Аннотация

Протеомные технологии позволяют оценивать состав и процессы, происходящие на этапах формирования мясного сырья. Протеомные исследования мышечной ткани баранины и расширение научных знаний о влиянии эссенциальных микроэлементов органического происхождения на механизмы взаимодействия мышечных белков ткани баранины являются актуальными. Цель исследования заключалась в идентификации и количественном анализе белков мышечной ткани баранины от молодняка овец, выращенных с применением обогащенных эссенциальными микроэлементами рационов.
Объект исследования – баранина от молодняка овец эдильбаевской породы в возрасте 7 месяцев, получавшего в составе рациона кормовые добавки Йоддар-Zn и ДАФС-25. Опытно-хозяйственный эксперимент осуществлялся в течение 105 суток. Микроэлементный состав мышечной ткани баранины исследовали методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Идентификацию протеомного профиля баранины проводили методом двумерного гель-электрофореза (2-DE) по О’Фарреллу с изоэлектрофокусированием в амфолиновом (IEF-PAGE).
В исследуемых образцах баранины от молодняка овец, получавшего в течение 105 суток кормовые добавки Йоддар-Zn и ДАФС-25, идентифицировали алюминий, йод, кремний, селен и цинк. Выявили мажорные белковые фракции: 8 фракций с диапазоном молекулярной массы 12–15 кДа, 42 фракции – 16–30 кДа, 45 фракций – 35–110 кДа (pI от 5,0 до 8,0). Отметили представленность фермента глутатион-S-трансферазы, отвечающего за процесс биотрансформации токсических соединений и поддержания внутриклеточного гомеостаза и стрессоустойчивости в опытных образцах баранины. Во всех опытных образцах фортифицированной баранины представлена триозофосфатизомераза (фермент гликолиза). Установили наличие фермента супероксиддисмутазы, катализирующего супероксидный радикал в пероксиды и кислород, что защищает клетки организма от свободных кислородных радикалов.
Получили данные о влиянии инновационных кормовых добавок на молекулярные механизмы, происходящие в мышечной ткани баранины и вызывающие изменения протеомного профиля белковой части и электрофоретической активности баранины. Подтвердили эффективность обогащения рационов молодняка овец кормовыми добавками, содержащими органические микроэлементы. Результаты исследования могут быть использованы для моделирования и направленной корректировки процесса автолиза с целью получения баранины с необходимыми технологическими характеристиками посредством обогащения рационов кормления.

Ключевые слова

Протеомика, мелкий рогатый скот, эдильбаевская порода, молодняк овец, баранина, рацион, кормовые добавки, эссенциальные микроэлементы, качество мясного сырья

Вклад авторов

Авторы в равных долях имеют отношение к написанию рукописи и одинаково несут ответственность за плагиат.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют, что статья не содержит клеветнических высказываний, не посягает на права (включая без ограничений авторское право или права на патент/торговую марку) других лиц и не содержит материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам, а их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну).

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Работа выполнена на базе Саратовского государственного университета генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ) 19-76-10013 П «Разработка и внедрение технологии производства и хранения экологически безопасной баранины, обогащенной эссенциальными микроэлементами».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Прижизненное формирование состава и свойств животного сырья / А. Б. Лисицын [и др.]. М.: ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова, 2018. 440 с. https://elibrary.ru/YNTHCH
2. Чернуха И. М., Федулова Л. В., Дыдыкин А. С. Безопасные и полезные продукты как главный фактор, определяющий качество жизни // Все о мясе. 2014. № 2. С. 20–22. https://elibrary.ru/SCSMWH
3. Кормовая добавка для молодняка овец: пат. 2729387C1 Рос. Федерация. № 22019140759 / Горлов И. Ф. [и др.]; заявл. 09.12.2019; опубл. 06.08.2020; Бюл. № 22. 8 с.
4. Методические аспекты определения органического йода (йодтирозинов) в пищевых продуктах / А. В. Куликовский [и др.] // Вопросы питания. 2016. Т. 85. № 4. С. 91–97. https://elibrary.ru/UBQVOJ
5. Kulikovskii AV, Lisitsyn AB, Chernukha IM, Gorlov IF, Savchuk SA. Determination of iodotyrosines in food. Journal of Analytical Chemistry. 2016;71(12):1215–1219. https://doi.org/10.1134/S1061934816100087
6. Молчанов А. В., Егорова К. А. Весовой рост и показатели убоя эдильбаевских баранчиков разного типа рождения // Овцы, козы, шерстное дело. 2017. № 4. С. 21–22. https://elibrary.ru/ZXKVHD
7. Shishkin SS, Kovalev LI, Kovaleva MA, Ivanov AV, Eremina LS, Sadykhov EG. The application of proteomic technologies for the analysis of muscle proteins of farm animals used in the meat industry (review). Applied Biochemistry and Microbiology. 2014;50(5):453–465. (In Russ.). https://doi.org/10.7868/S0555109914050110
8. Yu T-Y, Morton JD, Clerens S, Dyer JM. Proteomic investigation of protein profile changes and amino acid residue level modification in cooked lamb longissimus thoracis et lumborum: The effect of roasting. Meat Science. 2016;119:80–88. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2016.04.024
9. Naveena BM, Jagadeesh DS, Babu AJ, Rao TM, Kamuni V, Vaithivanathan S, et al. OFFGEL electrophoresis and tandem mass spectrometry approach compared with DNA-based PCR method for authentication of meat species from raw and cooked ground meat mixtures containing cattle meat, water buffalo meat and sheep meat. Food Chemistry. 2017;233:311–320. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.04.116
10. Paredi G, Raboni S, Bendixen E, de Almeida AM, Mozzarelli A. “Muscle to meat” molecular events and technological transformations: The proteomics insight. Journal of Proteomics. 2012;75(14):4275–4289. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2012.04.011
11. della Malva A, Marino R, Santillo A, Annicchiarico G, Caroprese M, Sevi A, et al. Proteomic approach to investigate the impact of different dietary supplementation on lamb meat tenderness. Meat Science. 2017;131:74–81. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2017.04.235
12. Zamaratskaia G, Li S. Proteomic in meat science – current status and future perspective. Theory and Practice of Meat Processing. 2017;2(1):18–26. (In Russ.). https://doi.org/10.21323/2414-438X-2017-2-1-18-2
13. Moini J, Pereira K, Samsam M. Iodine and thyroid hormones. In: Moini J, Pereira K, Samsam M, editors. Epidemiology of thyroid disorders. Elsevier; 2020. pp. 45–62. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818500-1.00003-7
14. Chernukha I, Fedulova L, Akhremko A, Kotenkova E. A comparative study of Sus scrofa m. Longissimus dorsi with different changes in quality. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2017;11(1):398–402. https://doi.org/10.5219/769
15. Chernukha I, Fedulova L, Kotenkova E. Hypolipidemic action of the meat product: In vivo study. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2018;12(1):566–569. https://doi.org/10.5219/959
16. Vasilevskaya ER, Akhremko AG. Proteomic study of pig’s spleen. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2019;13(1):314–317. https://doi.org/10.5219/1093
17. Zolotarev NA, Fedotova OB, Agarkova EYu, Akhremko AG, Sokolova OV. Directional proteolysis of secondary raw. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series Chemistry and Technology. 2020;5(443):77–84. https://doi.org/10.32014/2020.2518-1491.83
18. Аkhremko A, Vasilevskaya E, Fedulova L. Adaptation of two-dimensional electrophoresis for muscle tissue analysis. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2020;14:595–601. https://doi.org/10.5219/1380
19. Аkhremko A, Fedulova L. Comparative study of weaning pigs' muscle proteins using two-dimensional electrophoresis. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2021;15:52–57. https://doi.org/10.5219/1449
20. Аkhremko A. The study of the main porcine muscle proteins and its modifications. FEBS OPEN BIO. 2021;11:161.
21. Kulikovskii AV, Vostrikova NL, Chernukha IM, Khvostov DV. Quantitative identification of muscle tissue by means of biomarker peptides by using method of multiple reaction monitoring. Oriental Journal of Chemistry. 2019;35(4):1327–1331. https://doi.org/10.13005/ojc/350411
22. Khvostov D, Vostrikova N, Chernukha I. Comparison of heat-stable peptides using a multiple-reaction monitoring method to identify beef muscle tissue. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2020;14:149–155. https://doi.org/10.5219/1317
23. Khvostov D, Vostrikova N, Chernukha IM. PSV-25 Detection of heart and aorta tissue peptide markers by the multiple-reaction monitoring method. Journal of Animal Science. 2020;98(4):362–363. https://doi.org/10.1093/jas/skaa278.636
24. Khvostov DV, Vostrikova NL, Chernukha IM, Kulikovskii AV. Identifying the proportion of muscle tissue by biomarker peptides using quadrupole chromatography-mass spectrometry. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki. 2019;161(3):490–499. (In Russ.). https://doi.org/10.26907/2542-064X.2019.3.490-499
25. Khvostov DV, Vostrikova NL, Zherdev AV, Zvereva EA, Kurzova AA. Quantitative identification of muscular tissue by the means of protototic peptides using the multiple reaction monitoring method. Analytics and Control. 2019;23(4):580–586. (In Russ.). https://doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.012
26. Zhou B, Shen Z, Liu Y, Wang C, Shen QW. Proteomic analysis reveals that lysine acetylation mediates the effect of antemortem stress on postmortem meat quality development. Food Chemistry. 2019;293:396–407. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.04.122