不同视觉严重程度的深色切割牛肉对腰最长肌牛排生化颜色特性、零售色泽及代谢组的影响

本研究针对深色切割牛肉(Dark-cutting beef)因高pH值导致的色泽异常问题，通过评估不同视觉严重程度（正常pH、轻度、中度、中重度）对腰最长肌(LL)牛排零售色泽稳定性、生化特性及代谢组的影响，发现随着严重程度增加，糖酵解代谢物（如葡萄糖-6-磷酸）下调，氨基酸和脂质代谢物（如异亮氨酸、单棕榈酸甘油酯）上调，且中重度组氧消耗和肌红蛋白还原活性(MRA)显著升高。该研究为改善深色牛肉品质提供了代谢层面的新见解。

　　

在肉类消费市场，牛肉的色泽是影响消费者购买决策的关键因素之一。然而，深色切割牛肉（Dark-cutting beef）因其异常深红至紫红色的外观，常被市场拒之门外。这种现象源于屠宰后肌肉糖原不足导致的高pH值（>5.7），全球年发生率从美国的1.8%到墨西哥的13.45%不等，仅美国每年因此造成的经济损失就超过1.8亿美元。尽管已知高pH值与深色相关，但不同视觉严重程度对牛肉代谢通路和零售色泽的影响机制尚不明确。

为此，美国农业部资助的研究团队在《Meat Science》发表了一项突破性研究。他们从商业屠宰场筛选了32头谷物育肥牛（8头/组），按视觉严重程度分为正常pH组（亮樱桃红色，pH 5.51）、轻度（shady，pH 5.90）、中度（moderate，pH 6.33）和中重度（moderately severe，pH 6.40）。通过零售色泽分析、氧消耗（OC）、肌红蛋白还原活性（MRA）、脂质氧化及气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学技术，系统评估了不同严重程度的影响。

关键实验技术
研究采用美国农业部标准筛选样本，通过分光光度法测定L
值（亮度）和a
值（红度），利用氧电极法检测OC，化学法测定MRA和硫代巴比妥酸反应物（TBARS）评估脂质氧化，GC-MS分析代谢物差异。

研究结果

pH与生化特性
中度和中重度组的pH显著高于正常组（P < 0.05），且亮度（L^*
）随严重程度降低（正常组37.56 vs 中重度32.65）。中重度组的MRA显著高于正常组（P < 0.05），表明其肌红蛋白修复能力更强。

代谢组学差异
与正常组相比，所有深色切割组的糖酵解代谢物（葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸）均下调，而氨基酸（异亮氨酸、苏氨酸）和脂质代谢物（单棕榈酸甘油酯）上调。琥珀酸（TCA循环中间体）在深色组中普遍减少。代谢差异数量随严重程度递增（轻度12种、中度21种、中重度43种）。

色泽稳定性
尽管深色切割牛肉初始色泽较暗，但其氧消耗与正常组无差异（P > 0.05），仅中重度组OC显著更高（P < 0.05），提示线粒体活性增强可能是色泽维持的关键。

结论与意义
该研究首次揭示了视觉严重程度与代谢重编程的关联：随着深色程度加重，能量代谢从糖酵解转向氨基酸和脂质利用，这与高pH环境下线粒体功能增强的假设一致。中重度组的MRA升高和特定代谢物（如单棕榈酸甘油酯）的富集，为开发改善深色牛肉色泽的靶点提供了新方向。此外，研究提出的视觉分级与代谢标志物组合策略，可辅助产业快速鉴定牛肉品质，减少经济损失。未来研究可进一步验证这些代谢物是否直接参与色泽调控，或作为早期预警指标。