中国农科院加工所张德权研究员、李欣研究员：乳酸在肉中除调控pH以外的新功能：关于乳酸化及其对肉品代谢的影响研究 中国农业科学院农产品加工研究所张德权研究员、李欣研究员（通讯作者）在国际食品TOP期刊《Food Chemistry》（JCR/中国科学院一区，IF=8.5）上发表题为“The role of lactate in meat beyond pH regulation: A study on lactylation and its effects on meat metabolism”的研究性论文。加工所2023级博士研究生刘翔飞为第一作者。
研究背景 宰后肌肉组织中复杂且相互关联的生理生化反应决定肉品质。动物屠宰后，血液循环终止导致缺氧环境，使肌肉细胞的能量代谢途径逐渐从依赖线粒体的有氧氧化，转向以糖酵解为主导的无氧供能模式。乳酸作为糖酵解的终末代谢产物，在宰后肌肉组织内持续生成并积累。研究表明，乳酸可能不仅仅是代谢产物，而是具有多重生理与生化功能的活性代谢物。肉品科学领域已有研究多关注乳酸在降低肌肉pH值方面的作用并据此探索应用策略。此外，研究表明乳酸可能作为内源性代谢调节信号分子，影响包括糖酵解和有氧代谢在内的代谢途径，提示其在宰后肌肉中可能扮演多功能代谢调节剂的角色。从法规角度看，美国食品药品监督管理局（FDA）也将乳酸列为公认安全物质（GRAS），允许其作为食品配料使用。 跨学科研究拓展了对乳酸生理功能的认识，普遍认同其三重作用：1)作为能量代谢底物（如心、脑组织）；2)作为糖异生前体；3)作为细胞信号分子。值得注意的是，新近发现的蛋白质乳酸化修饰（发生在赖氨酸残基，分酶促和非酶促途径），为理解乳酸功能提供了新视角。初步证据显示乳酸化涉及染色质结构调控、代谢重编程及细胞信号通路调节。这表明在宰后肌肉中，乳酸除传统代谢功能外，还可能通过乳酸化机制修饰功能蛋白，进而影响关键生化过程。已知其他蛋白质翻译后修饰（PTMs）可调控宰后肌肉代谢并关联肉品质，但乳酸化作为一种新兴PTM，其在宰后肌肉中的存在程度、发生规律、靶蛋白特异性、功能调控机制，目前认知仍非常有限。 本研究致力于探索乳酸在宰后肌肉中的新功能，着重关注乳酸化修饰的发生与潜在意义。据现有文献检索，本研究可能是首次在肉类科学领域系统考察乳酸化现象及其背后的潜在意义，有望为理解乳酸在肉品质形成中的作用机制提供新的研究思路。 结论与展望 乳酸化修饰存在于宰后肌肉组织中，且可通过添加外源乳酸盐使乳酸化水平增强。乳酸化修饰水平的改变可能与肌肉收缩调节、能量代谢动态及细胞死亡途径等若干生物过程关联。进一步发现，添加外源乳酸盐显著影响磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等关键糖酵解酶活性，并显著降低细胞凋亡酶Caspase 3活性。相关性分析表明，总蛋白乳酸化水平与磷酸果糖激酶、乳酸脱氢酶及Caspase 3的活性之间显著相关。上述结果为探索乳酸调控宰后肌肉生化过程的机制，尤其是深入解析特定蛋白质乳酸化修饰对特定生化通路间的影响，提供了理论依据。
