动物宰杀后，线粒体活性逐渐丧失，导致活性氧累积和肌细胞损伤。基础免疫球蛋白（BSG）是一种线粒体损伤蛋白，与肿瘤、能量代谢和损伤修复相关，但在肉类品质影响方面的研究较少。BSG作为膜蛋白，参与细胞代谢调节和乳酸转运。蛋白质组学技术，尤其是4D-非标记定量技术，为研究秦川牛肌肉变化提供了新途径。然而，目前对BSG在肉类品质中的作用和影响机制的研究仍不足，需要进一步探究。

宁夏大学食品科学与工程学院的苏晓凤、李亚蕾*、罗瑞明以秦川牛背上的最长肌为研究对象，测定宰后肉在不同贮藏期的品质指标及能量物质的变化，从而对BSG与品质指标及能量水平的关系进行初步探究。采用4D-LFQ组学方法分析在4 ℃条件下不同贮藏期秦川牛肉蛋白质水平的变化，结合基因本体（GO）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析明确BSG参与的通路，为成熟期BSG影响肌肉组织能量代谢变化和品质变化机制的研究奠定基础。

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BSG的表达量变化及与肉品质相关性分析

1.1 BSG的筛选及表达量

利用4D-LFQ对宰后牛肉的蛋白质组表达变化进行研究和分析。并利用软件Maxquant对获得的蛋白质进行质谱检索，共得1 149 个蛋白质，并对其一一检索，从中筛选出BSG蛋白，其表达量变化见表1。

从表1可以看到，BSG表达量呈现先上升后降低的趋势。宰后0 d时测得BSG表达量为0.824，当宰后4 d 时，测得BSG表达量为1.146。在0～4 d时，BSG表达量呈显著上升趋势（P＜0.05）。此时，随着成熟时间的延长，牛肌细胞的线粒体损伤水平也逐渐提升，肉嫩度得到改善。宰后8 d时测得BSG表达量为0.971，与第4天相比，BSG表达量呈下降趋势。此时随着肉质的进一步成熟，牛的肌细胞线粒体损伤水平也降低，使得嫩度下降。结果表明，BSG作为一种线粒体损伤蛋白，其表达量与细胞损伤程度呈正比，对肌肉结构蛋白降解程度起到正向调控作用。

1.2 秦川牛背最长肌在不同贮藏期能量基本物质的变化

利用高效液相色谱法测定秦川牛在宰后不同贮藏期时能量代谢产物的含量。从图1可以看出，ATP含量随着贮藏时间延长呈明显下降趋势，在整个成熟期，3 种能量物质即ATP、ADP、AMP的水平都呈现下降趋势。ADP含量由0 d时（4.26±0.29）μmol/g降为8 d时（0.21±0.02）μmol/g。AMP含量由0 d时（0.37±0.04）μmol/g降为8 d时（0.06±0.03）μmol/g。

屠宰后，ATP在秦川牛的肌肉组织中被不可逆转地降解，同时ADP和AMP的水平都逐渐下降。在成熟期，NADH的含量也逐步下降。这可能与宰后肌细胞的线粒体损伤以及氧化磷酸化进程受阻有关。总之，能量物质的变化趋势表明，秦川牛在宰后成熟期间肌肉组织的能量代谢状态紊乱，能量基本物质的供应无法恢复到原来的水平。

1.3 秦川牛背最长肌在不同贮藏期pH值的变化

pH值能够直接反映宰后肉的肌糖原和葡萄糖酵解产生乳酸的强度，进而反映机体产生酸性物质的量。pH值对肉色、肉的嫩度以及持水力等品质都有着较大影响。宰后成熟期间，秦川牛背肉pH值的变化趋势如图2所示。宰后0～4 d，肉的pH值明显下降，4～8 d pH值逐渐回升。这可能是由于宰后0 h动物体内的缺氧环境导致糖原进行无氧糖酵解生成乳酸，进而使得肌细胞pH值的下降，而随着肉的进一步的成熟，当pH值达到最低时，肌质网释放Ca2+，激活钙蛋白酶，分解肌间蛋白质，这一过程所产生的碱性物质最终使得pH值逐渐升高。

1.4 秦川牛背最长肌在不同贮藏期MFI的变化

MFI通常用来反映细胞骨架蛋白的碎裂程度。由图3可知，0 d时MFI最小，为29.20，0～8 d MFI逐渐升高，在第8天时达到最高，为94.00，与0 d相比增长了221.19%。这一变化趋势与李升升对MFI的变化研究一致。FMI值变化趋势表明，秦川牛肌肉结构蛋白的水解程度随贮藏时间的延长而逐渐加深，并在内源酶的催化下被降解为片段。

1.5 秦川牛背最长肌在不同贮藏期蒸煮损失的变化

由图4可知，在贮藏期0～4 d内，肉的蒸煮损耗显著上升（P＜0.05），这是因为牛在宰后成熟期间，背最长肌的骨架蛋白结构遭到破坏，导致肌肉对水的结合能力降低，从而使得水分逐渐流失。在贮藏后的第4天，牛肉蒸煮损失率最大，而在4～8 d时，蒸煮损失率明显下降，因此在这段时期，随着秦川牛肉的不断成熟，蒸煮损失得到显著改善。

1.6 BSG蛋白表达量与品质指标的相关分析

为了研究秦川牛在宰后成熟期间BSG与肉品质的关系，对BSG蛋白的表达量与能量物质及品质指标pH值、MFI等进行Pearson相关性分析，结果见表2。秦川牛在宰后成熟期BSG表达量与蒸煮损失呈极显著正相关（P＜0.01）；与pH值、ATP和NADH含量呈显著负相关（P＜0.05）；而与ADP含量、AMP含量及MFI则无显著相关性。

BSG是一种线粒体损伤蛋白，其在各种细胞中参与能量代谢。乳酸是糖酵解的重要代谢物，在肿瘤细胞中，过度产生的乳酸会被运输到胞外导致其pH值降低，从而促进肿瘤增殖以及侵袭转移。因此BSG可能参与了乳酸的转运，并与单羧酸转运蛋白分子共同将乳酸从胞内移至胞外。因此通过检测宰后不同成熟阶段的pH值，从而反映宰后肌肉糖酵解的变化。BSG表达量与pH值呈显著负相关（P＜0.05），这说明BSG的表达水平与肌细胞的糖酵解过程相关。在BSG过表达的同时，BSG的糖酵解活性也随之增加，即BSG蛋白具有提高糖代谢效率的作用。线粒体损伤后其从有氧呼吸到无氧酵解，不仅导致ATP含量下降，也同时对pH值的调节也起着重要作用。而pH值的下降可能会导致溶酶体膜破裂，使得组织蛋白酶大量释放，从而参与嫩化过程。故在宰后成熟期间BSG表达量变化与牛肉的嫩度及能量代谢存在密切关系。

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蛋白质组学分析

设置差异倍数分别为1.2 倍和1/1.2，且P＜0.05，共筛选鉴定出120 个差异表达的蛋白质。其中4 d与0 d鉴定出38 个差异表达蛋白、8 d与0 d鉴定出73 个差异表达蛋白、8 d与4 d鉴定出42 个差异表达蛋白质。并且不同贮藏时间样本之间区分较为明显。

2.1 差异蛋白质筛选

通过Uniprot对所筛差异蛋白一一检索，利用功能特性筛出与BSG相关的差异蛋白，将此类蛋白质与BSG表达量作相关性分析，结果如表3所示。这些蛋白质与BSG的表达均显著相关，其中，ATP5F1D、MAP2K4等与BSG表达量呈极显著正相关（P＜0.01）；PRKAR2A、NDUFA6等与BSG表达量呈显著正相关（P＜0.05）；CAV1、SUCLA2等与BSG表达量呈极显著负相关（P＜0.01）；GAPDH、DNAJA2等与BSG表达量呈显著负相关（P＜0.05）。

2.2 GO分析

对所筛选的BSG及其相关差异蛋白进行GO注释，即以生物过程、细胞组分和分子功能3 个方面解析BSG的功能。发现其显著富集到9 个生物过程、3 个细胞组分以及13 个分子功能。

由表4可知，秦川牛宰后与BSG相关的差异蛋白在细胞内部分、细胞皮层等位置改变，在细胞内具有水解酶活性和催化活性，并与ATP、小分子、碳水化合物衍生物结合以及参与分子功能的调节等。这些变化引起线粒体ATP合成耦合质子转运、氢离子跨膜转运等。以上生物功能的作用导致秦川牛的肌纤维结构发生变化，从而引起肉的能量物质水平及相关品质发生改变。

2.3 KEGG分析

对BSG及其差异蛋白质进行KEGG分析，结果如表5所示。显著注释于氧化磷酸化通路、钙信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路。其中ATP5F1D指线粒体ATP合酶复合体亚基δ，它在膜上存在由呼吸链的电子传递复合物产生的质子梯度的情况下，催化ADP转化为ATP。NDUFA6指NADH脱氢酶1α亚复合物亚基6，它是线粒体膜呼吸链NADH脱氢酶复合物I的辅助亚基，一般不参加催化作用。复合物I在将电子从NADH转移到呼吸链的过程中起一定效果。NDUFA6主要是参与线粒体呼吸链复合体I的组装和氧化还原过程。ATP2A3指肌浆/内质网钙ATP酶3，这种镁依赖性酶催化ATP的水解与钙的转运。线粒体内膜的氧化磷酸化是ATP的主要来源。以上结果表明，BSG参与了秦川牛肉宰后贮藏期间能量物质代谢与线粒体损伤，并对MAPK信号通路调节起到重要作用。

结论

宰后成熟0～8 d内，随贮藏时间的延长，秦川牛肉中BSG含量先上升后下降，能量物质ATP、ADP、AMP、NADH含量持续下降；pH值、蒸煮损失呈先降低后升高的趋势；MFI呈显著上升趋势（P＜0.05）。其中BSG表达量与蒸煮损失呈极显著正相关（P＜0.01）；与pH值、ATP和NADH含量呈显著负相关（P＜0.05），说明在宰后成熟期间BSG表达量变化与牛肉的品质及能量代谢存在密切关系。另外，利用4D-LFQ组学技术分析发现，秦川牛宰后贮藏0～8 d所含BSG及其相关差异蛋白表达量改变，这些蛋白质在细胞内部分、细胞皮层等位置发生改变，在细胞内具有水解酶活性以及催化活性，并与ATP、小分子、核糖核苷酸、嘌呤核糖核苷三磷酸、碳水化合物衍生物结合以及参与分子功能的调节等。这些变化引起线粒体ATP合成耦合质子转运、氢离子跨膜转运等。以上生物功能的作用导致秦川牛的肌纤维结构发生变化，从而引起秦川牛肉的能量物质水平及嫩度、保水性发生改变。

本文《秦川牛宰后成熟期间基础免疫球蛋白对其肉品质变化的影响》来源于《食品科学》2024年45卷第10期38-44，作者：苏晓凤,李亚蕾,罗瑞明。 DOI :10.7506/spkx1002-6630-20230403-024。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑：农梦琪；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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