细胞凋亡(Apoptosis)是畜禽宰后初期的一种细胞程序性死亡过程,与肉品质变化密切相关。本试验在牦牛肉中加入Caspases-3的专一抑制剂AC-DEVD-CHO,检测其宰后2h~120h之间的各种品质指标变化,分析Caspases-3、8、9对牦牛肉成熟过程及最终品质的影响得到如下结论:1、Caspase-3及其抑制剂对Caspase-3、8、9的影响宰后6h,CK组Caspase-8活力值达最大值;宰后6h~12h,CK组Caspase-9酶活力值较DEVD组极显著上升,达104.50%(p<0.01),宰后12h,CK组Caspase3活力值较DEVD组极显著上升118.72%(p<0.01)。本试验显示,Caspase-3最高活性时间范围为宰后6h~24h,Caspase-8提早于Caspase-3激活。抑制了Caspase-3活性后,Caspase-8、9的活性受影响,因此Caspase-3在整个细胞凋亡通路中发挥重要作用。2、Caspase-3及其抑制剂对肌肉蛋白降解的作用宰后12h,Caspase-3抑制剂对牦牛肉肌原纤维蛋白降解抑制效果显著,DEVD组整体条带颜色深于其他条带。宰后120h,DEVD组出现不同程度肌原纤维蛋白降解,Caspase-3抑制剂几乎无抑制效果。本研究表明,Caspase-3在牦牛肉中降解蛋白的时间为12h左右;当Caspase-3活性被抑制,降解肌肉蛋白质变化过程变慢,降解蛋白质成分异常,宰后72h后,Caspase不再主导蛋白质降解。3、Caspase-3及其抑制剂对肉品质的影响嫩度:宰后2h~120h,DEVD组剪切力值较CK组始终高,差异显著(p<0.05);DEVD组小片化指数(MFI)始终显著低于CK组,本试验说明,Caspase-3活性的启动是在解僵之前,72h以后不在主导嫩化;也反映了宰后嫩化过程中,其他内源酶开始发挥作用,抑制Caspase-3,即在其他内源酶作用下,宰后牦牛肉成熟嫩化过程变慢,不利于肉质嫩化,说明其他内源酶的嫩化作用并不独立于Caspase而存在。保水性和色度:宰后2h~120h,DEVD组保水性较CK组始终差;DEVD组肉色较CK组显苍白色。加入凋亡酶抑制剂,尸僵期长,牦牛肉肉质坚硬,呈现苍白色,阻碍Caspase作用,肉品质下降。本试验说明Caspase在宰后早期2h~24h显著影响肉色。4、Caspase-3及其抑制剂对内环境因素的影响pH值和糖原含量:宰后2h~120h,CK组较DEVD组提前达到最终pH值(pH=5.4左右)。宰后6h~120h,CK组较DEVD组糖原含量低,分别为22.35%、41.51%、32.12%、36.43%。本试验表明肌纤维中糖原无氧酵解产生的乳酸越多,则pH值越低,低pH值环境更有利于凋亡酶的活化。能量因子:宰后2h~120h,CK组ATP活力值始终低于DEVD组,CK组IMP活力值分别高于DEVD组,有显著性差异(p<0.05)。本试验反应了凋亡酶活动的耗能性,牦牛肉中细胞凋亡发生在宰后24h之前,能量的消耗与凋亡酶活性的减弱紧密相关。肌纤维超微结构电镜图:宰后6h,CK组肌纤维结构松散,胞浆中出现明显肿大的线粒体,此时DEVD组肌纤维结构完整;宰后120h,CK组肌纤维结构大面积被破坏,明带Z线断裂,线粒体皱缩,出现聚集黑点无定型电子质密物,DEVD组肌纤维结构较宰后牦牛肉CK组被破坏程度低,多处出现溶融状线粒体。本试验显示,CK组较DEVD组更早进行肉质嫩化的一系列胞内反应,加入caspase-3抑制剂,在宰后前期就显著阻碍肌纤维形态变化,不利于后续降解蛋白质,CK组肌纤维Z线大量断裂,也反映了caspase降解蛋白质是从肌细胞边缘开始的。综上所述,牦牛肉中Caspase活跃期在宰后2~24h之间,其活动需要能量供给和pH值较低的环境。在Caspase活性受抑制的情况下,宰后成熟过程变慢,解僵不完全,肌纤维蛋白水解异常;在Caspase正常发挥作用的情况下,肌节长度最终减小,肌细胞间隙面积逐渐增大,肌纤维直径逐渐减小,pH值初步下降后上升,糖原含量逐渐降低,肉色、保水性变好,肌原纤维骨架蛋白降解显著,新鲜多汁,嫩度提升,Caspase在牦牛肉宰后成熟过程中的解僵起重要的作用。