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宰后早期活性氮(RNS)对活性氧(ROS)介导牦牛肉肌细胞凋亡的调控机制

批准号:
32060550
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
张丽
依托单位:
学科分类:
食品加工与制造
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张丽

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
细胞凋亡是由活性氧(ROS)引发的程序性细胞死亡,研究发现活性氮(RNS)可通过氧化还原体系及Ca2+释放影响这一过程。因牦牛具有包括氧化还原能力(清除ROS)和肌肉收缩(影响Ca2+平衡)等方面的地域特征,其在RNS影响细胞凋亡的机制方面也具有地域特色。为探明RNS对牦牛肉宰后成熟中ROS介导细胞凋亡的影响机制,本项目拟分析牦牛肉RNS水平与ROS积累及细胞凋亡之间的关联,组建孵化培养模型,干预RNS水平,以验证2条可能途径:1)氧化还原途径,分析GSH/GSSG和GR等活力,探明氧化还原系统所受影响;分析ASK1和ASK1-Trx1,研究凋亡信号释放;分析线粒体mPTP、膜电位、VDAC活力,研究线粒体功能;2)Ca2+释放途径,分析细胞质与线粒体Ca2+浓度、RYR构象等,研究Ca2+释放与凋亡启动的关联。阐明RNS对牦牛肉宰后早期ROS介导细胞凋亡影响机制,完善肉类成熟理论。
英文摘要
Apoptosis is the starting point of the "muscle-to-meat" conversion and a key factor in the formation of meat quality. Studies have shown that RNS may influence the apoptosis process of muscle cells through the pathways related to REDOX system and Ca2+ release. Because of their regional hypoxic resistance, yaks may also have regional characteristics in the regulation of post-mortem apoptosis by RNS. In order to investigate the influence mechanism of RNS on the mode of apoptosis of myocytes in early post-mortem of yaks, The correlation between the RNS and apoptosis will be analyzed. A myocyte incubation culture model well be established to artificially interfere with the level of RNS. Two possible approaches well be verified: 1) the REDOX pathway, GSH/GSSG, GR activity, Trx activity and TR activity will be analyzed to investigate the impact of RNS on the REDOX system. ASK1 and ASK1-Trx1 will be be analyzed to investigate release of exogenous apoptotic signals under the regulation of RNS. Mitochondrial mPTP, membrane potential and VDAC activity were analyzed to study the influence of RNS on the permeability of the mitochondrial apoptosis pathway. 2) Ca2+ release pathway, concentration of Ca2+ ions in cytoplasm and mitochondria, calcium channel (RYR) conformation, calcium pump (SERCA) activity, cytochrome C will be analyzed to study the influence of RNS on Ca2+ release and apoptosis initiation. It is hoped that the mechanism of the influence of RNS on the apoptosis of early myocytes in post-mortem yak will be clarified to improve the mature theory of post-mortem of meat.
嫩度是购买者在感知牦牛肉品质时考虑的最重要的因素之一,肌肉的宰后成熟是改善肉类嫩度的关键,且宰后肌肉嫩度改善主要归功于内源性蛋白水解酶对关键肌原纤维和细胞骨架蛋白的降解。目前,针对蛋白质氧化与蛋白质亚硝基化的互作对动物宰后肌肉嫩化的细胞凋亡途径及肌肉嫩度形成的研究尚未见报道。因此,本文以牦牛肉背最长肌为研究对象,用活性氧(reactive oxygen species,ROS)促进剂、抑制剂与活性氮(reactive nitrogen species,RNS)促进剂、抑制剂两两组合处理后,分析宰后牦牛肌肉的食用品质、生化特性、蛋白质降解及细胞凋亡特征指标的变化规律;研究RNS与ROS的相互作用调控牦牛肉线粒体途径细胞凋亡的两条潜在途径;最终阐明ROS和RNS互作通过氧化还原途径和Ca2+释放途径诱发细胞凋亡并影响牦牛肉嫩度的可能机制,为提高牦牛肉品质提供理论依据和数据支持。主要研究结果如下:.1、研究宰后成熟过程中RNS与ROS互作对牦牛肉食用品质及微观结构的影响。结果显示,宰后低氧条件下激活或抑制蛋白质亚硝基化可阻碍肌肉的嫩化,而高氧条件下激活或抑制蛋白质亚硝基化程度可有效改善牦牛肉的嫩度。.2、研究宰后成熟过程中RNS与ROS互作对牦牛肉生化特性及肌原纤维蛋白降解的影响。结果显示,宰后高氧条件下激活或抑制蛋白质亚硝基化可促进蛋白氧化并加速肌原纤维蛋白的降解,改善肌肉嫩度;而低氧条件下抑制蛋白质亚硝基化程度,蛋白质氧化程度降低并抑制肌原纤维蛋白的降解,阻碍肌肉的嫩化。.3、研究RNS与ROS互作参与调控肌细胞氧化还原途径诱导细胞凋亡对宰后肌肉嫩度的影响。结果显示,高氧条件下激活或抑制RNS,可通过降低GSH和TRX两个氧化还原体系的抗氧化能力,从而引起线粒体膜电位丧失,线粒体MPTP开放程度增加,激活caspase-9/-3,诱发细胞凋亡。.4、研究RNS与ROS互作参与激活Ca2+释放途径诱导细胞凋亡对宰后肌肉嫩度的影响。结果显示,高氧条件下激活或抑制RNS,可通过加速RYR1降解并抑制肌浆网SERCA活性,促进肌浆网Ca2+的释放,引起线粒体Ca2+超载,激活caspase-9/-3,诱发细胞凋亡。
宰后早期活性氮(RNS)对活性氧(ROS)介导牦牛肉肌细胞凋亡的调控机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    35万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    张丽
  • 依托单位:
肌原纤维蛋白氧化羰基化诱发的蛋白交联对牦牛肉质构特性的影响机制
  • 批准号:
    31660469
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    张丽
  • 依托单位:
国内基金
海外基金