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更新時間：2025-08-19
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近日，中國海洋大學、江南大學和河北師范大學研究人員聯合在國際期刊《Eco-Environment & Health》（IF：17.6）發表了題為"Trophic transfer of CeO2 nanoparticles from clamworm to juvenile turbot and related changes in fish flesh quality"的研究論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA國產質構儀用于測定多寶魚的硬度、彈性、咀嚼性、內聚性和剪切力等指標。
工程納米顆粒（ENPs）會在海洋沉積物中累積，并對底棲生物產生不利影響。然而，ENPs 對海洋底棲食物鏈的影響在很大程度上仍不明確。本研究以沙蠶（Perinereis aibuhitensis）到多寶魚（Scophthalmus maximus）為模擬海洋底棲食物鏈，探究了二氧化鈰（CeO?）納米顆粒在其中的營養傳遞與轉化過程，以及它們對魚肉品質的影響。結果顯示，隨著沙蠶體內 CeO?納米顆粒累積量的增加，多寶魚體內的鈰（Ce）含量也隨之上升，但該食物鏈中未出現 CeO?納米顆粒的生物放大效應。在營養傳遞過程中，多寶魚體內的 CeO?納米顆粒發生了從 Ce（IV）到 Ce（III）的轉化。重要的是，CeO?納米顆粒在多寶魚肌肉中累積后，會降低肌肉中的粗蛋白、總氨基酸和呈味氨基酸含量，同時還會影響肌肉質地。CeO?納米顆粒導致魚肉品質下降，這主要與氧化應激引起的肌肉代謝異常和腸道功能紊亂有關。具體而言，CeO?納米顆粒會增加多寶魚腸道中寡養單胞菌屬和弧菌屬的相對豐度，同時降低乳酸桿菌屬、芽孢桿菌屬和不動桿菌屬的相對豐度。此外，CeO?納米顆粒還會顯著干擾肌肉中嘌呤及氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸等）的代謝。相關性分析表明，腸道菌群失調與肌肉代謝功能障礙存在高度相關性。本研究揭示了 CeO?納米顆粒的傳遞與轉化規律，以及它們通過 “腸道 - 肌肉軸" 對魚肉品質的干擾機制，為評估海洋環境中的生態風險和食品安全提供了有價值的參考信息。
如圖 3A-D 所示，喂食經 CeO?納米顆粒（ENPs）處理的沙蠶后，多寶魚的肉色（包括紅度、亮度和黃度）未受到顯著影響（p > 0.05）。然而，膳食暴露于 CeO?納米顆粒顯著影響了肌肉的持水力（WHC）、膠原蛋白含量和質構特性（p < 0.05）。其中，持水力可直接影響肌肉品質，包括顏色、口感、質地和風味。持水力通常通過蒸煮損失率、滴水損失率和離心損失率來評估：離心損失主要源于肌肉組織中自由水的流失；滴水損失則主要由肌肉結構內結合水的流失導致，這與蛋白質的修飾、變性及結構變化相關。因此，提高肌肉持水力可增強肌肉結構的完整性，進而直接改善肉質。但本研究中，多寶魚肌肉的 24 小時滴水損失率和離心損失率升高，表明其持水力下降。此外，膠原蛋白作為結締組織的主要成分，對維持肌肉完整性至關重要，其含量與肌肉的彈性和硬度密切相關。本研究發現，CeO?納米顆粒暴露導致多寶魚肌肉持水力降低和膠原蛋白含量減少，這可能破壞了肌肉結構的完整性，進而影響肉質的質地和風味。
重要的是，具有高硬度和彈性的魚肉更受消費者認可。提高魚肉硬度（即堅實度）可改善魚肉品質，而較低的剪切力能增加魚肉的嫩度。然而，剪切力、咀嚼性和內聚性降低會減弱魚肉肌細胞之間的結合能力，使其無法抵抗損傷并維持結構完整性，進而導致肌肉彈性下降、口感變差。本研究中，所有組別的魚肉彈性和內聚性未呈現顯著差異（p > 0.05）。但與對照組相比，暴露組魚肉的硬度、剪切力和咀嚼性均顯著降低（p < 0.05），這可能導致經膳食暴露于 CeO?納米顆粒后的多寶魚肌肉出現口感品質不佳的問題。
參考文獻：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。
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