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PI3K/AKT信号通路对冷却滩羊肉贮藏期间细胞凋亡的影响

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食品科学 2024年第9期45卷 173-180页

作者：张倩罗瑞明陈雪妍李荣王金霞胡丽筠宁夏大学食品与葡萄酒学院宁夏银川750021

以滩羊后腿肉为研究对象,采用10μmol/L磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)抑制剂LY294002溶液对滩羊肉进行注射处理,4℃条件下分别贮藏0、2、4、6、8 d,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质免疫印迹分析PI3K... 详细信息

以滩羊后腿肉为研究对象,采用10μmol/L磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)抑制剂LY294002溶液对滩羊肉进行注射处理,4℃条件下分别贮藏0、2、4、6、8 d,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质免疫印迹分析PI3K、蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)蛋白的表达情况,以此验证PI3K/AKT信号通路抑制的有效性,同时分析滩羊肉贮藏期间能量因子、氧化应激水平、线粒体损伤程度以及胱天蛋白酶(cysteine aspastic acid-specific protease,Caspase)-3活性的变化,以探索PI3K/AKT信号通路对冷却滩羊肉贮藏期间细胞凋亡途径的诱导机制。结果表明,PI3K和AKT蛋白表达量均减少,验证了PI3K/AKT信号通路被抑制的有效性。与对照组相比,LY294002处理组线粒体ATP、糖原含量、琥珀酸脱氢酶和柠檬酸合成酶活性显著下降(P<0.05);线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)逐渐增多,氧化应激水平和线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)开放程度增加;膜电位显著下降(P<0.05);凋亡因子Caspase-3活性显著升高(P<0.05),表明PI3K/AKT信号通路通过促进ROS产生并与PI3K相互作用,介导了下游Caspase-3的活化,使线粒体结构与功能受损,导致MPTP开放、膜电位降低,进而诱发细胞凋亡。

关键词：磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路冷却滩羊肉细胞凋亡

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滩羊肉成熟过程中糖酵解与保水性之间的关系

食品科学 2024年第6期45卷 1-7页

作者：王金霞刘吉娟罗瑞明李荣陈雪妍张倩胡丽筠宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

为阐明滩羊肉成熟过程中糖酵解程度与保水性的关系,以6月龄滩羊背最长肌(*** dorsi)为研究对象,分析其4℃成熟0、1、2、3、4、8 d时滴水损失率、贮藏损失率、离心损失率、钙蛋白酶-1活性、肌原纤维小片化指数、ATP含量、葡萄糖含量、糖... 详细信息

为阐明滩羊肉成熟过程中糖酵解程度与保水性的关系,以6月龄滩羊背最长肌(*** dorsi)为研究对象,分析其4℃成熟0、1、2、3、4、8 d时滴水损失率、贮藏损失率、离心损失率、钙蛋白酶-1活性、肌原纤维小片化指数、ATP含量、葡萄糖含量、糖原含量、乳酸含量、乳酸脱氢酶活性、丙酮酸激酶活性以及pH值的变化情况。结果表明,随成熟时间的延长,滩羊背最长肌的滴水损失、贮藏损失及离心损失呈先增大后减小的趋势(P<0.05),并在成熟4 d时达到最大;ATP、糖原含量持续下降(P<0.05);葡萄糖、乳酸含量呈先上升后下降趋势(P<0.05);乳酸脱氢酶活性呈先增大后减小的趋势(P<0.05),并在成熟4 d时达到最大;丙酮酸激酶活性呈持续下降趋势(P<0.05)。相关性分析结果表明,糖原含量与滴水损失呈显著负相关(P<0.05),与贮藏损失、离心损失呈极显著负相关(P<0.01),与T_(21)、T_(22)、T_(23)均呈显著正相关(P<0.05,P<0.01);乳酸含量与滴水损失呈高度显著正相关(P<0.001),与贮藏损失、离心损失呈极显著正相关(P<0.01),而与T_(21)、T_(22)、T_(23)均无相关性。综上,滩羊宰后糖酵解过程迅速被激活,引起糖酵解相关酶活性及代谢物含量发生变化,促使肌肉中蛋白质对水分吸附能力发生改变,最终影响宰后滩羊肉的保水性。

关键词：滩羊宰后成熟过程糖酵解保水性

宰后贮藏期间氧化磷酸化调控滩羊肉色泽稳定性的机制

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食品科学 2024年第9期45卷 153-162页

作者：王金霞魏志宝陈雪妍李荣张倩胡丽筠罗瑞明宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)调控色泽稳定性的机制,以6月龄滩羊背最长肌为研究对象,测定其4℃贮藏0、4、8 d时内源抗氧化物酶体系活性与活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量;采用基于同... 详细信息

为阐明滩羊肉贮藏期间氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)调控色泽稳定性的机制,以6月龄滩羊背最长肌为研究对象,测定其4℃贮藏0、4、8 d时内源抗氧化物酶体系活性与活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量;采用基于同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative andabsolutequantitation,iTRAQ)技术的蛋白质组学研究不同贮藏时间滩羊肉中蛋白质表达情况。结果表明:贮藏0~8 d,内源抗氧化物酶系活性整体呈下降趋势(P<0.05);ROS含量随贮藏时间的延长显著上升(P<0.05);采用iTRAQ技术分析鉴定出8个差异蛋白质为影响滩羊肉色泽稳定性的核心蛋白质,分别为ATP合酶亚基α(ATP synthase F1 subunit alpha,ATP5A1)、ATP合酶亚基O(ATP synthase peripheral stalk subunit OSCP,ATP5O)、ATP合酶亚基D(ATP synthase peripheral stalk subunit D,ATP5H)、细胞色素c氧化酶亚基(cytochrome c oxidase subunit,COX)2、COX5A、琥珀酸脱氢酶复合铁硫亚基B(succinate dehydrogenase complex iron sulfur subunit B,SDHB)、ADP/ATP转位酶(ADP/ATP translocase 1,SLC25A4)和细胞色素c(cytochrome c,CYCS),这些蛋白质主要通过能量代谢过程和氧化还原过程影响滩羊肉色泽稳定性。以上结果表明宰后贮藏期间滩羊肉中抗氧化体系的失效导致ROS含量不断积累,造成肌细胞线粒体完整性受到破坏,促使OXPHOS通路上ATP5A1、ATP5O、ATP5H、COX2、COX5A、SDHB、SLC25A4和CYCS等复合物亚基表达紊乱,引起线粒体复合物结构和功能发生改变,使OXPHOS进程受到阻碍,最终影响滩羊肉色泽稳定性。

关键词：滩羊宰后贮藏色泽稳定性氧化磷酸化蛋白质组学

基于蛋白质组学分析蛋白酶体对宰后秦川牛肉贮藏期间品质变化的影响

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食品科学 2024年第5期45卷 86-93页

作者：胡丽筠王金霞李荣张倩陈雪妍李亚蕾罗瑞明宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

本研究以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,测定品质指标、能量水平、蛋白酶体活性变化,鉴定与蛋白酶体相关的差异蛋白质(differentially expressed proteins,DEPs),利用生物信息学方法分析蛋白酶体对宰后牛肉品质及... 详细信息

本研究以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,测定品质指标、能量水平、蛋白酶体活性变化,鉴定与蛋白酶体相关的差异蛋白质(differentially expressed proteins,DEPs),利用生物信息学方法分析蛋白酶体对宰后牛肉品质及能量代谢的响应机制,结果如下:随贮藏时间的延长,pH值呈先降低后升高趋势;b^(*)值和肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)呈上升趋势;L^(*)值、a^(*)值、离心损失、蒸煮损失、剪切力呈先上升后下降趋势;能量基本物质ATP、ADP、AMP含量呈下降趋势;20S蛋白酶体相对活性显著降低(P<0.05);相关性分析结果显示:20S蛋白酶体活性与b^(*)值呈显著负相关(P<0.05),与ADP含量呈显著正相关(P<0.05),与AMP含量呈极显著正相关(P<0.01),与MFI呈极显著负相关(P<0.01),表明蛋白酶体活性与能量代谢及品质间存在密切联系。结合4D-非标定量蛋白质组学技术,鉴定出8种差异表达的蛋白酶体亚基,及27种相关DEPs;基因本体注释分析和京都基因与基因组百科全书通路富集分析发现,这些蛋白酶体亚基及其相关的DEPs具有内肽酶活性、肌动蛋白结合、微丝运动活性等分子功能,参与泛素依赖性蛋白质分解代谢、骨骼肌收缩、肌肉收缩、糖酵解等生物过程,引起秦川牛肉品质变化;宰后初期蛋白酶体通过消耗能量物质分解代谢蛋白调控生物途径,后期能量物质耗尽,蛋白酶体可能通过糖酵解提供的能量以及非ATP依赖型蛋白酶体亚基,实现对宰后蛋白质的分解代谢,最终影响秦川牛肉的品质。

关键词：秦川牛蛋白酶体 4D-非标蛋白质组学肉品质

牛HSPA6蛋白特性分析及蛋白互作网络构建

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食品科学 2024年第3期45卷 1-8页

作者：胡丽筠马旭华李亚蕾罗瑞明宁夏大学食品科学与工程学院宁夏银川750000

通过构建牛热休克蛋白A6(heat shock protein A6,HSPA6)序列与其他生物的系统进化树,以及运用生物信息学方法分析牛HSPA6蛋白的基本理化性质、亲疏水性等,并结合蛋白互作网络,探究牛HSPA6基因编码蛋白的结构和功能特性。结果显示,牛HSPA... 详细信息

通过构建牛热休克蛋白A6(heat shock protein A6,HSPA6)序列与其他生物的系统进化树,以及运用生物信息学方法分析牛HSPA6蛋白的基本理化性质、亲疏水性等,并结合蛋白互作网络,探究牛HSPA6基因编码蛋白的结构和功能特性。结果显示,牛HSPA6蛋白与羊、长江江豚等哺乳动物的氨基酸序列相似性较高;牛HSPA6蛋白分子质量为70 570.64 u,理论等电点为5.66,为酸性亲水性蛋白,无跨膜结构和信号肽;可能存在11个得分>0.900的磷酸化位点,与N-糖基化激活位点可能位于后端碱基;牛HSPA6蛋白是一种主要由40.38%的α-螺旋和33.65%的无规卷曲组成的二级结构相对稳定的蛋白质,包含N-端核苷酸结合域和C-端多肽结合域两个主要的结构域,主要在细胞质中发挥作用;蛋白质互作网络构建结果显示,牛HSPA6蛋白主要与BAG1、DNAJA4、DNAJB1、DNAJC2等蛋白发生互作,参与腺苷酸交换因子活性、ATP酶调节活性、伴侣绑定等,表明牛HSPA6蛋白在牛机体能量代谢等过程中发挥潜在生物学功能。这些多重生物信息学分析为深入探讨牛HSPA6蛋白对肉品质的影响机制提供了理论依据。

关键词：牛热休克蛋白A6 结构特点功能特性蛋白质互作网络

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冷却滩羊肉的转录组学分析

食品科学 2024年第1期45卷 50-57页

作者：陈雪妍杨波罗瑞明张倩王金霞李荣胡丽筠宁夏大学食品与葡萄酒学院宁夏银川750000

为揭示动物宰后机体糖酵解影响肉质性状差异的分子机理,推进冷却滩羊肉品质变化预报技术研发及加工贮运技术改进,本实验选用盐池滩羊后腿肉为实验对象,采用高通量测序技术分别对贮藏0、4、8d的冷却滩羊肉的转录组进行测序和分析。结果表... 详细信息

为揭示动物宰后机体糖酵解影响肉质性状差异的分子机理,推进冷却滩羊肉品质变化预报技术研发及加工贮运技术改进,本实验选用盐池滩羊后腿肉为实验对象,采用高通量测序技术分别对贮藏0、4、8d的冷却滩羊肉的转录组进行测序和分析。结果表明:差异表达基因(differential expression genes,DEGs)主要富集于细胞酰胺代谢、ATP代谢、骨骼肌收缩和核糖体中,参与糖酵解、核糖体和p53信号通路代谢,这些DEGs构成了肌肉细胞功能的关键部分。磷酸果糖激酶基因PFKM、甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因GAPDH、磷酸甘油酸变位酶2基因PGAM2、烯醇化酶3基因ENO3和丙酮酸激酶M1/2基因PKM等为滩羊肉糖酵解代谢的核心基因,主要通过影响肌纤维结构、结构蛋白的降解程度、糖酵解酶活性、ATP的产生和复合物活性等改变肉品质。

关键词：转录组学糖酵解滩羊肉品质

基于转录组学分析PI3K/AKT通路对冷却滩羊肉贮藏期间肌肉代谢稳态的影响

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食品科学 2024年第3期45卷 16-24页

作者：张倩杨波罗瑞明胡晓磊毕永昭陈雪妍王金霞李荣胡丽筠宁夏大学食品与葡萄酒学院宁夏银川750021

为揭示磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路在冷却滩羊肉贮藏期间代谢调控中的作用,采用高通量测序技术研究冷却滩羊肉经PI3K抑制剂LY294002注射处理后分别在贮藏期为0、4、... 详细信息

为揭示磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路在冷却滩羊肉贮藏期间代谢调控中的作用,采用高通量测序技术研究冷却滩羊肉经PI3K抑制剂LY294002注射处理后分别在贮藏期为0、4、8 d时转录组的变化。在对照组和LY294002处理组之间,0、4、8 d时被鉴定为显著差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)数分别为474、96、13。功能富集分析表明,DEGs主要与代谢稳态有关,如氨基酸的生物合成、糖酵解/糖异生、甘油脂类代谢过程。此外,组织切片分析显示,与对照组相比,LY294002组肌纤维间距增加,肌纤维直径显著减小,表明肌肉发生萎缩。结果表明,PI3K/AKT信号通路在维持滩羊肉贮藏过程中代谢平衡方面起着至关重要的作用,反过来又确保了肌肉的正常生长。研究为进一步阐明冷却滩羊肉贮藏中PI3K/AKT信号代谢稳态的分子机制提供了方向。

关键词：转录组学 PI3K/AKT通路滩羊肉代谢

秦川牛宰后肉品质变化对蛋白酶体活性的响应机理

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秦川牛宰后肉品质变化对蛋白酶体活性的响应机理

作者：胡丽筠宁夏大学

学位级别：硕士

蛋白酶体在肉品质指标方面有着重要的作用。虽然目前关于蛋白酶体与宰后肌肉嫩化的研究较为深入,但是仍缺少蛋白酶体与其他肌肉品质关系以及其介导的泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)对肉品质影响的研究。本研究以... 详细信息

蛋白酶体在肉品质指标方面有着重要的作用。虽然目前关于蛋白酶体与宰后肌肉嫩化的研究较为深入,但是仍缺少蛋白酶体与其他肌肉品质关系以及其介导的泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)对肉品质影响的研究。本研究以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,测定品质指标、能量水平、蛋白酶体活性变化,鉴定与蛋白酶体相关的差异蛋白质(Differential expression proteins,DEPs),利用生物信息学方法分析蛋白酶体对宰后牛肉品质及能量代谢的响应机制,再通过注射蛋白酶体抑制剂MG-132,探究蛋白酶体介导的UPP途径对宰后秦川牛肉贮藏过程的影响,为宰后牛肉品质的精确调控途径提供理论支撑。主要研究结果如下:1、分析了宰后贮藏期间蛋白酶体活性与能量水平及其与肉品质的关系。随贮藏时间的延长,pH值呈先降低后升高趋势;b*值和肌原纤维小片化指数(Myofibrillar fragmentation index,MFI)呈上升趋势;L*值、a*值、离心损失、蒸煮损失及剪切力呈先上升后下降趋势;能量基本物质ATP、ADP、AMP含量呈下降趋势;20S蛋白酶体活性显著降低(P<0.05);相关性分析结果显示:20S蛋白酶体活性与b*值呈显著负相关(P<0.05),与ADP含量呈显著正相关(P<0.05),与AMP含量呈极显著正相关(P<0.01),与MFI呈极显著负相关(P<0.01)。上述研究结果表明宰后秦川牛背最长肌在贮藏过程中蛋白酶体活性与牛肉能量代谢及品质间存在密切联系。2、初步揭示了宰后贮藏期间蛋白酶体调控肉品质的潜在机制。基于4D-非标定量(4D-Label Free Quantification,4D-LFQ)蛋白质组学技术,鉴定出 8 种差异表达的蛋白酶体亚基,并与筛选的DEPs表达量作相关性分析,结合String进行PPI互作分析,最终筛选出27种相关的DEPs;GO分析和KEGG Pathway分析发现,这些蛋白酶体亚基及其相关的DEPs具有内肽酶活性、肌动蛋白结合、微丝运动活性等分子功能,参与泛素依赖性蛋白质分解代谢、骨骼肌收缩、肌肉收缩、糖酵解等生物过程,引起秦川牛肉品质变化;宰后初期蛋白酶体通过消耗能量物质分解代谢蛋白调控生物途径,后期能量物质耗尽,蛋白酶体可通过糖酵解提供的能量以及非ATP依赖型蛋白酶体亚基,实现对宰后蛋白的分解代谢,最终影响牛肉的品质。3、明确了蛋白酶体及其介导的UPP途径对宰后蛋白降解的影响。随着贮藏时间的延长,MG-132组中的蛋白酶体活性低于对照组,总可溶性蛋白含量、泛素蛋白含量高于对照组;SDS-PAGE结果显示,MG-132组总可溶性蛋白条带整体深于对照组;MG-132组的牛背最长肌结构保留较好,Z线以及明暗带的边界都较对照组清晰;且总可溶性蛋白与泛素蛋白含量变化呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,MG-132抑制了宰后秦川牛肉中蛋白酶体活性以及UPP途径中泛素化蛋白的降解,进而改变了宰后蛋白的降解,减少肌肉超微结构的破坏,说明宰后UPP途径对肉质形成具有潜在作用,蛋白酶体除了可以单独降解蛋白,破坏宰后肌原纤维结构,还通过介导UPP途径影响宰后牛肉蛋白的降解,最终影响宰后牛肉的品质。

关键词：秦川牛肉蛋白酶体 4D-LFQ技术泛素-蛋白酶体途径肉品质

氯化钙对宰后成熟期间滩羊肉能量水平及品质的影响

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食品科学 2023年第24期44卷 9-15页

作者：陈雪妍罗瑞明张倩王金霞李荣胡丽筠宁夏大学食品与葡萄酒学院宁夏银川750000

为明确CaCl_(2)处理对宰后成熟期间滩羊肉能量水平和品质的影响。以200 mmol/L CaCl_(2)溶液对滩羊后腿肉进行注射,4℃条件下成熟0、2、4、6、8 d,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel el... 详细信息

为明确CaCl_(2)处理对宰后成熟期间滩羊肉能量水平和品质的影响。以200 mmol/L CaCl_(2)溶液对滩羊后腿肉进行注射,4℃条件下成熟0、2、4、6、8 d,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和蛋白免疫印迹法检测磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFKM)蛋白的表达情况,验证糖酵解途径是否被CaCl_(2)激活。同时测定宰后成熟期间的能量水平和肉品质指标,分析糖酵解影响滩羊肉代谢水平进而影响肉品质的机制。结果表明:宰后成熟期间,PFKM蛋白的表达量下降,说明糖酵解成功被激活。处理组加速滩羊宰后糖酵解过程,促进糖原的分解,增加了乳酸的生成,造成pH值的快速下降。处理组的保水性、肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)、b*值高于对照组和空白组,剪切力、a*值低于对照组和空白组。因此,CaCl_(2)对不同成熟期滩羊肉的肉色、保水性、嫩度均有影响。糖酵解途径通过加速pH值的下降和能量代谢物的积累,提高成熟过程中的能量代谢水平,同时抑制氧合肌红蛋白的产生,促进钙激活酶的活性,改变肌原纤维的结构并缩短肌肉蛋白分子间隙,使肌原纤维小片化进程、肌原纤维蛋白水解速度加快,导致了滩羊肉的肉色劣变、水分流失和嫩度增加。

关键词：宰后成熟糖酵解能量水平品质