不同月齡和部位羊肉中一磷酸腺苷激活蛋白激酶活性與肉品質(zhì)的關系

宋曉彬，袁 倩，劉樹軍，靳 燁,*

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.烏拉特中旗農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)專項推進辦公室，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015300）

不同月齡和部位羊肉中一磷酸腺苷激活蛋白激酶活性與肉品質(zhì)的關系

宋曉彬1，袁 倩1，劉樹軍2，靳 燁1,*

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.烏拉特中旗農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)專項推進辦公室，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015300）

選取巴美肉羊5、6、8月齡和12月齡不同部位的骨骼肌，分別測定并比較它們的一磷酸腺苷激活蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）活性、糖酵解指標和肉質(zhì)指標，以探討AMPK與宰后肌肉品質(zhì)的相關性。結果表明：AMPK活性隨著月齡的增加呈下降的趨勢（P＜0.05），背最長肌的AMPK活性顯著高于股二頭肌和臂三頭?。≒＜0.05）；AMPK活性與肌糖原含量、乳酸含量和己糖激酶活性呈極顯著正相關（P＜0.01），與b*值呈顯著負相關（P＜0.05），與L*值、a*值、剪切力和熟肉率呈負相關（P＜0.05）。提示AMPK活性與肌糖原、己糖激酶、乳酸、肉的色澤、剪切力和熟肉率具有相關性，AMPK可能通過調(diào)節(jié)糖酵解進程進而影響肉品質(zhì)。

一磷酸腺苷激活蛋白激酶；糖酵解；肉品質(zhì)

腺苷激活蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）于1973年首次被Beg等[1]發(fā)現(xiàn) 。隨后的研究表明，這種酶的活性受一磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）的調(diào)控，因此，1988年此酶被命名為AMPK。AMPK是由3種亞基（α、β和γ）構成的異源三聚體[2]，α為催化亞基，β和γ 為調(diào)節(jié)亞基[3]，12種亞型組合分布于身體各處，廣泛存在于真核生物體內(nèi)。

AMPK活性受到體內(nèi)AMP/ATP比值調(diào)控，體內(nèi)多種因素可激活AMPK，如缺血缺氧、葡 萄糖缺乏、饑餓、電刺激和熱應激。AMPK能感知細胞能量狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)細胞中多種物質(zhì)代謝環(huán)節(jié)來維持能量供求平衡[4]。AMPK對動物營養(yǎng)代謝具有調(diào)控作用[5]，AMPK可以調(diào)節(jié)機體的糖代謝，包括以下幾個方面：1）AMPK活化后可磷酸化糖酵解過程的關鍵酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶），提高它們的活性，促進糖酵解[6-8]，甚至AMPK可通過增強糖酵解關鍵酶的基因表達發(fā)揮作用[9]，2）AMPK可以促進葡萄糖的吸收[10]，3）AMPK可能通過調(diào)節(jié)糖原合成酶和糖原磷酸化酶的活性來調(diào)節(jié)糖原的合成和分解[11]。AMPK廣泛介入機體主要糖脂代謝組織的代謝調(diào)控過程，調(diào)節(jié)胰島β細胞胰島素分泌，調(diào)節(jié)肝臟、脂肪和肌肉的糖脂代謝[12]。

宰后肌肉品質(zhì)一直是肉類研究領域關注的重要問題，受到多種因素的影響，其中pH值的變化速度和幅度是影響肉品品質(zhì)（風味，色澤、嫩度、系水力等）的主要因素[13]。而宰后pH值下降的主要原因是肌肉糖酵解，因此推測與糖酵解相關的AMPK可以影響肉品質(zhì)。

本實驗以宰后新鮮羊肉為原料，研究探討宰后動物肌肉中AMPK活性、糖酵解指標和肉質(zhì)指標之間的相關關系，作為進一步研究AMPK改善肉質(zhì)機理的基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

選取來自內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特中期農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)專項推進辦公室巴美肉羊育種園區(qū)的5、6、8 月齡和12 月齡巴美羊各5 只，屠宰放血后，取股二頭肌、背最長肌和臂三頭肌，切成小塊，投入液氮，置于－80 ℃冰箱中待測。

1.2 試劑與儀器

二硫蘇糖醇（DL-dithiothreitol，DTT） 德國Merck公司；D-甘露醇、Tris-HCl、EGTA 美國Amresco公司；其他試劑均為分析純；綿羊AMPK酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒 武漢新啟迪生物科技有限公司；肌/肝糖原測定試劑盒、乳酸測定試劑盒、己糖激酶（hexokinase，HK）測定試劑盒、考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒 南京建成生物工程研究所。

ELX800型酶標儀 美國Bio-Tek Instruments公司；TU 1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；H2500R-2高速冷凍離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司；TC-P2A全自動測色色差儀 北京奧依克光電儀器有限公司；CLM-3型嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學工程學院。

1.3 方法

參照Underwood等[14]的方法提取AMPK；參照試劑盒說明測定并計算AMPK活性、肌糖原、乳酸、己糖激酶和勻漿蛋白質(zhì)含量。

pH值測定：在屠宰后45 min內(nèi)，用pH-STAR型胴體直測式pH計測定屠宰羊的股二頭肌、背最長肌和臂三頭肌肌肉pH值，計作pHi。屠宰后24 h再次測定pH值，計作pH24。

色澤測定：選取3 cm×3 cm×1 cm的股二頭肌、背最長肌和臂三頭肌，在屠宰后1～2 h內(nèi)測定樣品肉顏色，用亮度（L*）、紅度（a*）和黃度（b*）表示。L*值越大，色澤越白；a＞0表示紅色程度，a*＜0表示綠色程度；b*＞0表示黃色程度，b*＜0表示藍色程度。

嫩度測定：取羔羊股二頭肌、背最長肌和臂三頭肌測定剪切力。將肉樣切成2.5 cm×3 cm×5 cm大小的肉塊，密封后放入75 ℃水浴鍋中煮45 min，取出肉塊，室溫下待肉塊變涼后順著肌纖維方向?qū)⑷馇谐? cm×1 cm×1 cm的條狀，再于嫩度儀上測量。

熟肉率測定：在屠宰后12 h內(nèi)測定，選取股二頭肌、背最長肌和臂三頭肌，剝離外膜及附著的脂肪后，稱取30～50 g，沸水煮45 min后取出，室溫下冷卻30 min后稱質(zhì)量。

熟肉率/%=煮后肉樣質(zhì)量/煮前肉樣質(zhì)量×100

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SAS9.0軟件進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)處理用 Proc AVONA 分析。平均值的差異用 Duncan’s檢驗來比較。所有數(shù)據(jù)用±s表示。

2 結果與分析

2.1 AMPK活性

表1 不同月齡和部位肌肉AMPK活性（x±s，n==55）Table1 AMPK activities of different skeletal muscles at different months of age (x ±s , = 5) U/L

由表1可知，不同月齡骨骼肌肌肉中AMPK活性不同，同一月齡不同部位AMPK活性存在較大差異（P＜0.05），AMPK活性整體呈下降的趨勢，而Reznick等[15]研究發(fā)現(xiàn)給活體老鼠注射AMPK激活劑，28月齡鼠的AMPK-α2活性小于3月齡鼠，與本研究結果一致。8月齡的AMPK活性顯著高于其他月齡，原因可能是肉羊宰前強烈的應激反應導致能量狀態(tài)改變迅速激活AMPK。同一部位不同月齡羊肉中AMPK活性不同，背最長肌大于股二頭肌和臂三頭??；按月齡加和平均后，同一部位不同月齡平均值背最長肌的AMPK活性顯著大于股二頭肌和臂三頭肌（P＜0.05）。

2.2 糖酵解指標

表2 不同月齡和部位的肌肉的糖酵解指標（x±s，n=5）Table2 Glycolysis indices of different skeletal muscles at different months of ages,, n == 55))

表2 不同月齡和部位的肌肉的糖酵解指標（x±s，n=5）Table2 Glycolysis indices of different skeletal muscles at different months of ages,, n == 55))

糖酵解指標月齡股二頭肌背最長肌臂三頭肌不同部位平均值糖原含量/（mg/g）57.429±0.996a6.423±0.505a2.980±1.394b5.324±2.337A63.783±2.078b6.705±1.971a4.354±1.640ab4.947±2.197A83.964±2.5796.689±3.7514.163±2.5244.939±3.011A120.851±0.362b4.245±2.034a1.403±0.843b2.166±1.947B不同月齡平均值3.819±2.838b5.928±2.437a3.175±1.933b乳酸含量/（mmol/g pro）51.012±0.2321.316±0.2091.048±0.2951.125±0.269B61.152±0.4101.383±0.4811.133±0.3961.223±0.415B81.690±0.3141.669±0.1741.688±0.1851.682±0.216A121.905±0.4532.127±0.7721.418±0.3321.817±0.595A不同月齡平均值1.440±0.504ab1.624±0.545a1.322±0.385b己糖激酶活性/（U/g pro）546.796±14.69053.450±14.46755.010±14.42451.752±13.946A627.861±13.77338.611±12.780 42.812±12.67636.428±13.757BC848.718±21.06143.840±15.92247.548±17.50546.481±16.642AB1240.369±6.474a25.382±3.841b35.622±14.515ab33.791±10.876C不同月齡平均值40.526±15.61240.321±15.58945.127±15.325

表3 不同月齡和部位肌肉的pHH值（x±s，n==55）Table3 pH values of different skeletal muscles at different months of age (x ± s,, n=5)

由表2、3可知，同月齡不同部位糖原含量隨著月齡的增加而下降；乳酸含量隨著月齡的增加而增加；己糖激酶活性隨月齡的增加呈下降趨勢；pH值下降幅度隨著月齡的增加呈下降趨勢。董武子等[16]研究發(fā)現(xiàn)鴕鳥機體中的乳酸脫氫酶活性在3月齡和4月齡時最高，其他月齡逐漸降低，這就說明動物肌肉中酶活性隨年齡呈線性變化趨勢，在適齡達到最高，其他月齡動物機體代謝率下降，酶活性逐漸降低。實驗中8月齡羊的己糖激酶活性高于12月齡羊，可能是8月齡羊的機體代謝率高于12月齡羊，此外，運動有利于提高酶活性，8月齡羊宰前運動量大于12月齡羊也可能導致此結果產(chǎn)生。

同部位不同月齡，背最長肌的糖原含量和乳酸含量普遍高于股二頭肌和臂三頭肌，差異顯著（P＜0.05）；己糖激酶活性無顯著差異（P＞0.05）；各部位pH值下降幅度不同，背最長肌和股二頭肌的降幅較大，臂三頭肌的降幅最小。謝華等[17]報道，宰后豬肉0～24h中，背最長肌、股二頭肌、肱二頭肌和頸背肌的pH值下降幅度不同。其中，背最長肌的pH值下降幅度最大，股二頭肌下降幅度最小。

2.3 不同月齡不同部位肉質(zhì)指標

表4 不同月齡和部位肌肉的剪切力（x±s，n==55）Table4 Shearing force of different skeletal muscles at different months of age (x± , = 5) N

表5 不同月齡和部位肌肉的色澤（x±s，n==55）Table5 Color parameters of different skeletal muscles at different months of agee ((x± s, n = 5)

表6 不同月齡和部位肌肉的熟肉率（x±s，n==55）Table6 Cooking yields of different skeletal muscles at different months of agee ((x± s, n = 5) %

由表4～6可知，同月齡不同部位，剪切力隨著月齡的增加呈增加的趨勢。8月齡羊的剪切力值低于其他月齡可能是由于肌肉中脂肪含量的影響。L*值隨著月齡的增加呈遞減趨勢，a*值平均值隨著月齡的增加呈遞減的趨勢，b*值隨月齡的增加呈遞增趨勢。熟肉率平均值隨著月齡的增加呈增加的趨勢。張桂枝等[18]研究發(fā)現(xiàn)槐山羊剪切力值隨著月齡的增加而增加，并說明年齡對羊肉嫩度的影響是通過可溶性膠原蛋白含量和肌纖維直徑的粗細作用的。邱翔等[19]研究發(fā)現(xiàn)都麻羊肉隨著月齡的增加熟肉率極顯著增加。

同部位不同月齡，背最長肌的剪切力值較低，嫩度較好，股二頭肌的剪切力值高，嫩度較差。曾勇慶等[20]研究發(fā)現(xiàn)山羊肉不同部位間剪切力值背最長?。脊啥^肌，這表明背最長肌較為細嫩，股二頭肌較為粗老，本實驗結果與曾勇慶等[20]的研究結果一致。同種動物的不同部位肉嫩度的差異是由于肉塊結締組織含量不同造成的，前后腿結締組織含量相對較多，腰背部結締組織含量低，另一個原因是胴體冷卻時每塊肌肉承受的拉伸力的大小不同，腰背部肌肉塊比腿部肌肉受到的拉伸力大，所以肉塊較嫩[21]。

同部位不同月齡，臂三頭肌的L*值、a*值和b*值均高于股二頭肌和背最長肌。鄭永靜研究發(fā)現(xiàn)小尾寒羊不同部位間肉色，臂三頭肌＞股二頭?。颈匙铋L肌，并說明部位之間存在的差異，可能是因為經(jīng)常運動的肌肉有氧呼吸占優(yōu)勢，肌紅蛋白和血紅蛋白含量較高所致[22]。本實驗中，運動量較大的臂三頭肌肉色最亮最深，這一結果與鄭永靜[22]的報道一致。

2.4 AMPK活性與糖酵解和肉質(zhì)各項指標的相關性分析

表7 AMPK活性與糖酵解指標和肉質(zhì)指標的相關性分析Table7 Correlation analysis between AMPK and either glycolysis indexes or meat quality indexes

由表7可知， AMPK活性總體上與肌糖原含量呈正相關，特別是與6 月齡羊的肌糖原含量呈顯著正相關（P＜0.05），與12月齡羊的肌糖原含量呈極顯著正相關（P＜0.01）。AMPK活性與5月齡羊的乳酸含量呈極顯著正相關（P＜0.01），與8月齡羊的己糖激酶活性呈極顯著正相關（P＜0.01）。AMPK活性與6月齡羊b*值呈顯著負相關（P＜0.05）。

3 結 論

不同月齡羊肉的AMPK活性和糖酵解指標有差異，同一月齡羊的不同部位間AMPK活性和糖酵解指標也不同，這些導致了不同月齡和部位間羊肉肉質(zhì)的差異。AMPK活性與糖酵解指標和肉質(zhì)指標均具有一定的相關性，我們知道糖酵解的程度會直接影響宰后肉的品質(zhì)，因而推測AMPK可能通過調(diào)節(jié)宰后肌肉糖酵解進程進而影響肉品質(zhì)，有待進一步實驗研究證明。

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Correlation between AMPK Activity and Meat Quality of Lamb Meat for Different Ages and Parts

SONG Xiao-bin1, YUAN Qian1, LIU Shu-jun2, JIN Ye1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot 010018, China；2. Animal Husbandry Special-Purpose Facilitation Off ce of Wulate Middle Banner, Bayannur 015300, China)

AMP-activated protein kinase (AMPK), glycolysis indexes and meat quality indexes were measured on different skeletal muscles of Bamei lambs slaughtered at 5, 6, 8 and 12 months of age. Based on these measurements, we studied the correlation between AMP-activated protein kinase (AMPK) activity and meat quality. The results showed that the AMPK activity displayed a significantly decreasing tendency with increasing age (P ＜ 0.05) and was significantly higher in longissimus dorsi than in biceps femoris and triceps brachii (P ＜ 0.05). AMPK activity had a highly significant positive correlation with muscle glycogen content, lactic acid (LD) content and hexokinase activity (P ＜ 0.01), but had a significant negative correlation with b* value (P ＜ 0.05) and a negative correlation with L* value, a* value, shearing force and cooked meat yield (P ＞ 0.05). Therefore, AMPK activity has correlations with meat quality indexes, including muscle glycogen content, hexokinase, lactic acid content, meat color, shearing force and cooked meat yield, and AMPK may improve meat quality by regulating glycolysis.

AMP-activated protein kinase (AMPK); glycolysis; meat quality

TS201.2

A

1002-6630（2014）11-0017-04

10.7506/spkx1002-6630-201411004

2013-07-30

國家自然科學基金地區(qū)科學基金項目（31160330）

宋曉彬（1988—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學。E-mail：songxiaobin1988717@126.com

*通信作者：靳燁（1964—），男，教授，博士，研究方向為畜產(chǎn)品加工。E-mail：jinyeyc@sohu.com