Đang tải... (xem toàn văn)
Chương I: Giới Thiệu Khả năng giữ nước có giá trị rất lớn trong ngảnh chế biến thịt, mang lại hàng triệu đô la một năm. Thịt sau giết mồ ở giai đoạn đầu gồm tốc độ và pham vị sụt giảm pH; sự phân giải protein; và sự oxy hóa protein là chia khóa gây ảnh hưởng đến khả năng giữ lại nước của thịt. Nước trong cơ (muscle) bị bẩy trong cầu trúc của tế bào, bao gồm các khoảng không trong vả ngoải sợi co (intra and extramyofibrillar spaces); do đó, thay đổi cầu trúc nội bảo là chia khóa ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của các tế bào cơ (muscle cells). Trong quá trình co cứng, khoảng không gian dành cho nước được giữ trong các ta cơ (myofibrils) có thê bị thải ra ngoài sơi co (extramyofibrillar spaces), nơi dễ dàng rì nước. Sự co ở các tơ cơ xảy ra trong suốt giai đoạn co cứng có thể được truyền đến toàn bộ tế bảo, nếu là các protein mà liên kết các tơ cơ với nhau và các tơ cơ với màng tế bào (như là desmin) đều không bị giảm. Sự giảm của protein cytoskeletal bị giới hạn có thể làm tăng sự co rút của toàn bộ tế bào cơ, cuổi cùng thì chuyển sang rĩ dịch. Sự giảm của protein cytoskeletal chia khóa bởi hệ enzyme calpain proteinase có một vai trò trong việc xắc định khả năng giữ nước. Vậy các chia khóa làm thay đổi cấu trúc cơ đều có ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của thịt.
Chương II: Tông quan nhân tô nội sinh ảnh hưởng đên khả giữ nước thịt 2.1 Cấu tau xương Cơ xương (còn gọi vân) ba loại có thé người nhiều động vật (hai loại trơn tim) Hầu hết xương, tên gọi ra, gắn với câu trúc xương co giãn tạo đáp ứng tương ứng cho việc chuyên động xương Quá trình co giãn xương kích hoạt xung noron vận động gửi tới cơ, trình tự điều khiến Cấu trúc: Cơ xương gồm nhiều bó sợi xếp song song dọc theo chiều dài Mỗi sợi có tế bào dài (từ 10 đến 40 mm), đường kính từ 10 đến 80 micromet, cd nhiều nhân, bao bọc màng sợi (sarcolemna) Cơ tương chứa nhiéu to co (myofibril) va cdc bao quan khác Mỗi sợi điều khiển đầu cuối dây thần kinh nằm sợi © Actin Head na’ > Myosin Bundle of muscle file ) Myosin or thick filament Actin or thin filament Myofibr eee Myofilaments Hình1: cấu tạo xương Hình 2: cấu tạo xương 2.2 VỊ trí nước Trong chứa khoảng 75% nước Các thành phần khác protein (khoảng 20 %), lipid hay chât béo (khoảng %), carbohydrate (khoảng 1%), vitamin khống (1%) lipid 5% carbohydra vitamin khống Hình 3: Thành phần nước Phần lớn nước giữ câu trúc tế bào Riêng tế bào cơ, nước tìm thấy tơ cơ, tơ cơ, tơ màng tế bào, tế bào bó Nước phân tử lưỡng cực có thê bị hút vào phân tử có mang điện protein Hình 4: Nước bị hút điện tích protein Một số nước tế bào liên kết chặt với protein gọi nước liên kết, thay đổi co cứng Nước liên kết chiếm phần nhỏ toàn nước Các phân tử nước tự thịt giữ hiệu ứng không gian hay bị hút vào nước liên kết Phần nước giữ câu trúc không liên kết với protein Trong mô sau giết mô giai đoạn đầu, nước tự chưa khỏi mơ, nước tự đo bị loại bang cach say khơ, chun thành đá đông lạnh Nước bị nhốt chịu tác động trình co cứng chuyển đổi thành thịt Ngoài thay đổi câu trúc tế bào việc giảm pH nước tự bị thất rửa (purge) Các lực yếu bề mặt có vai trị quan trọng giữ nước tự thịt Nước tự khơng bị thất giai đoạn trước co cứng, có thé bi thất điều kiện thay đối mà cho phép nước bị nhốt khỏi cấu trúc Phần lớn nước mà bị tác động giai đoạn chuyển đổi thành thịt loại nước bị nhốt Giữ nhiều loại nước thịt mục tiêu nhiều trình Vài nhân tố ảnh hưởng đến giữ nước lơi kéo điện tích protein sợi câu trúc tế bào thành phần té bao co (to co, cytoskeletal linkages màng ) số lượng không gian ngoại bảo B Unshortened - Prerigor Shortened - Prerigor Mimimally Shortened Postrigor Shortened - Postrigor 2.3 Nhân tố vật lý, hóa sinh ánh hướng đến giữ nước 2.3.1 Tác động điện tích (Net charge effect) Trong suốt trình chuyền đổi thành thịt, acid lactic hình thành mơ làm giảm pH thịt Một pH đạt đến điểm đắng điện pI protein chính, chủ yếu myosin (p[I 5.4), điện tích protein Nhóm mang điện âm dương protein bị hút lẫn nhau, giảm bớt lượng nước bị hút giữ lại điện tích protein Ngồi ra, từ điện tích bị giảm, điện tích protein tiến gần 0, lực đầy tơ giảm cho phép chúng tập hợp lại gần Kết làm giảm khơng gian tơ Sự biến tính phần đầu myosin pH thấp (nhiệt độ vần cịn cao) gây co khoảng lưới khơng gian SỢI CƠ Hình 5: Chất lượng thịt heo đo pH rỉ nước sau 30 h giết mỗ Bey PERIMYSIUM EXUDATE Creo) Hinh 6: Anh hướng pH lên giữ nước 2.3.2 Gen halothane Nhân tố thuộc gen (Genetic factors) ví dụ điều kiện có thê tạo thịt PSE pH giảm nhanh pH cuối thấp liên quan đến khả giữ nước thấp mắt nước rửa (high purge) Ha pH nhanh lam cho pH cuối hay gân cuối thấp ấm gây biến tính (mất chức khả liên kết nước) nhiều proein, có nước liên kết Hầu hết việc làm rĩ nước thường thấy thịt PSE từ heo mang đột biến thể nhận ryanodine / kênh phóng thích calcium (gen halothane) sarcoplasmic reticulum Sarcoplasmic reticulum protein có thé co lai Dot bién lam kénh nhanh tăng tốc độ chuyển hóa tốc gen halothane có thê nhận từ loại đột biến này, công nghiệp Mỹ loại mại tích trữ Ca bao quanh bó suy kiểm soát calcium gây co độ giám pH nhanh Đột biến cá biệt kho Do làm kiểm tra gen hầu hết giống thương Sarcoplasmic reticulum Thick filament Thin filament 'Cellmembrane Hình 7: Cấu trúc vi thể tế bào cho thấy mối liên hệ chặt chẽ sarcoplasmic reticulum va cac to’ Inside of sarcoplasmic reticulum Cut edge of membrane of sarcoplasmic reticulum Cytosol of muscle fiber Cut edge of Rest Depolarized T tubule membrane Hình 8: Một mơ hình mớ kênh Ca tiềm hoạt động T ống sợi xương Ca** Handling in Cardiomyocytes ft ¬ RE in le Ca receptor Kinase Cai Cat (GaKiArr Cat Cat Hinh 9: Ca” chuyén giao vao Cardiomyocytes Các nhân tơ khác có thê tạo thịt PSE Trước thu hoạch, stress ngắn hạn vật có thé thúc nhanh chuyển hóa du dé sau giết mô bị thúc đây, gây giảm pH nhanh so với vật không bị stress Trạng thái chuyển hóa điều kiện tồn thường nhằm vào phạm vi giảm pH sau giết mô Nhiều nghiên cứu tác dụng việc xử lý để giảm lượng glycogen để tích tụ lượng lactate nhỏ sau giết mồ Nhân tố thuộc vê gen tác động đến chuyên hóa có tiềm tác động đến tích lũy lactate phạm vi giảm pH Milan cộng (2000) khám phá gen thay thé không di truyén, biéu hién cho protein kinase monophosphate-activated +4 -subunit (PRKAG3), giải thích đột biến trội (biểu RN) cho tạo khác biệt lớn chat lượng thịt giống heo Hampshire Sự thay (R200Q) gen PRKAG3 làm tăng 70% lượng glycogen heo có RN' hợp tử dị hợp tử Tăng lượng glycogen trực tiếp làm lactate tăng cao sau giết mô, pH cuối thấp khả giữ nước thịt heo tươi Gen PRKAG3 mã hóa cho đồng vị câu trúc điều hòa + adenosine monophosphate (AMP) động vật có vú, activated chịu stress dinh đưỡng hay mơi trường sống,thì tăng, gây “AMPK cascade”, kích thích tế bào xác phân tử điều khiển B vay cha AMPK protein kinase (AMPK) Khi bat phai tỉ lệ AMP/ATP tế bao eukaryote bảo tồn lượng Chức cịn chưa biết rõ, nhiên, hai biết có vai trị quan trọng cho hoạt động kinase Phân tử điều hịa liên quan đến vị trí liên két AMP phức đị hợp AMPK Ba đột biến sai nghĩa (T30N, G52R, I199V) gen PRKAG3 sậm heo liên quan đến pH cao màu thịt 2.4 Tác động không gian (Steric effects) Tơ chiếm tỉ lệ lớn tế bào (82-87% thể tích tế bào cơ) Hầu (khoảng 85%) bên tế bào giữ tơ Nhiều nước giữ lực mao dẫn xuất từ cách bố trí sợi dày mỏng tơ Trong sơng, đốt cịn isovolumetric suốt trình co | gian Vay co sống, lượng nước cấu trúc sợi nhỏ tế bào không cần thiết thay đổi Tuy nhiên, vị trí nước bị tác động thay đối thê tích co Khi bắt đầu vào giai đoạn co cứng, cầu bắt ngang từ sợi mỏng qua sợi dày giảm, làm giảm không gian dành cho nước Sự giảm không gian sợi nhỏ ép sarcoplasmic fluid tir sợi đến khơng gian sợi bên ngồi Thick Mament Cty _— 1.77 2.47 5s ~- 3.14 5.90 6.86 2.45 6.00 6.92 m—._— ap Hình 13 : Mối liên quan thủy phân desmin % rĩ dịch bốn vật khác Calpastatin nhân tố nội sinh ức chế y-calpain m-calpain, có tác dụng điều hòa hoạt động hệ calpain sau giết mơ Hoạt động Calpastatin giái thích tỉ lệ cao mức độ biên đôi độ mêm thịt substrate protein activation factor - £ « te ces ~x~ ee « =j- T — (b) = CN Densitometry H Tt Control HỆ — gu, i= 00) a a0 8w Ê ⁄ EU *Pvalue< 05 Hình 15: Kết thi nghiệm Rowe % ) & = a Rrv proteasome-mediated! ; degradation ~ 5S ® —4 increased autophagy Hình 16: Ánh hưởng chất chống oxy hóa đến hoạt động calpain 2.5 Vài ứng nghiên cứu khả giữ nước thịt: 2.5.1 Nghiên cứu tác dụng nồng độ muối tuyết: Thay đổi mô cá ướp muôi thảo luận nhiều tác giả dựa phát nghiên cứu tác dụng muối cá tuyết thịt chế biến (Hamm 1960, 1968 Borgstrom; Trinick 1983; Wilding người khác 1986; Honikel năm 1989; Akse người khác 1993) Kết luận nói chung khả giữ nước thịt (WHC) tăng lên nồng độ muối thấp (0,5 đến 5,0%) Nồng độ muối 0,5% cảm ứng co rút sợi dé che chắn ảnh hưởng muối giảm luc day điện tích Ở nồng độ muối xấp xỉ gần 0.1 M điểm đắng điện pl cia protein myosin, khoảng không gian tơ nhỏ Khi nồng độ muối khoảng từ 0,5 đến 5%, khoảng không gian tơ gia tăng với lực ion Điều có ion muối liên kết với protein, làm cho protein mang điện tích âm nhiều hơn, tạo lực lẫn nhiều hơn, cấu trúc liên kết để trương nở phần khử cực sợi dày, gây phân ly phức hợp actinomyosin (Fennema 1990) Ở nồng độ muôi cao cơ, 9-10%, protein bị biến tính, gây co rút nước (Duerr Dyer 1952) Lực protein bị giảm lien kết protein-protein trở nên mạnh hơn, kết khơng gian cho nước WHC (Tên Trinick 1983; Honikel 1989) Việc khử nước nồng độ muối cao gây kết tủa myosin (Lawrie 1998) MUSCLE FIBER AT BIOLOGICAL SALT CONCENTRATIONS + > ? t+ — `2? 13 « x> “Y7 bin *Í*x Hình 17: Nồng độ muối thích hợp tơ Bett eet MUSCLE FIBER IN PRESENCE OF HIGH SALT CONCENTRATION NOTE LATTICE EXPANSION Hình 18: Nồng độ muối cao tơ 2.5.2 Gia tăng khả giữ nước thịt lợn phương pháp tăng biểu gen $ewp1I cách cho thêm nắm men giàu selen vào chế độ ăn.[1] 2.5.2.1 Selen Selen(Se)là nguyên tố hóa học có số thứ tự 34,thuộc nhóm ngun tơ phi kim,thường tồn tự nhiên đưới dạng ran.(hinh 19) — Hinh 19:cac dang Se ngoai tu nhién Selen (Se) rat can thiết cho chức bắp bình thường động vật Chế độ ăn cho động vật thiếu hụt Se gây chứng loạn đưỡng bắp, chẳng hạn tạng tiết dịch gà ,trái tim mau dâu tằm lợn,bệnh trắng (WMD-white muscle disease ) thịt ctru va bé (Rederstorff, Krol &Lescure, 2006) Mac du su khác biệt bệnh lý bệnh bắp phần khác biệt loài,nhưng tắt bệnh liên quan tới stress oxy hóa (Jenkinson et al.,1987) Vượt q chí trao đơi chất natri selenit thích đáng có thê dẫn tới phát sinh superoxide, đó, gây stress oxy hóa (Spallholz, 1994) Các stress oxy hóa gây thiếu hụt Se trao đổi chất selenit vượt làm giảm khả giữ nước thịt (Mahan, năm 1999; Zhan, Wang, Zhao, Li & Xu, năm 2007) Khoảng 70% -90% Se nắm men giàu selen (SeY) tồn hình thức selenomethionine (SeMet)-amino acid selenoprotein,nhân S thay nhân Se(hinh 2), (Block, Glass,Jacobsen, Tyson & Udens, 2004; Ip va cộng sự, 2000) Các đường trao đối chất SeMet khác với SS khơng gây stress oxy hóa.(Schrauzer, 2000) Thức ăn bé sung SeY, SeMet thức ăn hữu giàu Se lợn, thịt cừu, hay gà có thé cai thiện giữ nước lực tính ổn định oxy hoá thịt lợn, thịt cừu, thitga(Choct, Naylor & Reinke, 2004; Mateo, Spallholz, Elder,Yoon & Kim, 007, Wang, Pan, Peng, Zhao & Zhou, 2009) H.N H.C Hệ enzyme OH Se Hình 20:cấu trúc selenomethionine glutathione peroxidase (GPX),enzyme selenopotein, gồm loại: GPX té bao (GPX1), biéu mé-cu thé day GPX (GPX2), plasma GPX (GPX3), phospholipid hydroperoxide GPX (GPX4)va tinh tring lien kết GPX (GPX5) (Rederstorff et al, 2006.).Trong số GPXI GPX4 xác định lợn (Lei, Ross &Roneker, 1997) Mặc dù GPXs (GPXI / GPX4) cơng nhận nâng cao tính ổn định oxy hóa loại peroxit giảm peoroxy hóa lipid (Dunshea, D'Souza, Pethick, Harper & Warner, năm 2005; Mateo cong su, 2007;.Morrissey, Sheehy, Galvin, Kerry & Buckley, 1998), co ché phan tử tượng chưa làm sáng tỏ Trong số 24 selenoproteins xác định động vật có vú (Kryukov et al., 2003),hầu hết báo cáo có liên quan đến điều chỉnh q trình oxy hóa khử (Rederstorffet al, 2006) Selenoprotein W (Sel W)(hình 3), loại protein đặt tên theo chữ WMD động vật thiếu Se, xuất cao trongco bắp cừu (Yeh, Gu, Beilstein, Forsberg & Whanger, 1997), gà (Yeh cộng sự, 2007.), chuột (Vendeland et al., 1993), động vật linh trưởng (Gu, Sun,Ram & Whanger, 2000) Trai nguge voi cdc selenoproteins khác biểu đạt đến mức tối đaở mức Se day du, Sel W biểu hiệnở tiếp tục tăng tiêu thụ nhiều Se(Vendeland, Beilstein, Yeh, ram & Whanger, 1995) Ngoài ra, gia tăng chứng hoạt động chống oxy hóa Sel W (Daewon et al, 2004; Jeong Kim,, Chung, Lee Kim, 2002) Tuy nhiên,người ta liệu Sepwl số gen selenoprotein khác xuất cao lợn liệu biểu gen có quan hệ với trạng thái chống oxy hóa chat lượng thịt, tác giả tiễn hành nghiên cứu để tìm hiểu vấn đề Kết luận nghiên cứu tình trạng chống oxy hóa tế bào lợn điều chỉnh mức độ ăn uống chứa Se ,và bao gồm SeY chế độ lợn ăn tăng biểu gen Sepw1 chất lượng thịt thiện Hinh 21:cAu tric selenoprotein Thí nghiệm tiễn hành heo nuôi tuần trai chăn nuôi Tứ Xuyên,Trung Quốc dùng phân tích thống kê kết ảnh hưởng việc bổ sung Se vào thức ăn tới chất lượng thịt sau: (hình 4) » _ Khơng ảnh hưởng màu sắc thịt * Tang pH * Giam tượng rỉ dịch Table5 Effect of dietary Se level on meat quality’, BD L A B phì ph Driploss% 4658 510 684 53 sig 34? BD+03mg®&/lg 4781 56 655 504° 5ã 300% BD+30mgSe/kg SEM P-value 4781 585 633 50g 556% 252! 053 02 027 0.11 O04 0.16 057 0.69 093 0.01 042 0/01 ‘Means (n= 10) in a row not sharing the same superscript diflered (P< 0.05), Hinh 22:bang két sau dùng phương pháp thống kê để đánh giá ánh hướng Se