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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2023.tde-03012024-152201
Document
Author
Full name
Ana Cláudia da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2023
Supervisor
Committee
Delgado, Eduardo Francisquine (President)
Balieiro, Júlio César de Carvalho
Silva, Saulo da Luz e
Title in Portuguese
O polimorfismo do gene CAST interfere no amaciamento da carne de bovinos machos Nelores em diferentes condições sexuais e reatividades
Keywords in Portuguese
Calpastatina
Castração
Proteólise
Temperamento
Abstract in Portuguese
O objetivo deste estudo foi avaliar associação do gene CAST em bovinos machos Nelores com o processo de amaciamento da carne, proveniente de animais de duas categorias sexuais (imunocastrado e não castrado) e temperamento divergentes (calmo e reativo). Foram utilizados 51 machos bovinos da raça Nelore, sendo: 26 não-castrados (NC), 25 imunocastrados (IM). A genotipagem dos animais foi realizada através da PCR convencional e digestão do amplificado com a endonuclease de restrição Dde I, com os três genótipos para SNP do gene CAST identificados: homozigotos AA (n= 19) e GG (n= 6) e hetorozigotos AG (n= 26). Os músculos LL foram retirados das meia-carcaças esquerdas, as 24h post mortem, para porcionamento em bifes para a as seguintes analises: cor, perdas por cozimento (PPC), força de cisalhamento (FC) e atividade inibitória de calpastatina. Houve efeito de genótipo e tempo post mortem (P < 0,05) para o declínio de pH do músculo LL. A atividade inibitória de calpastatina não foi influenciada pela condição sexual e genótipo (P > 0,05). A FC apresentou efeito da interação entre condição sexual e genótipo (P < 0,05) e tempo post mortem. Aos 7 e 14 dias post mortem (dpm), os animais IM-GG apresentaram FC significativamente superior a todos os outros fenótipos, exceto para o 7 dpm em comparação ao NC-GG. Na comparação da FC dentro de cada condição sexual e genótipo nos tempos post mortem, a FC dos animais IM-AA apresentaram diferenças para todos os tempos de maturação. Para os animais IM-GG não houve alterações significativas da FC entre tempos consecutivos de maturação. Os animais NC-GG também não apresentaram alterações entre os tempos consecutivos. As PPC e os valores de cor apresentaram apenas efeito do tempo post mortem. O alelo A do polimorfismo de nucleotídeo único no gene da CAST mostrou-se favorável em relação a uma menor força de cisalhamento da carne de bovinos machos Nelores. Foram utilizados 21 machos bovinos, que apresentaram temperamento divergente no primeiro manejo dos animais, com a utilização do índice de reatividade (IR), calculado pela média dos resultados de escore de tronco e velocidade de fuga foram criados dois grupos de reatividade: animais calmos e reativos, cuja genotipagem identificou homozigotos AA (n= 9) e hetorozigotos AG (n= 12). Às 24h post mortem, os músculos LL foram retirados das meiacarcaças esquerdas para porcionamento em bifes, para a determinação das seguintes análises: cor, PPC, FC, índice de fragmentação miofibrilar (MFI) e atividade inibitória de calpastatina. Houve efeito de interação entre temperamento e genótipo (P= 0,10) para atividade inibitória caseinolítica de calpastatina. A FC apresentou efeito da interação entre temperamento e genótipo (P= 0,11). Aos 14 dias post mortem houve diferença entre calmos-AG e reativos-AG, enquanto os últimos apresentaram maior FC que os calmos-AA aos 28 dpm. O processo de amaciamento apresentou menor taxa e ou extensão para a carne dos reativos-AG. Quando comparado a FC dos genótipos dentro de cada classificação de temperamento nos tempos post mortem, os calmos-AG apresentaram diferenças nos tempos, 1, 7 e 14 dias. A única diferença observada na FC dos animais reativos foi entre o 1º e 28 dias post mortem. Os valores de MFI, PPC, a* e b* apresentaram efeito do tempo post mortem (P <0,001). Os valores de L* apresentaram efeito para temperamento (P <0,03), genótipo (P <0,02) e tempo post mortem (P <0,001). Os resultados indicam que a associação entre temperamento dos bovinos com polimorfismo de nucleotídeo único no gene CAST com heterozigose AG causou impactos negativos no processo de amaciamento.
Title in English
The polymorphism of the CAST gene interferes with meat tenderization of male Nellore cattle in different sexual conditions and reactivity
Keywords in English
Calpastatin
Castration
Proteolysis
Temperament
Abstract in English
The aim of this study was to evaluate the association of the CAST gene in male Nelore cattle with the meat tenderization process, from animals of two sexual categories (immunocastrated and uncastrated) and divergent temperaments (calm and reactive). Fifty-one Nellore male bovines were used: 26 uncastrated (NC), 25 immunocastrated (IM). Genotyping of the animals was performed using conventional PCR and digestion of the amplification with restriction endonuclease Dde I, with the three SNP genotypes identified for the CAST gene: AA homozygotes (n= 19) and GG (n= 6) and AG heterozygotes (n= 26). The LL muscles were removed from the left half-carcasses, at 24h post mortem, for portioning into steaks for the following analyses: color, cooking losses (PPC), shear force (FC) and calpastatin inhibitory activity. There was an effect of genotype and post mortem time (P < 0.05) for the pH decline of the LL muscle. Calpastatin inhibitory activity was not influenced by sexual condition and genotype (P > 0.05). HR showed an effect of the interaction between sexual condition and genotype (P < 0.05) and post mortem time. At 7 and 14 days post mortem (dpm), IM-GG animals showed HR significantly higher than all other phenotypes, except for 7 dpm compared to NC-GG. When comparing the HR within each sexual condition and genotype at post mortem times, the HR of IM-AA animals showed differences for all aging times. For IM-GG animals, there were no significant changes in HR between consecutive aging times. The NC-GG animals also showed no changes between consecutive times. PPC and color values showed only the effect of post mortem time. The A allele of the single nucleotide polymorphism in the CAST gene was shown to favor a lower shear force in the meat of male Nelore cattle. Twenty-one bovine males were used, which presented divergent temperament in the first handling of the animals, using the reactivity index (RI), calculated by the average of the results of trunk score and flight speed, two reactivity groups were created: calm and reactive animals, whose genotyping identified AA homozygotes (n= 9) and AG heterozygotes (n= 12). At 24h post mortem, the LL muscles were removed from the left half-carcasses for portioning into steaks, for the determination of the following analyses: color, PPC, HR, myofibrillar fragmentation index (MFI) and calpastatin inhibitory activity. There was an interaction effect between temperament and genotype (P= 0.10) for the caseinolytic inhibitory activity of calpastatin. HR showed an effect of the interaction between temperament and genotype (P= 0.11). At 14 days post mortem, there was a difference between calm-AG and reactive-AG, while the latter had a higher HR than calm-AA at 28 dpm. The tenderization process showed a lower rate and/or extension for the AG-reactive meat. When comparing the HR of the genotypes within each temperament classification at post mortem times, the calm-AG showed differences at times, 1, 7 and 14 days. The only difference observed in the HR of reactive animals was between the 1st and 28th day post mortem. MFI, PPC, a* and b* values showed an effect of post mortem time (P <0.001). L* values showed an effect for temperament (P <0.03), genotype (P <0.02) and post mortem time (P <0.001). The results indicate that the association between bovine temperament and single nucleotide polymorphism in the CAST gene with AG heterozygosity caused negative impacts on the tenderization process.
 
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Publishing Date
2024-01-08
 
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