宰后不同成熟時間對馬肉背最長肌超微結構的影響

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肌為實驗對象，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，研究馬肉背最長肌在不同成熟時間肌纖維組織學特性的變化。結果表明：肌內膜厚度與肌束膜厚度呈負相關;肌節長度與肌纖維直徑和肌纖維面積呈極顯著負相關（P<0.01），與肌纖維密度呈正相關。肌纖維直徑與肌纖維密度呈負相關，與肌纖維面積呈極顯著正相關（P<0.01）。隨著成熟時間的延長，肌原纖維超微結構發生變化，肌原纖維排列由整齊到疏松，由清晰到雜亂;成熟14 d時Z線開始降解。

關鍵詞：馬肉;背最長肌;宰后成熟;微觀結構;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：TS251.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ?文章編號：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. 宰后不同成熟時間對馬肉背最長肌超微結構的影響[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

動物宰殺后肌肉將經歷僵直、最大僵直期以及解僵期等成熟過程，并伴隨著一系列復雜變化，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降解等[1]，這些變化有助于提高肉品的食用價值和加工品質。一般將宰殺后胴體置于0～4 ℃環境中貯藏進行宰后成熟。不同動物肌肉完成宰后成熟所需時間有很大的差異[2-7]。僵直是肌肉轉變為肉的前提，解僵與肉的嫩度密切相關[8]。嫩度作為肉類最主要的食用特性決定肉的品質，也是消費者重復購買肉制品的關鍵影響因素，因此肉品質改善及肉制品加工中僵直及宰后成熟的相關研究具有重大意義。研究[9]顯示，肌纖維特性、溫度、pH值和蛋白質水解等是影響宰后肉品嫩度的主要因素。在牦牛肉品質研究中，通過延長成熟期或利用低壓電刺激肌肉來改善肉的嫩度[10-11]。

肌纖維是肌肉的組成單位，影響肌肉性質。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、類型以及肌節長度等[13]，與嫩度、風味、多汁性等品質特性有著密切關系[14]，在某種程度上決定了肉品質量。近年來，宰后肌肉成熟對肌纖維特性影響的研究引起廣泛關注。郭兆斌等[15]研究發現宰后0～4 ℃下貯藏期間牦牛肉肌纖維微觀結構發生明顯變化，隨著貯藏時間的延長，M線和H區逐漸變淡，Z線斷裂顯著。師希雄等[16]在宰后牦牛肉成熟過程中同樣發現，肌纖維直徑隨著貯藏時間的延長逐漸減小。陳坤杰等[17]研究不同月齡牛背長肌，結果表明，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間馬肉臀肌、肩肌和背最長肌食用品質的變化。然而，宰后成熟過程中馬肉肌纖維組織學特性變化的研究鮮見報道。本實驗通過測定在0～4 ℃下不同貯藏時間馬肉背最長肌肌內膜、肌束膜厚度和肌纖維直徑、密度、面積及肌節長度，觀察肌纖維超微結構，探討馬肉背最長肌在宰后成熟過程中肌纖維組織學特性變化的規律，以期為馬肉加工提供一定指導。

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伊犁公馬，共21 匹。屠宰相關事宜嚴格按照檢疫制度及規范要求執行。屠宰后取背最長肌為實驗材料，在0～4 ℃下分別成熟1、3、7、14、21、28 d，測定相關指標。

2.5 g/100 mL戊二醛、NaH2PO4、Na2HPO4、無水乙醇、丙酮、濃硫酸、環氧樹脂、醋酸雙氧鈾、檸檬酸鉛等均為分析純。

1.2 儀器與設備

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 瑞典LKB公司。

1.3 方法

1.3.1 肌纖維特性的測定

參考樊金山[20]的方法稍作修改。用掃描電子顯微鏡在明場不同視線下每個樣品拍取10 張圖像，用Image Pro Plus軟件測定肌纖維直徑、密度、面積、肌束膜和肌內膜厚度及肌節長度。結果取各項指標獲得100 個測定值的平均值。

1.3.2 透射電子顯微鏡觀察肌纖維超微結構

參考余小領等[21]的方法稍作修改。樣品經過取樣、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，觀察肌纖維超微結構。

1.4 數據處理

用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行數據處理和分析，結果用平均值±標準差表示，采用單因素方差分析進行方差分析，顯著性差異采用Duncans法進行多重比較，采用Pearson積差法進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 宰后成熟期間馬肉背最長肌纖維結構的變化

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

肌纖維密度與肌束膜厚度變化趨勢相同，在宰后成熟14 d達到最大，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，而肌節長度隨著成熟時間的延長逐漸增大。

2.2 宰后成熟期間馬肉背最長肌肌纖維結構的變化

由圖1可知，隨著宰后成熟時間的延長，馬肉背最長肌肌纖維結構逐漸變化。成熟1 d時肌纖維排列緊密，但間隙較大，肌纖維束較粗;成熟3～7 d時，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，肌纖維束面積大小均一性較差，排列不緊密，間隙進一步減小;至成熟21～28 d時，肌纖維束裂解，呈現肌絲，幾乎沒有間隙。此結構變化與成熟期間馬肉背最長肌肌纖維特性變化結果一致。

2.3 宰后成熟期間馬肉背最長肌超微結構的變化

由圖2可知：宰后成熟1～3 d時，馬肉背最長肌肌原纖維排列整齊，肌原纖維中肌節、A帶、I帶、Z線、H區清晰可見;成熟7 d時，肌原纖維肌節長度稍有縮短，I帶變細，M線已較難觀察到;成熟14 d時，肌原纖維肌節長度變長，M線完全消失，肌原纖維邊緣模糊不清，Z線出現斷裂，I帶變細模糊，說明馬肉開始成熟;成熟21 d時肌節明顯變長、變寬，大部分Z線斷裂，H區模糊難辨，I帶消失，馬肉完成成熟;成熟28 d時Z線明顯斷裂，肌節長度縮小，此時肉已發生自溶。

2.4 宰后成熟期間馬肉背最長肌肌纖維特性指標的相關性分析

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

3 討 論

肌纖維特性與肉品質密切相關，肌纖維密度增大、直徑變小，肌肉系水力增強，肉質變得細滑柔軟[22];結締組織的變化一般由肌內膜及肌束膜厚度反映，它們對肉品質同樣具有關鍵作用[23-24]。研究發現，肌肉成熟時，肌束膜和肌內膜的厚度降低，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構發現，隨著成熟時間的延長初級肌束膜厚度和肌纖維直徑減小，這與本實驗得出的結論相似。導致這一結果的原因可能是馬肉宰后成熟過程進入僵直期，肌纖維中的肌動蛋白和肌球蛋白形成肌動球蛋白，但由于宰后缺氧導致ATP的缺失，形成的肌動球蛋白無法降解。此外，宰后胴體內鈣離子濃度升高，引起肌肉連續不可逆的收縮，因此，肌纖維直徑和面積減小[28]。本實驗中，隨著成熟時間的延長，馬肉背最長肌肌纖維直徑明顯變小，肌纖維密度在成熟14 d時達到最大，肌內膜和肌束膜厚度隨成熟的進行呈波動變化。

肌原纖維不僅是肌纖維的組成單位，也是實現肌肉運動性能（伸展與收縮）的關鍵因素。肌原纖維蛋白降解是宰后成熟過程中重要的生理階段，對蛋白功能特性和肉品質均有較大影響[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，肌原纖維束較粗，此時蛋白功能特性和肉品質均較差，隨著成熟的發生，肌原纖維中維持其結構的特征性蛋白，即骨架蛋白受到內源酶水解，肌原纖維超微結構發生明顯變化，肌原纖維膠束裂解成細絲，功能特性發生改變，肉品質也得到改善[30-31]。肌節長度可以反映宰后成熟過程中肌肉的收縮狀態。肌肉收縮時，由于形成肌動球蛋白，導致肌節縮短;隨著成熟的進行肌纖維發生松弛，導致肌節變長[32-33]。

成熟過程中肌肉超微結構的變化主要體現在肌原纖維中Z線斷裂和肌節長度增加;同時，肌纖維與肌內膜分離，細胞間水分流失，內源性蛋白酶被激活使肌間蛋白質發生降解，肌肉結構被破壞，從而使肌肉由硬變軟，嫩度增加[34]。

4 結 論

宰后馬肉背最長肌0～4 ℃成熟期間，經過僵直和解僵過程，隨著成熟時間的延長，肌纖維結構發生變化，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，肌節變長，M線、I帶消失，Z線斷裂。馬肉背最長肌在宰后14 d開始成熟，21 d成熟完成。成熟14 d過程中馬肉背最長肌的食用品質和肉品安全性變化還需進一步研究。

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