Recent Views On Postmortem Aging In Fish

Abstract

Odmah nakon prekida cirkulisanja krvi, pa zbog toga i nedostatka izvora kiseonika, glikogen podlaže anaerobnom razlaganju i preko niza fosforilovanih derivata glukoze prelazi u mlečnu kiselinu, koja se nagomilava u mišićima, što rezultira smanjenjem pH vrednosti sa vrednosti blizu 7,4 na šest, ponekada i nižu. Mišićni osmotski pritisak raste u roku od sat vremena nakon smrti, sadržaj ATP (adenozin trifosfat) opada a lipidi oksidišu. Trimetilaminoksid (TMAO) prelazi u trimetilamin (TMA), usled dejstva endogenih enzima, a kasnije bakterijskih - kada počne mikrobiološka aktivnost. Količina azot-oksida i reaktivnih metabolita kiseonika se takođe povećava. Mitohondrije i sarkoplazmatski retikulum prestaju sa radom tokom pada pH vrednosti i promena osmotskog pritiska, što rezultira oslobađanjem kalcijumovih jona u citosol, gde njihova koncentracija može da dostigne i 0.2 mM slobodnog kalcijuma. Proteoliza komponenata citoskeleta rezultira degradacijom miofilamenata. Kod ribe, u zavisnosti od vrste, ona može da obuhvati degradaciju titina, nebulina, distrofina, oslobađanje α-aktinina, proteolizu miozina i delokalizaciju tropomiozina. Sarkoplazmatski 16 kDa protein (označen kao nukleozid difosfat kinaza) takođe podleže proteolizi tokom skladištenja. Tropomiozin se oslobađa iz miofibrila, a sadržaj ektrahovanog tropomiozina raste između 0 i 48 sati u prisustvu 5 mM EGTA. U ekstrakciji sa 5 mM Ca2+, tropomiozin je pronađen u manjoj količini nakon 48 sati. U mišićnim ćelijama postoje različiti proteolitički sistemi: multikatalitički kompleks, lizozomalni sistem koji uključuje aspartamske i cisteinske kisele katepsine, citosolni Ca-zavisni kalpaini i citoplazmatične aminopeptidaze, alkalne proteaze, kao i hidrolitični enzimi vezivnog tkiva, elastaze i kolagenaze. Multikatalitički kompleks ili proteazom učestvuje u razgradnji hormona, antigena, transkripcionih faktora i ubikvitin konjugovanih i oksidovanih proteina. Za aktivnost 26S proteazoma protreban je ATP i hidrolizovani ubikvitin konjugovani proteini. Proteazom 20S, koji predstavlja deo 26S proteazoma, postoji u latentnoj formi koja može da se aktivira različitim jedinjenjima. Katepsini su kisele proteaze, najčešće lokalizovane u lizozomima. Stoga su uglavnom neaktivni u tkivu živih organizama, ali bivaju oslobođeni usled povreda ili smrzavanja i odmrzavanja u mišićima postmortem. Katepsini mogu biti specifični po svom aktivnom mestu (aspartam, cistein ili serin proteaza), kao i po svojoj supstrat specifičnosti ili osetljivosti na određene inhibitore. U lizozomima se može naći najmanje 13 različitih katepsina. Pored njih katepsini B, D, L su već izolovani iz ćelija ribe. Katepsini B, D, L i H su najzastupljenije grupe katepsina u lizozomima mišićnih ćelija ribe. Kalpaini su cistein proteaze, aktivne pri neutralnoj pH vrednosti i zavisne od kalcijuma. Ubikvitarni kalpain se sastoji od kalpaina I ili mikro(µ)-kalpaina, koji zahteva mikromolarne koncentacije kalcijuma za punu aktivnost (10 do 50 µM) i kalpaina II ili mili(m)-kalpaina, koji zahteva milimolarne koncentracije kalcijuma (300 µM do 1 mM). Kalpainski heterodimeri se razdvajaju u prisustvu kalcijuma. Mala subjedinica (30 kDa) je ista kod svih kalpaina, dok je velika subjedinica (80 kDa) specifična za određeni tip kalpaina i odgovorna za katalitičku aktivnost. Aktivnost kalpaina, aktivnih pri intracelularnoj fiziološkoj pH vrednosti, je u velikoj meri regulisana in vivo. Regulacija aktivnosti kalpaina je kompleksna i nije poznata u potpunosti. Četiri osobine kalpaina su kalcijum zavisne: vezivanje za celularne komponente, kao što su membrane, vezivanje za kalpastatin, proteolitička aktivnost i autoliza. Metaloproteaze matriksa (MMP-Matrix metalloproteases) predstavljaju brojnu familiju strukturno sličnih endopeptidaza, odgovornih za katabolizam vezivnog tkiva. One su sposobne da razgrade različite tipove kolagena i proteine citoskeleta povezujući sarkolemu za ekstracelularni matriks. Oni su cink i kalcijum zavisni enzimi, klasifikovani u 4 podfamilije: kolagenaze, želatinaze, stromelizin i membranski tip MMP-a. Postmortalne promene mesa ribe vezane su za metaboličke promene (prekid nukletida, hidroliza i oksidacija masti, pad pH, rast osmotskog pritiska, povećanje koncentracije Ca2+, povećanje azot oksida i slobodnih radikala), za promene strukture miofibrila (oslobađanje i proteolizu α-aktinina, degradaciju titina, proteolizu nebulina i miozina, delokalizaciju tropomiozina, proteolizu troponina T, pristustvo 30kDa fragmenta, degradaciju aktina, dezmina i distrofina). U ovim promenama učestvuje brojni faktori,a promene neminovno dovode do gubitka svežine ribe.