Оценка на автолиза, индуцирана хистологични промени в скелетната мускулна тъкан на нетрадиционни животни от месо

индуцирана

Лейла КАЙМБАЕВА 1 *
http://orcid.org/0000-0002-6447-2619

1 Катедра по химия и химични технологии, Северно-Казахстански държавен университет, Петропавловск, Република Казахстан

2 Технологичен университет в Алмати, Алмати, Република Казахстан

3 Катедра „Технология на производство на животновъдни продукти“, Северно-Казахстански държавен университет, Петропавловск, Република Казахстан

4 Катедра по технологии на хранителни продукти, Алматински технологичен университет, Алмати, Република Казахстан

Суровото месо се характеризира с различни естествени клетъчни процеси, които водят до промяна на химичното му съдържание. Целта на настоящото проучване е да се оцени индуцираните от автолиза хистологични промени в скелетната мускулна тъкан на кравето лосо. В това проучване авторите са използвали скелетна мускулна тъкан на 2-годишен кравешки лос. Тъканта е взета от m. quadriceps femoris. Резултатите от проучването показват, че след 48 часа след смъртта е изразена линейна ивица в мускулните тъкани. Но 72 часа след смъртта целостта на мускулните влакна се влошава и те стават непостоянно оцветени. Получените данни показват, че следкланичните изменения се характеризират със значително разграждане и отделяне на мускулни влакна и ядра и лизис на ядрени структури.

Ключови думи: месо от лосове; стареене след смъртта; мускулни влакна; лизис на ядра; сарколема

Месото и месните продукти са най-ценните хранителни продукти, така че е изключително важно не само да се запазят първоначалните им свойства, но и да се подобрят в процеса на технологична обработка. Свойствата на месото в известна степен зависят от съотношението на тъканите, въз основа на техния химичен състав и структура, а стабилността на свойствата на месото определя интензивността на възможните промени в хранителната стойност и безопасността на продукта (Kaimbaeva & Gurinovich, 2016; Malysheva & Zhukov, 2015; Каимбаева, 2008; Каимбаева и Узаков, 2015; Малишева и Жуков, 2013).

Сложността на състава и разнообразието от свойства на месото изискват комплекс от аналитични методи за обективна и цялостна оценка на качеството. Степента на свежест и зрялост са основните критерии за оценка на свежестта на месото. Тези параметри ще определят преди всичко органолептичните свойства на преработените месни продукти. Всяко месо, предназначено за търговска дистрибуция, трябва да бъде прясно. Свежестта се определя чрез органолептични, химични, микроскопични и хистологични изследвания на трупа или неговите части (Antipova et al., 2000). Свойствата на месото се подобряват след посмъртно стареене. Мускулната тъкан омекотява и получава приятен мирис и вкус, фина текстура и висока способност за задържане на влага (Rogov et al., 2013; Nikiforova et al., 2011; Kudryashov, 2007).

Един от методите за оценка на свежестта на месото и степента на следкланично стареене е хистологичното изследване. Извършва се с помощта на секционно оборудване за рязане „Microtom”, което позволява на специалистите да получат замразени разрези на животински или растителни тъкани за микроскопски изследвания (Standard of Organisation, 2013; Cocolin et al., 2011; Damez & Clerjon, 2008; Dutson et al., 1980; Dwinger et al., 2008; Hope-Jones et al., 2010; Krause et al., 2011; Cheret et al., 2007). Хистологичният метод се основава на идентифициране на промени в структурата на тъканите по време на нейното разграждане. Степента на свежест на месото се определя от състоянието на ядрените структури и набраздените мускулни влакна. Степента на стареене след смъртта се измерва чрез промени в микроструктурните характеристики на месото. Целта на настоящото проучване е да се оцени индуцираните от автолиза хистологични промени в скелетната мускулна тъкан на кравето лосо.

2. Материали и методи

Взети са проби от 2-годишна мускулна тъкан от краве лосове от m. quadriceps femoris веднага след превръзката на трупа. Освен това те бяха опаковани и оставени за отлежаване при 2-4 ° С. Клането на животни се извършва във ферма за размножаване на лосове в субрегиона Катон-Карагайски в региона на Източен Казахстан; животните бяха обезкървени след зашеметяване (50 Hz). Нулева точка на диаграмите, които представляват изменението на изследваните параметри, се приема като 2-3 часа след смъртта и след превръзка на кланичните трупове, когато температурата на месото е 35-36 ° С и се счита за месо за клане. Пробите са взети 30 минути, 24, 48, 72, 96 и 120 часа след смъртта.

Хистологичните изследвания са извършени в съответствие със стандарт 00493184-001-2013 „Месо от лосове. Хистологично изследване “(Standard of Organisation, 2013). Хистологичните стъкла се получават по конвенционален метод: пробите се фиксират във формалин в продължение на 7 дни, дехидратират се и се фиксират във възходящи степени на алкохолни разтвори (от 50% до 100%) с интервали от 4-6% и 24-часово време на всяко проучване етап и се влага в парафин за 6-10 дни с 8-12% тегловни части за 3-5 дни. Разрязването на тъканни проби за хистологични предметни стъкла се извършва от описания микротом с допълнително оцветяване и балсамиране на хематоксилин и еозин в балсам от ела. Получените препарати бяха изследвани под микроскоп Biolam R1U4 при х13 с 3,2-40 леща. Освен това, оценката на микроскопичните промени в нормални и следкланични условия беше извършена с помощта на микро-мрежа и микро-владетел (Standard of Organisation, 2013).

3 Резултати и дискусия

Проведена е оценка на индуцирани от автолиза хистологични изменения в 2-годишна мускулна тъкан на кравето лосо. Резултатите от хистологично изследване на скелетната мускулна тъкан на краве лосове показаха, че 30-минутни следкланични мускулни влакна са грубо гранулирани, средно широки, редуващи се кръстосани и наситени червени цветове. Слайдът включваше периферно разположени множество ядки с форма на боб. Тяхната структура е ясно идентифицирана и оцветяването е равномерно (Фигура 1).

Фигура 1 Надлъжен разрез на 2-годишна скелетна мускулна тъкан от краве 30 минути след смъртта (увеличение x40 x леща 7): 1 - мускулни влакна; 2 - съединителна тъкан; 3 - ядра на мускулните влакна; 4 - кръстосани мостове.

24 часа след смъртта се наблюдава незначителна деформация на мускулните влакна. Влакната бяха червени и надлъжно разположени. Видените характеристики са оцветени в периферия множество ядки с форма на боб с ясна структурна форма (Фигура 2).

Фигура 2 Надлъжен разрез на 2-годишна скелетна мускулна тъкан от краве лосове 24 часа след смъртта (увеличение х40 х леща 7): 1 - мускулни влакна; 2 - съединителна тъкан; 3 - ядра на мускулните влакна.

48 часа след смъртта надлъжно напрежение се наблюдава добре в мускулните влакна. Видяните характеристики са незначителни деформации на междуфибърното пространство и нарушаване на влакната, редуващи се деформации. Ядрата с форма на боб се намираха извън увредената клетъчна мембрана (сарколема) в междуклетъчното пространство. Тяхната структура не беше ясно оформена и оцветяването беше неравномерно (Фигура 3).

Фигура 3 Надлъжен разрез на 2-годишна скелетна мускулна тъкан от краве лосове 48 часа след смъртта (увеличение х40 х леща 7): 1 - мускулни влакна; 2 - съединителна тъкан; 3 - ядра на мускулните влакна; 4 - микро деформации на мускулни влакна.

72 часа след смъртта консистенцията на мускулните влакна на кравето лосо е била нарушена, оцветяването не е равномерно. По-голямата част от мускулните влакна бяха фрагментирани и в резултат на това се разградиха на сегменти. Видяните характеристики са единични периферно разположени ядки с форма на боб с просветлени области в централната им част (Фигура 4).

Фигура 4 Надлъжен разрез на 2-годишна скелетна мускулна тъкан от краве 72 часа след смъртта (увеличение х40 х леща 7): 1 - мускулни влакна; 2 - съединителна тъкан; 3 - ядра на мускулните влакна; 4 - сегментирани влакна на мускулната тъкан.

96 часа следкланични мускулни влакна бяха изтънени. Множество деструктивни промени в мускулните тъкани се характеризират с отделяне на влакна и кръстосани прекъсвания. Видените характеристики са изчерпани и сплескани ядра, разположени предимно извън сарколемата (Фигура 5) (Panero et al., 2018; Andrade et al., 2018).

Фигура 5 Надлъжен разрез на 2-годишна скелетна мускулна тъкан от краве лосове 96 часа след смъртта (увеличение х40 х леща 7): 1 - отделяне на мускулната тъкан; 2 - съединителна тъкан; 3 - мускулни влакна ядра.

120 часа следкланични проби показаха единични фрагменти от бледа мускулна тъкан в зрителното поле поради ниската чувствителност на влакната към оксифилно оцветяване. Наблюдавани са много малко ядра (Фигура 6) (Malysheva and Zhukov, 2013; Kurchaeva et al., 2018; Farias et al., 2018).

Фигура 6 Надлъжен разрез на 2-годишна скелетна мускулна тъкан от краве лосове 120 часа след смъртта (увеличение x40 x леща 7): 1 - сегменти на мускулни влакна; 2 - съединителна тъкан; 3 - мускулни влакна ядра.

Количествените проучвания на 2-годишни проби от скелетна мускулна тъкан на краве лосове показват, че максималният диаметър на мускулните влакна е 66,2 ± 0,4 µm (Р≤0,001), диаметърът на ендомизиума е 6,6 ± 0,02 µm (Р≤0,05), диаметърът на перимиума е 16,2 ± 0,02 µm (р≤0.01). Диаметърът на ядрата на мускулните влакна е 17,7 ± 0,02 µm (Р≤0,01) и е подобен на диаметъра в пробите, получени 30 минути след смъртта (Фигура 7).

Фигура 7 Влияние на диаметъра на скелетните мускулни влакна на кравето лосо върху продължителността на автолизата.

24 часа след смъртта диаметърът на мускулните влакна на кравето елхо намалява с 5,0 ± 001 µm (Р≤0,005), диаметърът на ендомизиума - с 0,5 ± 0,01 µm (Р≤0,005), диаметърът на перимиума - с 0,9 ± 0,01 µm (Р≤0,005) и мускулите диаметър на ядрата на влакната - с 1,2 ± 0,01 µm (Р≤0,005). Разграждането на мускулните влакна и лизисът на ядрата, което доведе до автолитични промени, се извършва от ендогенни ензими. Променени са и количествените параметри. По този начин, 48 часа диаметър на мускулните влакна след смъртта намалява със 7,8 ± 0,02 µm (Р≤0,05), диаметърът на ендомизиума - с 1,0 ± 0,02 µm (Р≤0,05), диаметърът на перимиума - с 2,8 ± 0,02 µm (Р≤0,05) и диаметър на ядрата на мускулните влакна - с 3,1 ± 0,02 µm (Р≤0,05).

Освен това, в продължение на 72 часа след смъртта диаметърът на мускулните влакна, ядрата на ендомизий, перимизий и влакна намалява с 14,7 ± 0,02 µm (Р≤0,01); 3,8 ± 0,02 µm (Р≤0,05); 4.9 ± 0.02 µm (Р≤0.05) и 10.4 ± 0.02 µm (Р≤0.05), съответно. 96 часа след смъртта получените стойности на параметрите намаляват съответно с 1,6, 2,3, 1,7 и 2,4 пъти. Най-значителната промяна на изследваните параметри се наблюдава 120 часа след смъртта. По този начин диаметърът на мускулните влакна намалява с 2,3 пъти, диаметърът на ендомизиума - с 2,4 пъти, диаметърът на перимиума - с 2,2 пъти, а ядрата на мускулните влакна - с 3,4 пъти.

Авторите са изследвали свойствата на месото, които зависят от съотношението на тъканите, структурите и химичния състав. Материалът на изследването е скелетна мускулна тъкан от краве лосове. Взети са тъканни проби 30 минути, 24, 48, 72, 96 и 120 часа след смъртта. Хистологичните предметни стъкла се приготвят по конвенционален метод, базиран на фиксиране на разрезите на среза във формалин за 7 часа. Установено е, че 30 минути следкланични мускулни тъкани имат добра ивица и интензивен цвят. 120 часа след смъртта диаметърът на мускулните влакна е намален с 2,3 пъти, а ядрата на мускулните влакна - с 3,4 пъти.

Въз основа на получените резултати от изследването авторите стигат до заключението, че следсмъртните промени в 2-годишната скелетна мускулна тъкан от краве лосове се характеризират с многократно разделяне и разграждане на мускулни влакна, лизис на ядра и ядрени структури. Тези процеси доведоха до необратими деструктивни промени в мускулната тъкан. Следователно механизмите на автолитичните процеси влияят както върху морфологичния състав на мускулната тъкан, така и върху времето за съхранение на суровото месо от лосове.

Практическо приложение: Контрол на индуцирани от автолиза хистологични промени в скелетната мускулна тъкан на кравето лосо.

Andrade, F. P. D., Alves, T. W. B., Lira, M. H. P. D., Menezes, M. E. D. S., & Lima, I. O. (2018). Alternaria spp. в храни: микотоксини, клетъчни увреждания и възможен риск за здравето. Periódico Tchê Química, 15 (30), 19-26. [Връзки]

Антипова, Л. В., Глотова, И. А., & Жаринов, А. И. (2000). Методи за изпитване на месо и месни продукти. Воронеж: Печат на Държавната технологична академия на Воронеж. [Връзки]

Cheret, R., Delbarreladrat, C., Lamballerieanton, M., & Verrezbagnis, V. (2007). Дейности на калпаин и катепсин в риболовни и месни мускули след смъртта. Хранителна химия, 101 (4), 1474-1479. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.04.023. [Връзки]

Cocolin, L., Dolci, P., & Rantsiou, K. (2011). Биоразнообразие и динамика на ферментациите на месото: Приносът на молекулярните методи за по-добро разбиране на сложна екосистема. Meat Science, 89 (3), 296-302. http://dx.doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.04.011. PMid: 21555189. [Връзки]

Damez, J. L., & Clerjon, S. (2008). Оценка на качеството на месото с помощта на биофизични методи, свързани със структурата на месото. Meat Science, 80 (1), 132-149. http://dx.doi.org/10.1016/j.meatsci.2008.05.039. PMid: 22063178. [Връзки]

Dutson, J. R., Smith, G. C., & Carpenter, Z. L. (1980). Разпределение на лизозомни ензими в електрически стимулиран говежди мускул. Journal of Food Science, 45 (3), 1097-1099. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2621.1980.tb07533.x. [Връзки]

Dwinger, R. H., Golden, T. E., Hatakka, M., & Chalus, T. (2008). Безопасността на месото: регулаторни аспекти в Европейския съюз. Meat Biotech, 4 (2), 453-465. http://dx.doi.org/10.1007/978-0-387-79382-5_20. [Връзки]

Farias, L. R., Mendes, T. M. F. D. F. F., Panero, F. D. S., & Satelles, J. L. (2018). Физическа и химическа характеристика на медоносните пчели в някои общини на щата Рорайма. Periódico Tchê Química, 15 (29), 39-48. [Връзки]

Hope-Jones, M., Strydom, P. E., Frylinck, L., & Webb, E. C. (2010). Ефективността на електрическата стимулация за противодействие на отрицателните ефекти на β-агонистите върху чувствителността на месото на говедата за фураж. Meat Science, 86 (3), 699-705. http://dx.doi.org/10.1016/j.meatsci.2010.06.008. PMid: 20619545. [Връзки]

Kaimbaeva, L. A., & Uzakov, Y. M. (2015). Използването на месо и странични продукти от благороден елен при производството на месни продукти. Месо Ind, 8 (1), 40-43. [Връзки]

Каимбаева, Л. А., & Гуринович, Г. В. (2016). Изследване на автолитични промени в месото и говеждото месо на благородния елен. Indian Journal of Science and Technology, 9 (30), 1-8. http://dx.doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i30/98747. [Връзки]

Каимбаева, Л. А. (2008). Качествени характеристики и химичен състав на червено скъпо месо. Bul Agricult Sci Kaz, 9 (1), 5-57. [Връзки]

Krause, J., Tshidino, S. C., Ogawa, T., Watanabe, Y., Oosthuizen, V., Somai, B., Muramoto, K., & Naudé, R. J. (2011). Пречистване и частично характеризиране на катепсин D на скелетните мускули на щрауса и неговата активност по време на узряването на месото. Наука за месото, 87 (3), 196-201. http://dx.doi.org/10.1016/j.meatsci.2010.10.009. PMid: 21055883. [Връзки]

Кудряшов, Л. С. (2007). Ензими на мускулната тъкан и техните свойства. Месо Ind, 9 (2), 18-21. [Връзки]

Курчаева, Е. Е., Манжесов, В. И., Максимов, И. В., Пащенко, В. Л., Чурикова, С. Й. и Глотова, И. А. (2018). Биотехнологични подходи при преработката на вторични суровини от месната промишленост. Periódico Tchê Química, 15 (30), 717-724. [Връзки]

Малишева, Е. С., & Жуков, В. М. (2013). Особености на микроструктурните промени в постната тъкан на женските благородни елени през периода след смъртта. Порода говеда, 2 (100), 82-84. [Връзки]

Малишева, Е. С., Жуков, В. М. (2015). Хистоархитектоника на скелетната мускулна тъкан на 217 животни по време на растеж и автолиза. Барнаул: Издателство на AGAU. [Връзки]

Никифорова, А. П., Ханхалаева, И. А., & Хамаганова, И. В. (2011). Разработване на говежди продукти по метода QFD. Food Techn, Марк. Manag & Res, 2 (1), 26-28. [Връзки]

Panero, P. D. S., Panero, J. D. S., Panero, F. D. S., Guedes, R. G., De Faria, F. S. E. D. V., & Rodriguez, A. F. R. (2018). Потенциалът на близка инфрачервена спектроскопия-nir свързва многовариантния анализ за географска дискриминация на амазонско масло от buriti (mauritia flexuosa l.). Periódico Tchê Química, 15 (29), 113-122. [Връзки]

Рогов, И. А., Данилчук, Т. Н., & Абдрашитова, Г. Г. (2013). Структура на нано ниво на ферментирала съединителна тъкан от говеждо месо. Месо Ind, 6 (1), 26-28. [Връзки]

Стандарт на организация. (2013). Федерална държавна образователна институция за висше професионално образование 00493184-001, месо от благороден елен. Метод на хистологично изследване. Йочкар-Ола: Руска федерация. [Връзки]

Получено: 26 юли 2019 г .; Прието: 09 септември 2019 г.

Това е статия с отворен достъп, разпространявана при условията на лиценза за признание на Creative Commons, която позволява неограничено използване, разпространение и възпроизвеждане на какъвто и да е носител, при условие че оригиналната творба е правилно цитирана.