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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Patricia Maloso Ramos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Delgado, Eduardo Francisquine (Presidente)
Bittar, Carla Maris Machado
Castillo, Carmen Josefina Contreras
Meirelles, Flavio Vieira
Pereira, Angélica Simone Cravo
Título em português
Diferença em proteólise postmortem entre Bos taurus taurus e Bos taurus indicus pode estar associada a capacidade máxima respiratória mitocondrial
Palavras-chave em português
Acidificação
Bovino
Calpaína
Carne
Maciez
Metabolismo
Músculo
Oxidativo
Respiração
Resumo em português
O tipo biológico influenciado pela genética Bos taurus indicus garante maior adaptação aos animais em regiões com altas temperaturas, no entanto exibe alguns atributos de carcaça e associados à palatabilidade da carne inferiores quando comparados ao tipo biológico predominantemente Bos taurus taurus. Existe a hipótese de que tais diferenças estejam associadas ao conteúdo mitocondrial na musculatura destes animais. Objetivou-se avaliar as diferenças no metabolismo oxidativo, pela medida de respiração mitocondrial em fibras permeabilizadas submetidas a duas temperaturas (38,5 e 40 °C) utilizando respirômetro de alta resolução (Oroboros Instruments), do Longissimus lumborum imediatamente após abate, entre os tipos biológicos Brahman e Angus com taxa e extensão da proteólise distintas ao longo de 14 dias de maturação. Foram investigadas as atividades enzimáticas de lactato desidrogenase e citrato sintase, pH, bem como autólise de μ-calpaína e degradação de proteínas miofibrilares de 18 animais das raças Brahman (6), Brangus (6) e Angus (6). A taxa de acidificação das carcaças foi diferente entre os tipos biológicos (P = 0,049) e entre os tempos postmortem (P < 0,001), sendo que as carcaças dos animais Brahman às 6h postmortem apresentaram pH tão alto quanto as carcaças de Brangus e Angus às 3h posmortem. A atividade de citrato sintase 1h postmortem também foi diferente (P = 0,086) entre os tipos biológicos, sendo que maior atividade (P = 0,075) foi identificada em Brahman comparado a Brangus. O fluxo de consumo de oxigênio mitocondrial no estado 4 (ST4_O), apresentou interação (P = 0,050) entre os tipos biológicos e temperatura, assim como a respiração mitocondrial do sistema de transporte de elétrons desacoplado da produção de ATP (P = 0,047), ambos superiores para Brahman a 38,5 °C na comparação entre tipos biológicos. Todavia, ocorreu uma queda da ST4_O, apenas para os animais Brahman, quando a temperatura foi aumentada. A maior resistência a acidificação e maior respiração mitocondrial imediatamente após o abate para o tipo biológico Brahman, foram acompanhadas pela redução (P = 0,058) da autólise completa de μ-calpaína às 24h postmortem. A degradação da titina após 7d de maturação foi reduzida (P = 0,056) e se manteve menor (P = 0,003) aos 14d para Brahman comparado aos outros tipos biológicos. O aparecimento da banda 150 kDa da alfa-II-espectrina às 24h postmortem também é menor (P = 0,011) para Brahman, assim como a degradação da desmina (P = 0,019) e troponina-T (P = 0,001). As duas últimas proteínas tiveram sua degradação reduzida ao longo dos 14d postmortem para este tipo biológico. Portanto, o tipo biológico Brahman tem um mecanismo muscular adaptativo que envolve maior conteúdo mitocondrial, com maior vazamento de prótons pelo sistema de transporte de elétrons e que pode estar relacionado a redução da taxa de ativação da μ-calpaína, redução da degradação proteica e, consequentemente, a redução da taxa e da extensão do amaciamento da carne destes animais.
Título em inglês
Difference in postmortem proteolysis between Bos taurus taurus and Bos taurus indicus can be associated to mitochondrial respiratory maximum capacity
Palavras-chave em inglês
Acidification
Bovine
Calpain
Meat
Metabolism
Muscle
Oxidative
Proteolysis
Respiration
Resumo em inglês
Biological type influenced by Bos taurus indicus ensures higher animals adaptation to warm environment, however exhibit less desirable carcass and palatability traits when compared to predominant Bos taurus taurus biological types. There is a hypothesis that muscle mitochondrial content is associated with those differences. It was aimed to evaluate the oxidative metabolism, measuring mitochondrial respiration in permeabilized fibers sumitted to two temperatures (38.5 and 40 °C) using high resolution respirometry (Oroboros Instruments), in Longissimus lumborum imediately after slaughter between biological types Brahman and Angus with different proteolysis rate and extension during 14d aging. Were investigated lactate dehydrogenase and citrate sinthase activities, pH, as well as μ-calpain autolysis and protein degradation between 18 animals from breeds Brahman (6), Brangus (6) and Angus (6). The carcass pH decline is different between biological types (P = 0.049) and between time postmortem (P < 0.001), with Brahman carcasses showing pH at 6h postmortem as high as Brangus and Angus pH at 3h postmortem. Citrate sinthase activity 1h postmortem is different (P = 0,086) between biological types, with Brahman showing higher (P = 0.075) values than Brangus animals. The mitochondrial oxygen flux consumption at state 4 (ST4_O) showed interaction (P = 0.050) between biological types and temperature, as well as respiration for electron transport system uncopled from ATP production (P = 0.047), both higher for Brahman at 38.5 °C in biological types comparison. However, decreased ST4_O was observed only for Brahman animals when temperature was increased. Higher resistance to pH decline and higher mitochondrial respiration after slaughter to Brahman cattle were followed by reduced (P = 0.058) complete μ-calpain autolysis at 24h postmortem. Titin degradation after 7d aging was reduced (P = 0.056) and kept lower (P = 0.031) after 14d to Brahman when compared to other biological types. The 150 kDa band from alpha-IIspectrin degradation at 24h postmortem is lower (P = 0.011) to Brahman, as well as desmin degradation (P = 0.019) and troponin-T (P = 0.001). Desmin and troponin-T had its degradation reduced extended until 14d aging for this biological type. Therefore, Brahman biological type has an adaptive muscular mechanism that involves higher mitochondrial content, with higher proton leak in electron transport system and that can be related with reduced rate for μ-calpain activation, reduced protein degradation and, consequentely, reduced rate and extension to beef tenderization for these animals.
 
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Data de Publicação
2017-10-11
 
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