《Food Chemistry》:Decoding the quality changes of blunt snout bream (
Megalobrama amblycephala) muscle under post-harvest cold stress
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•系统研究低温应激强度对团头鲂肌肉品质的影响。•轻微低温应激降低氧化和凋亡水平,保持肌肉结构。•严重低温应激上调蛋白酶活性,导致肌肉降解。•轻微低温应激通过增加IMP和甜菜碱、减少苦味物质来提升风味。•该研究为提升鱼类肌肉品质提供了潜在的采后处理策略。引言低温应激是水产养殖中
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系统研究低温应激强度对团头鲂肌肉品质的影响。
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轻微低温应激降低氧化和凋亡水平,保持肌肉结构。
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严重低温应激上调蛋白酶活性,导致肌肉降解。
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轻微低温应激通过增加IMP和甜菜碱、减少苦味物质来提升风味。
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该研究为提升鱼类肌肉品质提供了潜在的采后处理策略。
引言
低温应激是水产养殖中的主要环境挑战,其生理效应,如对生长、免疫乃至存活的影响,已被广泛研究。既往研究表明,受低温应激的活鱼会激活自噬、FoxO和MAPK通路、钙信号通路以及Wnt信号通路,从而引发氧化应激,调节骨骼肌肌原纤维结构的能量代谢、脂质代谢及基因表达,进而抵御低温所造成的损伤(Gracey等,2004;Mininni等,2014;Ren等,2021;Sun等,2019)。这些研究大多聚焦于长期低温驯化或越冬条件(Liu、Chang等,2024;Wang、Tian等,2024;Zhu等,2024)。与养殖相比,采后运输至预处理暂养阶段的低温应激持续时间更短、发生速度更快。目前,关于采后低温应激对鱼类肌肉品质的影响及其内在机制的系统研究仍然有限。
应激会影响鱼类肌肉品质(Peng等,2024;Wu等,2025;Zhao等,2022)。鱼在暴露于应激源后,通过下丘脑-垂体-间脑(HPI)轴释放皮质醇,启动初级应激反应。这一激素级联反应调节体内代谢,并标志着向次级反应阶段的过渡(Bonga,1997)。这会导致其代谢发生更大幅度的改变,进而影响宰杀后鱼类肌肉的初始状态。例如,运输会引发一个有害的循环过程,表现为肌肉核苷酸代谢受到抑制、次黄苷持续积累、谷氨酸(Glu)和组氨酸(His)水平呈现相反的变化趋势,以及肌纤维和剪切力的进行性破坏,最终导致鱼类肌肉的滋味、质构和色泽受到严重损害(Cheng等,2015;Peng等,2023;Peng、Rahman等,2025;Shan等,2026;Wu等,2021)。然而,低温应激对鱼类肌肉品质尤其是风味品质的影响仍未被充分探讨。
尽管应激通常被认为对鱼类肌肉品质有害,但近期研究表明,适度的应激可以提升水产品品质。例如,在低盐碱条件下,氨基酸代谢的改变可增强中华绒螯蟹(Scylla paramamosain)的鲜味和甜味;以蚕豆饲喂草鱼可诱导氧化应激,使肉质更加爽脆(Tang等,2024)。关于低温应激,已有少量研究表明其可改善鱼肉质构。例如,在地中海鲈宰杀前施加低温应激处理(2 ℃至4 ℃,温差>15 ℃)直至窒息,可延迟尸僵的发生并减缓鱼肉pH值的下降,从而改善质构(Acerete等,2009)。鱼肉中的关键风味成分包括核苷酸代谢物、游离氨基酸和甜菜碱(Jiang等,2024)。活冻(在存活状态下于?35 ℃冷冻)可提高鲜味和甜味氨基酸的比例,降低苦味和酸味氨基酸的比例,保持甜菜碱水平,从而改善草鱼片的滋味品质(Niu等,2025)。此外,低温应激可改变鲤鱼(阶梯式降温方案,温度分别下降7 ℃、13 ℃和20 ℃,各维持22天)和Onychostoma macrolepis(温度下降10 ℃,速率为10 ℃/h,维持48 h)的ATP代谢通路(Deng等,2020;Gracey等,2004)。ATP代谢的改变会引起肌肉中肌苷酸(IMP)和黄嘌呤(Hx)含量的变化,最终导致鱼类滋味的改变(Poli等,2005)。因此,低温诱导的ATP代谢变化有可能影响鱼肉滋味。迄今为止,尚未对运输和预处理暂养(采后)期间施加的低温应激对鱼类肌肉品质的影响进行过系统评估。
团头鲂(Megalobrama amblycephala)是中国广泛养殖的主要淡水鱼类之一,对环境波动极为敏感(Song等,2018)。已有研究表明,常规运输会导致团头鲂肌肉品质下降(Peng、Rahman等,2025)。因此,本研究系统评估了团头鲂在5 ℃、10 ℃、15 ℃和20 ℃温度降幅条件下低温应激的应激指标和肌肉品质。本研究旨在阐明变化规律和机制,并确定最佳处理方案。研究成果可为采后处理策略提供理论依据,从而有效提升鱼肉品质。
章节摘要
原材料
于10月从鄂州农场购买50尾团头鲂,使用配备增氧装置的运输车辆运送至华中农业大学食品工程训练中心。团头鲂体重为988.56 ± 124.54 g。暂养采用微流水净化系统,温度控制在25 °C ± 1.0 °C,溶解氧含量大于6 mg/L。暂养一
血清指标
不同温度降幅下团头鲂血清皮质醇、葡萄糖和乳酸含量如图1所示。皮质醇在5 ℃温度降幅组中显著升高,而葡萄糖和乳酸仅呈中度升高。在10 ℃至20 ℃温度降幅范围内,三项指标均随温度降幅的增大而升高,且10 ℃温度降幅组的乳酸含量显著低于其他组。所有
温度降幅对团头鲂低温应激下应激指标的影响
经不同温度降幅的低温应激暴露后,应激指标发生了相应变化。行为学方面,温度骤降使团头鲂的呼吸频率降低。温度降幅越大,呼吸频率越低(图S1)。当温度下降时,鱼类的代谢速率减慢,减少了氨氮向水体中的排放,从而提高采后存活率(Peng、Yin等,2025;Wang等
结论
综上所述,轻微低温应激(温度降幅为10 ℃)通过调节关键成分来增强滋味品质:提高了鲜味物质IMP和甜味物质甜菜碱的含量,降低了苦味物质His的含量。同时,通过抑制caspase-3活性维持了质构品质。相反,严重低温应激(温度降幅为20 ℃)引发了强烈的应激反应,甜菜碱含量降低且苦味物质积累。此外,严重低温应激使蛋白酶活性升高且
CRediT作者贡献声明
熊青:撰写——初稿、软件、方法、调查研究、形式化分析。高岩磊:方法。杨琴:方法。温金雄:调查研究。张雅金:方法。尹涛:撰写——审阅与编辑、监督、数据整理、概念构思。刘茹:监督、资源、资金获取。熊善柏:资源、调查研究、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
作者衷心感谢来自CARS(CARS-45)和湖北省现代农业产业技术体系(2025HBSTX4-14)的资金支持。
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