第二节新鲜动物组织的生物化学 肉是指动物死亡后经过一定的生化变化后适合作食品的鲜肉。虽然现有的哺乳动物约有3000种,但 是只有几十种经过驯化的动物和水生生物构成人类食用的肌肉组织。“肌肉”实际上是指动物性运动组织 “肉”则是指宰后组织,还包括某些脂肪和骨骼。肉又可分为来自牛、羊和猪的“红”肉和主要来自家禽的“白 肉;海产则是所有水生生物,包括蛤、牡蛎、虾等的鲜肉。 肉是优质蛋白质和B族维生素的极好来源。肉的成分主要在脂类含量上有差别,其他营养成分相差不 大,瘦肉中蛋白质约占20%,灰分约为1%(表16-1),肉类的蛋白质在营养上优于植物蛋白质。 表16-1瘦肉组织的成分 品种 蛋白质 70~73 20~22 68~70 14 73.7 20~23 羊肉 13~15 鳕鱼 81.2 176 1.2 活体肌肉的代谢 为了迅速运转收缩器官,肌肉需要付出很大的能量。这种用于收缩的能量是由ATP的水解提供的。引 起AP水解的化学反应发生在肌球蛋白分子的头部。肌球蛋白的ATP酶在Mg2和Ca2存在下能催化水解过 程(参见第九章第一节)。 哺乳动物的肌肉在活动时每分钟每克肌肉需要水解大约 I mmol的ATP,但实际存在量大约只有 5μmol/g,此量只够0.3s的活动。进行正常生命活动的肌肉在一次收缩作用的前后,ATP含量实际上并不 降低,ADP的含量也不升高。ATP的主要来源是由肌酸激酶催化的 Lohmann反应 ADP+肌酸磷酸(CP) ATP+肌酸(C) CP的含量约为20 umol/g,此量足够供短期活动时需要,并在有氧呼吸代谢过程中获得再生 在体内,肌肉中的糖原通过呼吸作用被氧化成二氧化碳和水,同时偶联合成ATP,这是体内ATP的主 要来源。在工作负荷不高时,脂质代谢也是可利用能量的一个重要来源。静止的肌肉主要利用脂肪酸和乙 酸乙酯作为呼吸底物,在此条件下,血液中的葡萄糖消耗得很少。但在运动量很大时,葡萄糖成为主要的 呼吸底物。 (一)有氧代谢 对ATP的合成最有效以及在红色肌肉和作功不是最大的肌肉中所发生的代谢是有氧的糖酵解作用。通 过三羧酸循环和呼吸电子传送系统提供主要能量,而糖、蛋白质和脂质等营养成分则被降解为H2O和CO2。 由糖原产生的一个葡萄糖分子被降解为H2O和CO2时,有36-37个ADP分子转化为36-37个ATP分子 (二)无氧代谢 当肌肉处于高度紧张状态时,即处于剧烈运动、异常的温度、湿度和大气压,或处于很低的氧分压 电休克或受伤时,线粒体的正常功能不能维持而使无氧代谢成为主要方式。 在糖酵解的产物丙酮酸还原为乳酸的代谢过程中,糖酵解产生的NADH重新被氧化。所以无氧代谢时 产生的ATP比在有氧呼吸时产生的ATP少得多,每分子葡萄糖只产生2个或3个ATP。在无氧收缩时(特别 是在白色骨骼肌中)产生的乳酸会导致活体肌肉细胞中pH值的暂时降低,乳酸从肌肉中迅速扩散开,进入 血液,随血液带入肝脏,在肝脏中通过葡萄糖异生作用转化回到糖原。运动后消耗的额外氧(氧债)用于将 部分乳酸氧化为CO2和H2O 屠宰后肌肉的代谢 285第二节 新鲜动物组织的生物化学 肉是指动物死亡后经过一定的生化变化后适合作食品的鲜肉。虽然现有的哺乳动物约有 3 000 种，但 是只有几十种经过驯化的动物和水生生物构成人类食用的肌肉组织。“肌肉”实际上是指动物性运动组织； “肉”则是指宰后组织，还包括某些脂肪和骨骼。肉又可分为来自牛、羊和猪的“红”肉和主要来自家禽的“白” 肉；海产则是所有水生生物，包括蛤、牡蛎、虾等的鲜肉。 肉是优质蛋白质和 B 族维生素的极好来源。肉的成分主要在脂类含量上有差别，其他营养成分相差不 大，瘦肉中蛋白质约占 20％，灰分约为 1％(表 16-1)，肉类的蛋白质在营养上优于植物蛋白质。 表 16-1 瘦肉组织的成分 (％) 品 种 水 蛋 白 质 脂 类 灰 分 牛 肉 70～73 20～22 4～8 1 猪 肉 68～70 19～20 9～11 1.4 鸡 肉 73.7 20～23 4～7 1 羊 肉 73 20 5～6 1.6 鲑 鱼 64 20～22 13～15 1.3 鳕 鱼 81.2 17.6 0.3 1.2 一、活体肌肉的代谢 为了迅速运转收缩器官，肌肉需要付出很大的能量。这种用于收缩的能量是由ATP的水解提供的。引 起ATP水解的化学反应发生在肌球蛋白分子的头部。肌球蛋白的ATP酶在Mg2+和Ca2+存在下能催化水解过 程(参见第九章第一节)。 哺乳动物的肌肉在活动时每分钟每克肌肉需要水解大约 l mmol 的 ATP，但实际存在量大约只有 5µmol/g，此量只够 0.3s 的活动。进行正常生命活动的肌肉在一次收缩作用的前后，ATP 含量实际上并不 降低，ADP 的含量也不升高。ATP 的主要来源是由肌酸激酶催化的 Lohmann 反应； ADP+肌酸磷酸(CP) ATP+肌酸(C) 肌酸激酶 CP 的含量约为 20µmol/g，此量足够供短期活动时需要，并在有氧呼吸代谢过程中获得再生。 在体内，肌肉中的糖原通过呼吸作用被氧化成二氧化碳和水，同时偶联合成 ATP，这是体内 ATP 的主 要来源。在工作负荷不高时，脂质代谢也是可利用能量的一个重要来源。静止的肌肉主要利用脂肪酸和乙 酸乙酯作为呼吸底物，在此条件下，血液中的葡萄糖消耗得很少。但在运动量很大时，葡萄糖成为主要的 呼吸底物。 （一）有氧代谢 对ATP的合成最有效以及在红色肌肉和作功不是最大的肌肉中所发生的代谢是有氧的糖酵解作用。通 过三羧酸循环和呼吸电子传送系统提供主要能量，而糖、蛋白质和脂质等营养成分则被降解为H2O和CO2。 由糖原产生的一个葡萄糖分子被降解为H2O和CO2时，有 36~37 个ADP分子转化为 36~37 个ATP分子。 （二）无氧代谢 当肌肉处于高度紧张状态时，即处于剧烈运动、异常的温度、湿度和大气压，或处于很低的氧分压、 电休克或受伤时，线粒体的正常功能不能维持而使无氧代谢成为主要方式。 在糖酵解的产物丙酮酸还原为乳酸的代谢过程中，糖酵解产生的NADH重新被氧化。所以无氧代谢时 产生的ATP比在有氧呼吸时产生的ATP少得多，每分子葡萄糖只产生 2 个或 3 个ATP。在无氧收缩时(特别 是在白色骨骼肌中)产生的乳酸会导致活体肌肉细胞中pH值的暂时降低，乳酸从肌肉中迅速扩散开，进入 血液，随血液带入肝脏，在肝脏中通过葡萄糖异生作用转化回到糖原。运动后消耗的额外氧(氧债)用于将 部分乳酸氧化为CO2和H2O。 二、屠宰后肌肉的代谢 285