超过20%的大西洋鲑鱼片可能有不美观的黑色和红色斑点,这些斑点通常>1厘米,会造成巨大的经济损失。这些斑点在养殖鲑鱼中比在野生鲑鱼中更为丰富,但其成因却知之甚少。

三文鱼片上的黑点被发现含有黑色素

挪威生命科学大学的TuridMørkøre教授意识到应该澄清斑点的生物化学,于是向黑色素生物化学科学领域的两位领军人物——日本藤田保健大学的KazumasaWakamatsu教授和ShosukeIto教授求助。

这些研究人员发现,黑点含有称为真黑色素的黑色素,而红点未检测到含有黑色素。红点和黑点之间的生化不连续性支持它们的色素源自不同的细胞起源,分别是红细胞和黑色巨噬细胞(具有深色色素的鱼类巨噬细胞)。

尽管在预期之内,但这一发现是理解斑点问题的重要一步,该研究发表在《国际分子科学杂志》上。

在过去的几十年中,大西洋鲑鱼肌肉上的局部变色已成为商业海鲜养殖中日益严重的问题,影响了很大一部分鱼片。尽管已经提出了几种看似合理的理论,但这些斑点的原因仍然很神秘,而且很可能有多种不同的原因。这些斑点大致分为“红斑”或“黑斑”,也称为“红色焦点变化”和“黑化焦点变化”。

然而,从未对黑点进行过适当的生化分析,并且黑点含有黑色素的建议主要基于FontanaMasson染色,而FontanaMasson染色仅对黑色素相对特异。红点和黑点之间的中间形式已经被发现,导致许多人共享一个概念,即黑点通常源自红点。

黑色素是一种非常大、高度不规则的杂聚物,由氨基酸酪氨酸酶促氧化衍生的单体单元组成,黑色素有多种类型。若松教授和伊藤教授是黑色素专家,他们建立了一组生化检测方法,用于表征不同物种的多种黑色素,包括人类黑色素瘤患者和恐龙等化石动物。

将这些测定应用于来自挪威的大西洋鲑鱼片上的斑点,他们发现黑色斑点含有黑色素“真黑素”,这种色素也存在于人类的头发和皮肤中,而对于红色斑点,他们无法断定其存在黑色素。然而,在红点中,他们确实发现了一些多巴衍生产品,这些产品表明存在与出血一致的氧化环境。

重要的是,Wakamatsu等人的研究结果。研究表明,红斑和黑斑的色素之间不存在生化连续性,这支持了早期组织学驱动的假设,即红斑是由出血引起的,黑斑是由慢性局部免疫反应中黑素巨噬细胞的局部积累引起的。

黑色素巨噬细胞是仅在变温脊椎动物中发现的免疫细胞,包括鱼类、两栖动物和爬行动物。由此推断,Wakamatsu等人的新研究。暗示黑素巨噬细胞中的黑色素是真黑素,之前尚未正确确定。

出血可能有多种原因,并非每次出血都会导致黑色素巨噬细胞的慢性炎症,黑色素巨噬细胞也可能因出血以外的原因而积聚。因此,红斑和黑斑的不同细胞起源,正如Wakamatsu等人所证明的生化不连续性所支持的那样,意味着研究人员应该预期不同斑点的各种可能原因,而不是试图找到“一个模型适合”-全部”的解释。

未参与这项研究的挪威鲑鱼片斑点专家ErlingKoppang教授解释说:“Wakamatsu及其同事的研究是描述大西洋鲑鱼色素病变特征的重要组成部分,并且与我们小组的研究结果非常一致。先前鉴定出酪氨酸酶(黑色素生成所必需的基因)在黑色变化中的表达。”

“现在我们确信最终产品符合我们的预期,这对于努力阻止这些病变的进展非常重要。”