近期,甘肃农业大学张丽教授团队在国际知名学术期刊Food Research International ( IF 7.0 ) 发表了题为“Effects of oxidative stress and protein S-nitrosylation interactions on mitochondrial pathway apoptosis and tenderness of yak meat during postmortem aging”的论文。
揭示了氧化应激和蛋白质S-亚硝基化对牦牛死后肉线粒体途径凋亡和嫩度发育的相互作用。本文以牦牛背最长肌为研究对象,用S -亚硝基谷胱甘肽制剂(GSNO)和Nω-硝基- L -精氨酸甲酯盐酸盐(L-NAME)混合注射处理过氧化氢(H2O2),0.9%盐水作为对照组,然后在 4°C 下孵育 12、24、72、120 和 168 小时。结果表明,这种相互作用显着增加线粒体ROS和NO含量(P<0.05),同时削弱GSH和TRX氧化还原反应系统的抗氧化能力或加速Ca2+释放过程,导致线粒体功能受损和细胞凋亡率增加。值得注意的是,H2O2 + L-NAME组细胞凋亡更为明显。因此,我们认为氧化应激和蛋白质S-亚硝基化之间的相互作用对牦牛肉嫩化具有正向调控作用。
图1 氧化应激与蛋白质S -亚硝基化互作对牦牛肉GSSG含量(A)、GSH含量(B)、GSH/GSSG (C)、GPx活性(D)、TrxR (E)、线粒体NO含量(F)和线粒体ROS含量(G)的影响。
图2氧化应激与蛋白质S -亚硝基化相互作用对牦牛肉代表性蛋白印迹(A)、RYR1相对表达(B)、肌浆网Ca2+- ATP酶活性(C)、线粒体Ca2+- ATP酶活性(D)和线粒体Ca2+含量(E)的影响。
图3 氧化应激和蛋白质S -亚硝基化相互作用对牦牛线粒体膜电位(A)、MPTP (B)、Cyt-c氧化还原态(C)和线粒体超微结构(D)的影响。
图4 氧化应激与蛋白质S -亚硝基化相互作用对死后衰老caspase-9 (A)、caspase-3 (B)、凋亡率(C)、牦牛肉核超微结构(D)和牦牛肉Tunel-positive细胞核图像(E)的影响。
图5 Warner-Bratzler剪切力(WBSF;A)和4℃条件下屠宰牦牛最长背肌在0、12、24、72、120和168 h时的肌原纤维断裂指数(B)。
图6 氧化应激与蛋白质S -亚硝基化相互作用调控牦牛成肌细胞凋亡特征的相关性(A)和主成分分析(B);氧化应激与蛋白S -亚硝基化相互作用调控牦牛成肌细胞凋亡特征的相关性(C)和主成分(D)分析。
本研究表明,氧化应激与蛋白质S -亚硝基化相互作用显著增加牦牛肉线粒体氧化损伤,最终导致细胞凋亡。值得注意的是,氧化应激条件下抑制蛋白质S -亚硝基化更有利于死后牦牛肉线粒体途径中细胞凋亡的发生。这些观察结果证实了我们的假设,即死后牦牛肉中氧化应激和蛋白质S -亚硝基化之间的相互作用可能通过影响肌肉抗氧化系统或肌肉细胞Ca2+释放途径直接或间接地调节肉的嫩度。综上所述,氧化应激与蛋白质S -亚硝基化之间的相互作用可能部分补充了牦牛死后嫩度变化的机制。
//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996924007877?via%3Dihub
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