宰后不同成熟時(shí)間對(duì)馬肉背最長(zhǎng)肌超微結(jié)構(gòu)的影響

古扎努爾·艾斯卡爾 巴吐爾·阿不力克木 趙力男

摘 要：以新疆昭蘇縣公馬馬肉背最長(zhǎng)肌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在0～4 ℃下分別成熟1、3、7、14、21、28 d，采用掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡，研究馬肉背最長(zhǎng)肌在不同成熟時(shí)間肌纖維組織學(xué)特性的變化。結(jié)果表明：肌內(nèi)膜厚度與肌束膜厚度呈負(fù)相關(guān);肌節(jié)長(zhǎng)度與肌纖維直徑和肌纖維面積呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與肌纖維密度呈正相關(guān)。肌纖維直徑與肌纖維密度呈負(fù)相關(guān)，與肌纖維面積呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，肌原纖維超微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，肌原纖維排列由整齊到疏松，由清晰到雜亂;成熟14 d時(shí)Z線開始降解。

關(guān)鍵詞：馬肉;背最長(zhǎng)肌;宰后成熟;微觀結(jié)構(gòu);纖維特性

Effects of Postmortem Aging Time on Ultrastructure of Horse Longissimus dorsi Muscle

Guzalnur·ASKAR， Batuer·ABULIKEMU*， ZHAO Linan

（College of Food Science and Pharmacy， Xinjiang Agricultural University， ?rümqi 830052， China）

Abstract： The Longissimus dorsi muscle of male horses from Zhaosu county of Xinjiang autonomous region was examined by scanning electron microscopy （SEM） and transmission electron microscopy （TEM） for histologic characteristics during postmortem aging times （1， 3， 7， 14， 21 and 28 days） at 0–4 ℃. The results showed that the thickness of the endomysium was negatively correlated with the thickness of the perineurium; the length of the sarcomere was significantly negatively correlated with muscle fiber diameter and area （P < 0.01）， but positively correlated with muscle fiber density. Muscle fiber diameter was negatively correlated with muscle fiber density， but showed a very significantly positive correlation with muscle fiber area （P < 0.01）. With the extension of postmortem aging time， the ultrastructure of myofibrils changed， and the arrangement of muscle fibers changed from neat to loose and from clear to messy; at 14 days postmortem， the Z-line began to degrade.

Keywords： horse meat; Longissimus dorsi muscle; postmortem aging; ultrastucture; muscle fiber characteristics

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201111-263

中圖分類號(hào)：TS251.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?文章編號(hào)：1001-8123（2020）12-0007-04

引文格式：

古扎努爾·艾斯卡爾， 巴吐爾·阿不力克木， 趙力男. 宰后不同成熟時(shí)間對(duì)馬肉背最長(zhǎng)肌超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 肉類研究， 2020， 34（12）： 7-10. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201111-263.? ? http：//www.rlyj.net.cn

Guzalnur·ASKAR， Batuer·ABULIKEMU， ZHAO Linan. Effects of postmortem aging time on ultrastructure of horse Longissimus dorsi muscle[J]. Meat Research， 2020， 34（12）： 7-10. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201111-263.? ? http：//www.rlyj.net.cn

動(dòng)物宰殺后肌肉將經(jīng)歷僵直、最大僵直期以及解僵期等成熟過(guò)程，并伴隨著一系列復(fù)雜變化，主要包括乳酸的積累、ATP的缺失、鈣離子濃度的增加以及蛋白質(zhì)降解等[1]，這些變化有助于提高肉品的食用價(jià)值和加工品質(zhì)。一般將宰殺后胴體置于0～4 ℃環(huán)境中貯藏進(jìn)行宰后成熟。不同動(dòng)物肌肉完成宰后成熟所需時(shí)間有很大的差異[2-7]。僵直是肌肉轉(zhuǎn)變?yōu)槿獾那疤幔饨┡c肉的嫩度密切相關(guān)[8]。嫩度作為肉類最主要的食用特性決定肉的品質(zhì)，也是消費(fèi)者重復(fù)購(gòu)買肉制品的關(guān)鍵影響因素，因此肉品質(zhì)改善及肉制品加工中僵直及宰后成熟的相關(guān)研究具有重大意義。研究[9]顯示，肌纖維特性、溫度、pH值和蛋白質(zhì)水解等是影響宰后肉品嫩度的主要因素。在牦牛肉品質(zhì)研究中，通過(guò)延長(zhǎng)成熟期或利用低壓電刺激肌肉來(lái)改善肉的嫩度[10-11]。

肌纖維是肌肉的組成單位，影響肌肉性質(zhì)。胴體不同部位肌肉的肌纖維組成及比例存在差異[12]，肌纖維特性包括肌纖維直徑、密度、面積比例、類型以及肌節(jié)長(zhǎng)度等[13]，與嫩度、風(fēng)味、多汁性等品質(zhì)特性有著密切關(guān)系[14]，在某種程度上決定了肉品質(zhì)量。近年來(lái)，宰后肌肉成熟對(duì)肌纖維特性影響的研究引起廣泛關(guān)注。郭兆斌等[15]研究發(fā)現(xiàn)宰后0～4 ℃下貯藏期間牦牛肉肌纖維微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，M線和H區(qū)逐漸變淡，Z線斷裂顯著。師希雄等[16]在宰后牦牛肉成熟過(guò)程中同樣發(fā)現(xiàn)，肌纖維直徑隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減小。陳坤杰等[17]研究不同月齡牛背長(zhǎng)肌，結(jié)果表明，牛齡越大，肌纖維直徑越大、密度越小。目前，作為小品種特色肉品，馬肉肌纖維的研究較少。白東義等[18]對(duì)比分析不同部位馬肉肌纖維;趙力男等[19]研究不同宰后成熟時(shí)間馬肉臀肌、肩肌和背最長(zhǎng)肌食用品質(zhì)的變化。然而，宰后成熟過(guò)程中馬肉肌纖維組織學(xué)特性變化的研究鮮見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定在0～4 ℃下不同貯藏時(shí)間馬肉背最長(zhǎng)肌肌內(nèi)膜、肌束膜厚度和肌纖維直徑、密度、面積及肌節(jié)長(zhǎng)度，觀察肌纖維超微結(jié)構(gòu)，探討馬肉背最長(zhǎng)肌在宰后成熟過(guò)程中肌纖維組織學(xué)特性變化的規(guī)律，以期為馬肉加工提供一定指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬選自新疆昭蘇縣放牧飼養(yǎng)伊犁公馬，共21 匹。屠宰相關(guān)事宜嚴(yán)格按照檢疫制度及規(guī)范要求執(zhí)行。屠宰后取背最長(zhǎng)肌為實(shí)驗(yàn)材料，在0～4 ℃下分別成熟1、3、7、14、21、28 d，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

2.5 g/100 mL戊二醛、NaH2PO4、Na2HPO4、無(wú)水乙醇、丙酮、濃硫酸、環(huán)氧樹脂、醋酸雙氧鈾、檸檬酸鉛等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

IB-5離子鍍膜儀、S570型掃描電子顯微鏡、H-600A型透射電子顯微鏡 日本日立公司;DHG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科技有限公司;PL203型分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;超薄切片機(jī) 瑞典LKB公司。

1.3 方法

1.3.1 肌纖維特性的測(cè)定

參考樊金山[20]的方法稍作修改。用掃描電子顯微鏡在明場(chǎng)不同視線下每個(gè)樣品拍取10 張圖像，用Image Pro Plus軟件測(cè)定肌纖維直徑、密度、面積、肌束膜和肌內(nèi)膜厚度及肌節(jié)長(zhǎng)度。結(jié)果取各項(xiàng)指標(biāo)獲得100 個(gè)測(cè)定值的平均值。

1.3.2 透射電子顯微鏡觀察肌纖維超微結(jié)構(gòu)

參考余小領(lǐng)等[21]的方法稍作修改。樣品經(jīng)過(guò)取樣、固定、漂洗、脫水、包埋、切片及染色等步驟，用透射電子顯微鏡觀察并拍照，觀察肌纖維超微結(jié)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用單因素方差分析進(jìn)行方差分析，顯著性差異采用Duncans法進(jìn)行多重比較，采用Pearson積差法進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 宰后成熟期間馬肉背最長(zhǎng)肌纖維結(jié)構(gòu)的變化

由表1可知：宰后成熟28 d期間，馬肉背最長(zhǎng)肌肌內(nèi)膜厚度呈先下降后上升再下降趨勢(shì)，成熟3 d時(shí)最小，為（0.102±0.011）μm，成熟7 d時(shí)達(dá)到最大（（0.127±0.009）μm），成熟7 d后，肌內(nèi)膜厚度逐漸減小;宰后成熟期間肌束膜厚度整體呈先上升后下降的趨勢(shì)，在宰后成熟3 d時(shí)達(dá)到最大，為（0.569±0.040）μm;

肌纖維密度與肌束膜厚度變化趨勢(shì)相同，在宰后成熟14 d達(dá)到最大，為（9 487.0±148.9）根/mm2。宰后成熟28 d期間，肌纖維面積和直徑均呈下降趨勢(shì)，而肌節(jié)長(zhǎng)度隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增大。

2.2 宰后成熟期間馬肉背最長(zhǎng)肌肌纖維結(jié)構(gòu)的變化

由圖1可知，隨著宰后成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，馬肉背最長(zhǎng)肌肌纖維結(jié)構(gòu)逐漸變化。成熟1 d時(shí)肌纖維排列緊密，但間隙較大，肌纖維束較粗;成熟3～7 d時(shí)，肌纖維密度增大，肌纖維束面積大小均一，排列緊密，間隙變小;成熟14 d時(shí)，肌纖維束面積大小均一性較差，排列不緊密，間隙進(jìn)一步減小;至成熟21～28 d時(shí)，肌纖維束裂解，呈現(xiàn)肌絲，幾乎沒(méi)有間隙。此結(jié)構(gòu)變化與成熟期間馬肉背最長(zhǎng)肌肌纖維特性變化結(jié)果一致。

2.3 宰后成熟期間馬肉背最長(zhǎng)肌超微結(jié)構(gòu)的變化

由圖2可知：宰后成熟1～3 d時(shí)，馬肉背最長(zhǎng)肌肌原纖維排列整齊，肌原纖維中肌節(jié)、A帶、I帶、Z線、H區(qū)清晰可見;成熟7 d時(shí)，肌原纖維肌節(jié)長(zhǎng)度稍有縮短，I帶變細(xì)，M線已較難觀察到;成熟14 d時(shí)，肌原纖維肌節(jié)長(zhǎng)度變長(zhǎng)，M線完全消失，肌原纖維邊緣模糊不清，Z線出現(xiàn)斷裂，I帶變細(xì)模糊，說(shuō)明馬肉開始成熟;成熟21 d時(shí)肌節(jié)明顯變長(zhǎng)、變寬，大部分Z線斷裂，H區(qū)模糊難辨，I帶消失，馬肉完成成熟;成熟28 d時(shí)Z線明顯斷裂，肌節(jié)長(zhǎng)度縮小，此時(shí)肉已發(fā)生自溶。

2.4 宰后成熟期間馬肉背最長(zhǎng)肌肌纖維特性指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表2可知，在宰后0～4 ℃成熟期間，馬肉背最長(zhǎng)肌肌內(nèi)膜厚度與肌纖維的直徑、密度和面積呈正相關(guān)，與肌束膜厚度和肌節(jié)長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)，但均不顯著。肌束膜厚度與肌纖維直徑、密度和面積呈正相關(guān)，與肌節(jié)長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)，但均不顯著。肌纖維直徑與肌纖維面積呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與肌節(jié)長(zhǎng)度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。馬肉背最長(zhǎng)肌肌纖維面積與肌節(jié)長(zhǎng)度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。

3 討 論

肌纖維特性與肉品質(zhì)密切相關(guān)，肌纖維密度增大、直徑變小，肌肉系水力增強(qiáng)，肉質(zhì)變得細(xì)滑柔軟[22];結(jié)締組織的變化一般由肌內(nèi)膜及肌束膜厚度反映，它們對(duì)肉品質(zhì)同樣具有關(guān)鍵作用[23-24]。研究發(fā)現(xiàn)，肌肉成熟時(shí)，肌束膜和肌內(nèi)膜的厚度降低，肌纖維直徑變小、密度變大、面積變小[2，25-26]。李春保[27]研究牛半腱肌微觀結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)初級(jí)肌束膜厚度和肌纖維直徑減小，這與本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論相似。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是馬肉宰后成熟過(guò)程進(jìn)入僵直期，肌纖維中的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白形成肌動(dòng)球蛋白，但由于宰后缺氧導(dǎo)致ATP的缺失，形成的肌動(dòng)球蛋白無(wú)法降解。此外，宰后胴體內(nèi)鈣離子濃度升高，引起肌肉連續(xù)不可逆的收縮，因此，肌纖維直徑和面積減小[28]。本實(shí)驗(yàn)中，隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，馬肉背最長(zhǎng)肌肌纖維直徑明顯變小，肌纖維密度在成熟14 d時(shí)達(dá)到最大，肌內(nèi)膜和肌束膜厚度隨成熟的進(jìn)行呈波動(dòng)變化。

肌原纖維不僅是肌纖維的組成單位，也是實(shí)現(xiàn)肌肉運(yùn)動(dòng)性能（伸展與收縮）的關(guān)鍵因素。肌原纖維蛋白降解是宰后成熟過(guò)程中重要的生理階段，對(duì)蛋白功能特性和肉品質(zhì)均有較大影響[29]。馬肉在宰后初期（2 h～1 d）處于僵直期，肌肉保持收縮狀態(tài)，肌原纖維束較粗，此時(shí)蛋白功能特性和肉品質(zhì)均較差，隨著成熟的發(fā)生，肌原纖維中維持其結(jié)構(gòu)的特征性蛋白，即骨架蛋白受到內(nèi)源酶水解，肌原纖維超微結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，肌原纖維膠束裂解成細(xì)絲，功能特性發(fā)生改變，肉品質(zhì)也得到改善[30-31]。肌節(jié)長(zhǎng)度可以反映宰后成熟過(guò)程中肌肉的收縮狀態(tài)。肌肉收縮時(shí)，由于形成肌動(dòng)球蛋白，導(dǎo)致肌節(jié)縮短;隨著成熟的進(jìn)行肌纖維發(fā)生松弛，導(dǎo)致肌節(jié)變長(zhǎng)[32-33]。

成熟過(guò)程中肌肉超微結(jié)構(gòu)的變化主要體現(xiàn)在肌原纖維中Z線斷裂和肌節(jié)長(zhǎng)度增加;同時(shí)，肌纖維與肌內(nèi)膜分離，細(xì)胞間水分流失，內(nèi)源性蛋白酶被激活使肌間蛋白質(zhì)發(fā)生降解，肌肉結(jié)構(gòu)被破壞，從而使肌肉由硬變軟，嫩度增加[34]。

4 結(jié) 論

宰后馬肉背最長(zhǎng)肌0～4 ℃成熟期間，經(jīng)過(guò)僵直和解僵過(guò)程，隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，肌纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，肌纖維面積和直徑逐漸減小。成熟初期（1～14 d）肌原纖維排列緊密，間隙逐漸減小，各組成部分清晰可見;成熟14 d后肌纖維排列松散，間隙幾乎完全消失，肌節(jié)變長(zhǎng)，M線、I帶消失，Z線斷裂。馬肉背最長(zhǎng)肌在宰后14 d開始成熟，21 d成熟完成。成熟14 d過(guò)程中馬肉背最長(zhǎng)肌的食用品質(zhì)和肉品安全性變化還需進(jìn)一步研究。

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