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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.74.2020.tde-12042021-132343
Document
Auteur
Nom complet
Adrielle Matias Ferrinho
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Pirassununga, 2020
Directeur
Jury
Pereira, Angélica Simone Cravo (Président)
Lemos, Marcos Vinicius Antunes de
Carvalho, Minos Esperândio
Cesar, Aline Silva Mello
Garbossa, Cesar Augusto Pospissil
Titre en portugais
Expressão de genes envolvidos no perfil de ácidos graxos e proteólise post mortem de bovinos Nelore e Rubia Gallega x Nelore
Mots-clés en portugais
Bos indicus
Bos taurus
Degradação proteica
Dupla musculatura
Lipídeos totais
Miostatina
Resumé en portugais
Objetivou-se avaliar o perfil de ácidos graxos e a maciez da carne de bovinos Nelore e Rubia Gallega x Nelore, e entender as diferenças na qualidade da carne por meio da avaliação de parâmetros bioquímicos e metabólicos sanguíneos, da expressão de genes envolvidos no metabolismo lipídico e na proteólise post mortem, e da avaliação da abundância de proteínas envolvidas no processo proteolítico e crescimento muscular. Foram utilizados 16 bovinos Nelore (N) e 16 bovinos Rubia Gallega x Nelore (RGN), machos não castrados, com idade média de 11 meses e 280 kg ± 15 kg de peso vivo inicial. Os animais foram mantidos nas mesmas condições de manejo e receberam a mesma dieta ad libitum. Após 120 dias de confinamento, os animais foram abatidos. Durante o abate, foram coletadas amostras de sangue para as análises de parâmetros bioquímicos e metabólicos e amostras do músculo longissimus para a extração de RNA e abundância proteica (zero dia). As amostras de músculo longissimus utilizadas nas análises de força de cisalhamento (FC), cor (COR), perda por cocção (PPC), degradação proteica, perfil de ácidos graxos e lipídeos totais (LT) foram coletadas durante a desossa. As amostras destinadas à FC, PPC, COR e degradação proteica foram maturadas por zero, 7, 14 e 21 dias. A expressão relativa de mRNA foi avaliada para os seguintes genes: C/EBPα, ZFP423, FABP4, ACC, LPL, ACOX, LEP, SCD, TGFβ, MSTN, CAPN1, CAPN2 e CAST. A abundância proteica foi realizada para as proteínas: troponina, calpaína, HSP 27, HSP 70 e miostatina. O delineamento foi inteiramente casualizado, considerando cada animal uma unidade experimental. Para as análises avaliadas ao longo do tempo de maturação, os dados foram analisados em parcelas subdivididas, considerando um arranjo fatorial 2x4, sendo os efeitos fixos: os grupos genéticos (N e RGN), os tempos de maturação (zero, 7, 14 e 21 dias) e suas interações. A significância foi declarada quando P ≤ 0,05. Bovinos RGN apresentaram carnes mais macias, com menor PPC e menor teor de LT (P ≤ 0,05) quando comparados aos N. Bovinos N apresentaram maiores concentrações de ácidos graxos hipercolesterolêmicos, 14:0 e 16:0 e maior atividade da enzima Δ9 dessaturase (P ≤ 0,05). Por outro lado, o grupo RGN apresentou melhor índice de saúde (P ≤ 0,05) na carne, além de menor concentração sérica de colesterol total, HDL e LDL nos animais, quando comparados ao grupo N (P ≤ 0,05). Em relação aos hormônios, as concentrações de hormônio do crescimento (GH) e leptina não foram influenciadas pelos grupos genéticos (P > 0,05), diferentemente do IGF-1 e da insulina que apresentaram maiores e menores concentrações em RGN, respectivamente, (P ≤ 0,05). Ademais, os genes TGFβ, MSTN, C/EBPα, LPL e ACOX foram mais expressos em animais cruzados RGN, indicando diferenças na formação de fibras musculares e no metabolismo lipídico entre os grupos genéticos. Não foram encontradas alterações na expressão gênica de CAPN1, CAPN2 e CAST entre os grupos genéticos estudados (P > 0,05) apesar de terem apresentado valores de FC diferentes. Por outro lado, bovinos RGN apresentaram maior degradação de troponina-T (P = 0,0244). No entanto, não houve diferença entre os grupos genéticos para autólise de μ-calpaína (P = 0,9854), havendo apenas para o tempo de maturação (P < 0,0001). Observou-se interação para degradação de HSP 27 (P = 0,0006), indicando que a degradação desta proteína é maior e mais rápida em bovinos RGN. A abundância de HSP 70 foi alterada pelo tempo de maturação (P < 0,0001). A abundância proteica da miostatina não foi alterada pelo grupo genético (P = 0,3489). De modo geral, bovinos Rubia Gallega x Nelore apresentam carnes mais macias e mais desejável à saúde humana, quando comparados à raça Nelore. Estas diferenças podem ser explicadas pelos resultados hormonais de IGF-1 e insulina, pelos genes TGFβ, MSTN, LPL, ACOX e pela degradação de troponina-T e abundância de HSPs.
Titre en anglais
Expression of genes involved in fatty acid profile and proteolysis post mortem from Nelore and Rubia Gallega x Nelore cattle
Mots-clés en anglais
Bos indicus
Bos Taurus
Double muscle
Myostatin
Protein degradation
Total lipids
Resumé en anglais
The objective of this study was to evaluate the fatty acid profile and meat tenderness of Nelore and Rubia Gallega x Nelore cattle, and to understand the differences in meat quality through the evaluation of blood biochemical and metabolic parameters, expression of genes involved in lipid metabolism and post mortem proteolysis, and evaluation of the abundance of proteins involved in proteolytic process and muscle growth. Sixteen Nelore (N) and 16 crossbred Rubia Gallega x Nelore (RGN), noncastrated males, with an average age of 11 months and 280 kg ± 15 kg of initial live weight were used. The animals were kept under the same management conditions and received the same diet ad libitum. After 120 days of feedlot finishing, the animals were harvested. During harvest, blood samples were collected for analysis of biochemical and metabolic parameters and longissimus muscle samples for RNA extraction and protein abundance (zero day). The longissimus muscle samples used in the shear force (SF), color, cooking loss (CL), protein degradation, fatty acid profile and total lipids analysis were collected during deboning. Samples from SF, color, CL, and protein degradation were aged for zero, 7, 14 and 21 days. Relative mRNA expression was evaluated for the following genes: C/EBPα, ZFP423, FABP4, ACC, LPL, ACOX, LEP, SCD, TGFβ, MSTN, CAPN1, CAPN2, and CAST. Protein abundance was performed for the proteins: troponin, calpain, HSP 27, HSP 70 and myostatin. The design was completely randomized, considering each animal an experimental unit. For analysis evaluated over the aging time, the data were analyzed in subdivided plots, considering a 2x4 factorial arrangement. The model included the fixed effects: genetic groups (N and RGN), the maturation times (zero, 7, 14 and 21 days) and their interactions. Significance was declared when P <= 0.05. RGN cattle had more tender meat, lower CL and lower total lipids content (P <= 0.05) when compared to N. Beef from N Cattle presented higher concentrations of hypercholesterolemic fatty acids, 14: 0 and 16: 0 and higher enzyme activity Δ9 desaturase (P <= 0.05). On the other hand, RGN group had better health index (P <= 0.05) in meat, besides lower serum total cholesterol, HDL and LDL in animals when compared to N group (P <= 0.05). Regarding hormones, growth hormone (GH) and leptin concentrations were not influenced by genetic groups (P > 0.05), unlike IGF-1 and insulin, which presented higher and lower RGN concentrations, respectively, (P <= 0.05). In addition, TGFβ, MSTN, C/EBPα, LPL, and ACOX genes were more expressed in RGN animals, indicating differences in muscle fiber formation and lipid metabolism between genetic groups. No There were no differences in gene expression of CAPN1, CAPN2 and CAST between the genetic groups studied (P > 0.05), although different SF values. On the other hand, RGN cattle showed greater degradation of troponin-T (P = 0.0244). However, there was no difference between the genetic groups for μ-calpain autolysis (P = 0.9854), except for aging time (P <0.0001). There was interaction for degradation of HSP 27 (P = 0.0006), indicating that the degradation of this protein is greater and faster in RGN cattle than N. HSP 70 abundance was altered by aging time (P < 0.0001). Myostatin protein abundance was not influenced by genetic group (P = 0.3489). In general, Rubia Gallega x Nelore cattle provide more tender beef and more desirable to human health when compared to Nelore breed. These differences can be explained by the hormonal results of IGF-1 and insulin, besides TGFβ, MSTN, LPL, ACOX genes and troponin-T degradation and abundance of HSPs.
 
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Date de Publication
2021-04-12
 
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