caspase-3的死亡受体激活通路中 Fas、Fas-L、Caspase-8及线粒体激活通路中Bax、Bcl-2、Caspase-9及细胞色素C这些关键调控因子的变化。结果表明，Fas、Fas-L、Bax /Bcl-2及胞浆内细胞色素 C 这些蛋白因子在处理组中的表达均显著高于对照组（P＜0.05），而 Caspase-8和Caspase-9酶原的表达量则显著低于对照组。这表明了在羊肉宰后成熟过程中Caspase-3的激活是由Caspase-8介导的死亡受体途径和细胞色素C、Caspase-9介导的线粒体途径这两条通路共同参与的。因此可以调节和控制上述Caspase-3激活的关键因子以最终控制Caspase-3效应酶对肉嫩化和肉成熟的作用。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1前言

1.2肉的成熟

1.3细胞骨架蛋白及蛋白水解酶

1.4 细胞凋亡

1.5宰后肌肉内环境与细胞凋亡

1.6 Caspase-3在肉成熟嫩化中的作用

1.7 研究目的及意义

1.8 研究内容及技术路线

第二章 细胞凋亡诱导剂对羊肉成熟过程细胞凋亡及肉嫩度的影响

2.1 前言

2.2 试验材料、试剂与仪器

2.3 试验方法

2.4 数据处理

2.5 结果与讨论

2.6 本章小结

第三章 细胞凋亡诱导剂对羊肉成熟过程Caspase-3两条激活通路的影响

3.1 前言

3.2 试验材料、试剂与仪器

3.3 试验方法

3.4 数据处理

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第四章 结论、创新点与展望

4.1 结论

4.2 创新点

4.3 展望

参考文献

致谢

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