鸡肉中肌苷酸及其相关物质代谢规律的研究

屠宰后鸡肉中肌苷酸及其相关物质代谢规律的研究
刘华贵1徐淑芳1杨永平2冯国州1陶士军1马春建1 龚炎长2
（1.北京市农林科学院畜牧兽医研究所,北京 100089；2. 华中农业大学动物科技学院，武汉 430070）
摘要：肌苷酸(IMP)是鸡肉中重要的鲜味物质。

该研究采用高效液相色谱方法，对屠宰后不同温度条件下保存的鸡胸肉样品，于不同时间测定了肌苷酸及其相关物质—二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)、肌苷(Ino)和次黄嘌呤(Hyp)的含量。

结果表明，屠宰后胸肌中的IMP类物质始终处于动态代谢变化之中，温度越高，代谢变化的速度越快。

刚屠宰时，IMP 是胸肌中该类物质的主体成分，并在1.5小时左右上升到峰值，然后转而下降，而Ino和Hyp 逐步上升。

测定鸡肉中IMP含量时应注意采样时间、保存方法、测定时间的一致性。

本研究提出两个设想：⑴采用校正IMP值作为肉质的鲜味指标可消除试验误差的影响；⑵采用IMP 占IMP、Ino、Hyp三者总量的百分比作为肉品新鲜度指标。

关键词：鸡肉肌苷酸代谢规律
Study on Metabolisms of Inosinic Acid and its Related Compounds
in Chicken after Slaughter
Liu Huagui Xu Shufang Yang Yongping Feng Guozhou Tao Shijun
Ma Chunjian Gong Yanchang
Institute of Animal Husbandry and Veterinary, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences. College of Animal Sciences, Huazhong Agriculture University
Abstract
Inosinic acid is one of the important ingredients with umami taste in the chicken meat. The content of the nucleotides, such as Adenosine-5′-Diphosphate(ADP), Adenosine-5′-Monophosphate(AMP), Inosine-5′-Monophosphate(IMP), Inosine(Ino) and Hypoxanthine(Hyp) in the chicken breast muscle after slaughtered and kept in the different temperature were analyzed at a scheduled time by HPLC. The results indicated that the content of IMP has been changing in the chicken after slaughter. The higher the ambient temperature is, the faster the IMP content changes. IMP is the main component of the nucleotides in the meat just after slaughter and peaked 1.5 h after slaughtered, then decline immediately, whereas Ino and Hyp increased. Two proposals were conducted from this study: (1) it is better to take adjusted IMP content as the indicator of the meat quality; (2)the percentage of IMP in the total measurements of IMP, Ino and Hyp could act as a indicator of the meat freshness.
Key Words: Chicken Inosinic Acid Metabolisms
鲜味是肉类产品的重要品质指标之一。

研究发现对鲜味贡献最大的有两类物质。

一类是游离氨基酸，尤其是谷氨酸；另一类是核苷酸，其中主要是肌苷酸和鸟苷酸。

肌苷酸在动物体内属于能量代谢的中间产物。

肌肉在宰后僵直和成熟过程中，三磷酸腺苷（Adenosine-5′-Triphosphate，A TP）在A TP酶的作用下分解为二磷酸腺苷（Adenosine-5′-Diphosphate，ADP），ADP在肌激酶的作用下，分解成一磷酸腺苷（Adenosine-5′-Monophosphate，AMP），AMP在腺苷酸脱氨酶作用下，脱氨形成次黄嘌呤核苷酸（肌苷酸，Inosine-5′-Monophosphate，IMP），IMP又可在磷酸脂酶的作用下脱掉磷酸形成肌苷（Inosine，Ino），并进一步在核苷水解酶的作用下，分解成次黄嘌呤（Hypoxanthine，Hyp）和核糖。

肉中肌苷酸和其他分解产物的积累可使肉味变浓，但分解生成的次黄嘌呤却有苦味，使肉质下
降（沈同等，2000；周光宏，2000）。

研究者对鸡肉中的肌苷酸含量陆续展开了测定和研究工作（黄梅南等，1994；陈国宏等，2001；陈继兰等，2001），试图找出肌苷酸含量与不同品种肉质差异之间的关系。

但不同作者发表的数据差异较大，且测定值与预期值有时不相吻合，难以解释。

香港大学陈钅广安教授（2001）则研究认为肌苷酸含量与肉质没有关系。

我们在测定鸡肉中ADP、AMP、IMP、Ino和Hyp的含量时，发现IMP与其它成分的比值差异较大，推测可能是由于样品采集时间、保存方法和测定时间不一致所引起。

为了给IMP 测定工作提供科学指导，我们对IMP及其相关物质的代谢规律进行了研究，以便为优质黄羽肉鸡的肉质评定和育种工作提供真实可靠的资料来源。

1 材料与方法
1.1试验材料
选90日龄左右商品黄羽肉鸡一只（母），宰杀后剥皮，迅速取下胸肌，去掉筋膜等结缔组织后用绞肉机绞碎，采集肉样42份，每份1.0～1.1g。

其中4份作为0点样（对照样）立即上机测定，其余样品分别于室温（23℃）、低温（4℃）、冷冻（-25℃）保存。

室温保存样品14份，分别在1、2、5、8、12、24、48小时后进行测定；低温保存样品16份，分别在1、2、5、8、12、24、48和72小时后进行测定；冷冻保存样品8份，分别在5、10、20、30天后测定。

除0点样（对照样）外，其它各时间点每次测定重复样2个。

0点样从试验鸡屠宰死亡至样品开始制备之间的间隔为25分钟，其它样品的测定时间以0点样为起点开始计算。

1.2 样品制备
上述肉样转移至50 ml塑料离心管中，加入1M高氯酸溶液5 ml，高速分散机24000 rpm 打成浆状，再加1M高氯酸溶液5 ml，匀浆3次，每次20秒。

另一50 ml塑料离心管中放置1M高氯酸10 ml，匀浆清洗分散头，重复一次，两次清洗液与前次匀浆液合并。

漩涡混合器混匀，放置10 min后，5000 rpm离心10 min，上清液转移至50 ml容量瓶中。

沉淀再用1M 高氯酸溶液15 ml漩涡混合后，放置10 min，5000 rpm离心10 min，上清液与前次合并，用1M高氯酸定容至刻度，摇匀。

吸取核苷酸提取液2.5 ml置于10 ml离心管中，加入1M KHCO3溶液2.5 ml中和，可见有大量的气泡和沉淀产生，pH应在6.5左右。

超声波脱气，30K浓缩离心管16000 rpm高速离心30 min，上清液用于高压液相色谱（HPLC）测定。

1.3 HPLC测定
1.3.1 测定项目：包括次黄嘌呤（Hyp）、肌苷（Ino）、肌苷酸（IMP）、一磷酸腺苷（AMP）、二磷酸腺苷（ADP）。

在以前的样品测定中未发现有ATP存在，故未进行测定。

所有标准样均购自Sigma公司。

1.3.2 流动相：色谱用水1000ml，磷酸6.8ml，三乙胺20ml，乙腈10ml，混合后脱气，0.45μm超滤膜过滤，pH=6.5。

1.3.3 色谱条件：Inertsil ODS-3色谱柱，5μm，150×4.6mm；另加预柱；流动相流速1ml/min，柱温36℃，进样量5μl，波长254nm。

2 结果与分析
胸肌样品在室温（23℃）、低温（4℃）、冷冻（-25℃）三种不同温度条件下肌苷酸及其相关物质的测定值分别列于表1、表2和表3。

从表1中可以看出，IMP是0点样（实际上是宰杀后25分钟）胸肌中该类物质的主体成分，占78.9%；其次是ADP，占12.4%；AMP和Ino 的含量很低，都只占4%左右；Hyp 的含量几乎为零，只有0.7%。

表1 室温（23℃）保存样品不同时间肌苷酸及其相关物质测定结果单位：mg/g鲜样
1小时后肉样中ADP 的含量迅速下降，而IMP上升达到峰值（+15.8%），随后IMP开始下降。

随着IMP的下降，Ino和Hyp逐步上升。

24小时后IMP下降为峰值的53.4%，Ino 的含量达到最高值，Hyp也上升到较高幅度，此时的肉样虽然从外观上还没有完全变质，无明显异味，但已有不新鲜感。

48小时后IMP和Ino 几乎下降为零，Hyp则成为占绝对优势的成分，此时的肉样已完全腐败变质，具有强烈的腐臭味。

在常温23℃下，肉样中IMP的含量在宰后1-48小时内平均每小时降低2.8%。

表2 低温（4℃）保存样品不同时间肌苷酸及其相关物质测定结果单位：mg/g鲜样
从表2中看到，在4℃低温条件下，鸡肉中IMP类物质代谢变化的趋势与常温23℃下相同，但代谢速度明显变缓。

鸡肉中IMP含量也是在宰后1小时达到高峰，24、48和72小时的IMP值分别降低为峰值的89.9%、84.3和71.0%。

1-72小时内IMP平均每小时降低0.4%。

表3 冷冻（-25℃）保存样品不同时间肌苷酸及其相关物质测定结果单位：mg/g鲜样
从表3可以看出，即使在冷冻保存条件下，IMP及其相关物质的代谢活动仍没有停止，但代谢速度更加缓慢。

IMP的含量从0天到30天一直处于上升状态，前5天上升的速度较快，5天后明显减慢。

Ino一直处于缓慢上升状态，Hyp却一直维持在很低的水平，说明冷冻可以起到较好的保鲜作用。

表3中的IMP峰值超过了常温和低温状态的IMP峰值，推测其原因可能有2个：（1）常温和低温状态测定时错过了IMP的峰值点；（2）冷冻状态时有不同的代谢模式。

3 讨论与结论
3.1 IMP及其相关物质代谢
屠宰后胸肌中的IMP及其相关物质在三种温度条件下始终都处于动态代谢变化之中。

在此过程中，ATP经ADP、AMP逐渐降解为IMP，使IMP在短时间内迅速上升。

随着时间的延长，肌肉中IMP逐步下降，生成为Ino和Hyp，肌肉的新鲜度下降。

当肌肉则完全腐臭变质时，IMP完全转变为Hyp。

IMP及其相关物质的代谢速度受温度影响较大，温度越高，代谢速度越快。

3.2 肉样采集
（1）屠宰后采样的时间。

在环境温度23℃左右的情况下，以1小时候测得的IMP值为最高值。

考虑到在本试验中从动物死亡到0点样测定时已有25分钟左右的时间，所以动物死亡至IMP高峰值之间的时间间隔实际为1小时25分钟左右。

因此，为了测得IMP的峰值，建议采样及测定时间以鸡屠宰后1.5小时左右为宜。

高峰值的精确时间还需进一步细化测定时间间隔后确定。

（2）采样时间的一致性。

屠宰及采样一般是在常温下进行，在常温23℃下，肌肉中IMP 的代谢速度非常快，1小时样与0点样相比，IMP的测定值上升了15.8%，2小时后IMP的测定值每小时平均下降2.8%。

因此，要求各样品的采样时间应严格一致，否则会带来较大的试验误差。

3.3 样品保存和运输
肌肉中IMP及其相关物质在冷冻条件下代谢速度最慢，采集后不能立即测定的样品应迅速冷冻保藏，保存温度越低越好，有条件时建议在-80℃保存样品。

如果屠宰地点离实验室距离较远，运输途中应采用保温箱加冰块的方法控制温度。

3.4 采用校正IMP值作为肉质指标
我们很难精确掌握何时是IMP的峰值时间，测定所得到的IMP值要么是未达到高峰以前的IMP值，要么是部分IMP降解为Ino和Hyp后的剩余值，因此用单一的IMP测定值并不能准确反映不同样品的真实情况。

另外，采样及测定时间的不一致也给试验带来很大的试验误差。

在IMP及其相关物质转化的过程中，物质形式发生了变化，但是它们总的摩尔数（Mole）应该是不变的，即总的分子数量应该是保持恒定的。

因此，我们可以借用摩尔数的概念，将Hyp、Ino、IMP、AMP、ADP测定值统一转化成摩尔数，将各摩尔数相加得到总摩尔数后，乘以IMP的分子量折合成IMP值，我们将此IMP折合值称为校正IMP值。

校正IMP值从理论上讲，应该可以用来消除上述试验误差。

摩尔数的计算公式为：
某物质的摩尔数(mmol/g)=该物质的测定值（mg/g）/该物质的分子量
Hyp、IMP、Ino、AMP、ADP的分子量：HYP=136.1，IMP=348.2，Ino=268.2，
AMP=347.2，ADP=427.2。

根据参与校正值计算化合物的多少，可以把校正值IMP分为IMP a值和IMP b值两种。

校正IMP a值是把Hyp、IMP、Ino、AMP和ADP 5种化合物含量全部折合成IMP。

校正IMP b 值是把Hyp、IMP和Ino三种化合物含量折合成IMP。

校正值IMP b是IMP a的简化形式。

校正值IMP a和IMP b的计算结果列于表4。

从表4可以看出，除了0点样和常温48小
时样品IMP校正值偏低以外，在其它不同的温度及时间条件下IMP校正值基本上都是一致的，是一个相对恒定的数值，变异系数为1.3%～4.3%之间，远远小于不同时间段测得的单一IMP值的变异，基本可以消除因采样时间和测定时间不一致带来的试验误差。

0点样的IMP校正值偏低可能是因为刚刚宰杀的鸡体内还有少量的A TP存在，而我们没有对它进行测定，这也是本试验的一个遗憾。

常温48小时肉样的IMP校正值偏低则可能是因为肉样变质，部分IMP类物质已分解转化成为别的代谢产物。

但这似乎并不妨碍IMP校正值的实用性，因为我们不可能把肉样放到变质以后才来进行测定。

表4 不同温度及时间胸肌中IMP校正值单位：mg/g鲜样
从表4可以看出，简化的校正值IMP b为校正值IMP a 的94.5%～96.8%，而且在不同的温度和时间条件下也都具有很好的一致性，变异系数只有1.3%～4.2%。

因此，如果我们控制采样及测定时间在1.5～2.0小时（IMP高峰）以后，那么我们就可以简化测定程序，在不测定AMP、ADP和ATP的情况下获得同样可靠一致的结果。

简化的IMP b校正值还可缩短每个样品的HPLC测定时间。

3.4 利用IMP含量占IMP、Ino和Hyp含量总和的百分比作为肉品新鲜度的指标
在日本，人们用比值（Ino+Hyp）/（ATP+ADP+AMP+IMP+Ino+Hyp）为指标，检验海产品的新鲜度。

从表1、表2和表3可以看出，随着样品保存时间的延长，IMP的含量不断下降，而Ino和Hyp的含量却不断上升，这也正是样品不断变质的过程，这提示我们同样可以用类似的指标来表示鸡肉的新鲜度。

为了简便和符合人们的习惯，建议采用IMP占IMP、Ino和Hyp三者之和的百分比来表示鸡肉的新鲜度。

鸡肉新鲜度（%）=IMP/（IMP+Ino+Hyp）
例如，在常温23℃的情况下，屠宰25分钟后肉样的新鲜度为94.3%；保存12小时后，肉样外观还未见任何变质，新鲜度值为73.0%；24小时后，肉样外观已有不新鲜感，此时的新鲜度值为56.7%；48小时后，肉样已有强烈的恶臭，新鲜度值下降为9.9%。

而在低温4℃情况下保存48小时后肉样的新鲜度为77.4%。

可见，4℃可以较好地保存鸡肉的新鲜度。

作者认为，为了保持优质黄羽肉鸡的肉质和风味，鸡肉的新鲜度值应当保持在70%以上。

因此，通过测定肌肉中的IMP、Ino和Hyp的含量，一方面可以通过折合成校正IMP值来作为衡量肉质的鲜味指标；另一方面也可以同时反映肉样的新鲜程度。

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Study on Metabolism of Inosine-5’-Monophosphate and Relative
Compounds in Chicken meat
IMP (inosine-5’-monophosphate) is an important ingredient of umami taste in chicken muscle. The contents of IMP and its relative compounds-- Adenosine-5′-Diphosphate(ADP), Adenosine-5′-Monophosphate(AMP), Inosine(Ino) and Hypoxanthine(Hyp) were measured by HPLC in chicken breast meat stored in the different temperature at the different time. The results indicated that these compound was always at active metabolic condition after the chicken was killed. The higher the storage temperature was, the faster the metabolism was. IMP was the main component of these compounds in the meat after the chicken was killed. And then raise to peak, To insure the veracity
of the content of IMP in the samples, the samples must be collected within one hour and froze at –25℃immediately. It was assumed that the total number of the mole of the nucleic acid compounds in chicken may be more proper as one of the meat quality index; and the percent of IMP in the total measurements of IMP, INO and HYP could act as a indicator of freshness of the meat.
Keyword: chicken; inosine-5’-monophosphate; temperature; preservative time
摘要：本研究采用高效液相色谱方法，对在室温（23℃）、低温（4℃）、冷冻（-25℃）保存条件下的鸡胸肉样品，于不同时间测定了肌苷酸(IMP)及其相关物质—二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)、肌苷(Ino)和次黄嘌呤(Hyp)的含量。

结果表明，屠宰后胸肌中的IMP类物质始终处于动态代谢变化之中，温度越高，代谢变化的速度越快。

刚屠宰时，IMP 是胸肌中该类物质的主体成分，并在1.5小时左右上升到峰值，然后转而下降，而Ino和Hyp 逐步上升。

测定鸡肉中IMP含量时应注意采样时间、保存方法、测定时间的一致性。

本研究提出两个设想：⑴采用校正IMP值作为肉质的鲜味指标可消除试验误差的影响；⑵采用IMP 占IMP、Ino、Hyp三者总量的百分比作为肉品新鲜度指标。

三磷酸腺苷（Adenosine-5′- Triphosphate，ATP）在ATP酶的作用下分解为二磷酸腺苷（Adenosine-5′-Diphosphate，ADP），ADP在肌激酶的作用下，分解成一磷酸腺苷（Adenosine-5′-Monophosphate，AMP），AMP在腺苷酸脱氨酶作用下，脱氨形成次黄嘌呤核苷酸（肌苷酸，Inosine-5′-Monophosphate，IMP），IMP又可在磷酸脂酶的作用下脱掉磷酸形成肌苷（Inosine，Ino），并进一步在核苷水解酶的作用下，分解成次黄嘌呤（Hypoxanthine，Hyp）。