IF17.6！上海腾拔质构仪助力中国海洋大学和江南大学发表论文

近日，中国海洋大学、江南大学和河北师范大学研究人员联合在国际期刊《Eco-Environment & Health》（IF：17.6）发表了题为"Trophic transfer of CeO2 nanoparticles from clamworm to juvenile turbot and related changes in fish flesh quality"的研究论文。在该论文中，研究人员利用上海腾拔Universal TA国产质构仪用于测定多宝鱼的硬度、弹性、咀嚼性、内聚性和剪切力等指标。

工程纳米颗粒（ENPs）会在海洋沉积物中累积，并对底栖生物产生不利影响。然而，ENPs 对海洋底栖食物链的影响在很大程度上仍不明确。本研究以沙蚕（Perinereis aibuhitensis）到多宝鱼（Scophthalmus maximus）为模拟海洋底栖食物链，探究了二氧化铈（CeO₂）纳米颗粒在其中的营养传递与转化过程，以及它们对鱼肉品质的影响。结果显示，随着沙蚕体内 CeO₂纳米颗粒累积量的增加，多宝鱼体内的铈（Ce）含量也随之上升，但该食物链中未出现 CeO₂纳米颗粒的生物放大效应。在营养传递过程中，多宝鱼体内的 CeO₂纳米颗粒发生了从 Ce（IV）到 Ce（III）的转化。重要的是，CeO₂纳米颗粒在多宝鱼肌肉中累积后，会降低肌肉中的粗蛋白、总氨基酸和呈味氨基酸含量，同时还会影响肌肉质地。CeO₂纳米颗粒导致鱼肉品质下降，这主要与氧化应激引起的肌肉代谢异常和肠道功能紊乱有关。具体而言，CeO₂纳米颗粒会增加多宝鱼肠道中寡养单胞菌属和弧菌属的相对丰度，同时降低乳酸杆菌属、芽孢杆菌属和不动杆菌属的相对丰度。此外，CeO₂纳米颗粒还会显著干扰肌肉中嘌呤及氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸等）的代谢。相关性分析表明，肠道菌群失调与肌肉代谢功能障碍存在高度相关性。本研究揭示了 CeO₂纳米颗粒的传递与转化规律，以及它们通过 “肠道 - 肌肉轴" 对鱼肉品质的干扰机制，为评估海洋环境中的生态风险和食品安全提供了有价值的参考信息。

如图 3A-D 所示，喂食经 CeO₂纳米颗粒（ENPs）处理的沙蚕后，多宝鱼的肉色（包括红度、亮度和黄度）未受到显著影响（p > 0.05）。然而，膳食暴露于 CeO₂纳米颗粒显著影响了肌肉的持水力（WHC）、胶原蛋白含量和质构特性（p < 0.05）。其中，持水力可直接影响肌肉品质，包括颜色、口感、质地和风味。持水力通常通过蒸煮损失率、滴水损失率和离心损失率来评估：离心损失主要源于肌肉组织中自由水的流失；滴水损失则主要由肌肉结构内结合水的流失导致，这与蛋白质的修饰、变性及结构变化相关。因此，提高肌肉持水力可增强肌肉结构的完整性，进而直接改善肉质。但本研究中，多宝鱼肌肉的 24 小时滴水损失率和离心损失率升高，表明其持水力下降。此外，胶原蛋白作为结缔组织的主要成分，对维持肌肉完整性至关重要，其含量与肌肉的弹性和硬度密切相关。本研究发现，CeO₂纳米颗粒暴露导致多宝鱼肌肉持水力降低和胶原蛋白含量减少，这可能破坏了肌肉结构的完整性，进而影响肉质的质地和风味。

重要的是，具有高硬度和弹性的鱼肉更受消费者认可。提高鱼肉硬度（即坚实度）可改善鱼肉品质，而较低的剪切力能增加鱼肉的嫩度。然而，剪切力、咀嚼性和内聚性降低会减弱鱼肉肌细胞之间的结合能力，使其无法抵抗损伤并维持结构完整性，进而导致肌肉弹性下降、口感变差。本研究中，所有组别的鱼肉弹性和内聚性未呈现显著差异（p > 0.05）。但与对照组相比，暴露组鱼肉的硬度、剪切力和咀嚼性均显著降低（p < 0.05），这可能导致经膳食暴露于 CeO₂纳米颗粒后的多宝鱼肌肉出现口感品质不佳的问题。

参考文献：Liyun Yin et al. Trophic transfer of CeO2 nanoparticles from clamworm to juvenile turbot and related changes in fish flesh quality. Eco-Environment & Health, 2025。