Qualidade da carne de bovinos superprecoces, mestiços Nelore-Montana de diferentes classes sexuais: uma abordagem proteômica

Abstract

RESUMO - Objetivou-se com esta pesquisa identificar proteínas diferencialmente expressas no músculo Longissimus thoracis et lumborum (LT) e sua associação com características físico-químicas encontradas da carne maturada de novilhas versus novilhos F1 Nelore-Montana, superprecoces e terminados em confinamento. Foram avaliadas características da carcaça (peso de carcaça quente, rendimento e espessura de gordura subcutânea), composição química (teor de umidade, gordura intramuscular, proteína, colágeno total) e características de qualidade da carne como força de cisalhamento (FC), perdas por cocção, coloração instrumental (L*; a*; b*) e pH, considerando-se três tempos de maturação (3, 10, 17 dias postmortem). Amostras individuais do músculo LT foram coletadas pré rigor mortis para estudo do proteoma utilizando eletroforese bidimensional (2D-PAGE) e espectrometria de massa por ionização por eletrospray (ESI-MS). Interações entre a classe sexual e o tempo de maturação foram analisadas sobre as características de qualidade da carne. Adicionalmente, estudos de imagem dos géis 2D-PAGE foram avaliados, sendo selecionados “spots” proteicos diferencialmente expressos (P<0,05) para caracterização de proteínas por ESI-MS. Observou-se que o teor de gordura intramuscular (GIM) da carne foi 63,6% maior (P<0,01) nas novilhas comparados aos novilhos. Já as perdas por evaporação (PPE) foram 10,22% menor para as novilhas. No entanto, nenhuma diferença foi observada (P>0,05) sobre as demais características da carne (FC, L*, a*, b* e pH) entre as classes sexuais. No estudo do proteoma muscular, vinte e três proteínas foram identificadas entre os grupos biológicos (P<0,05). Para as novilhas, houve maior expressão de proteínas de ligação (ALVA, GLNG, TF, MYBPC1), metabolismo de carboidratos (ALDOA, GAPDH, PKM), defesa/proteção celular (HSPA8, CA3), metabolismo da creatina (CKM) e contração muscular/regulação (TNNT1, TNNI2). Esses resultados possivelmente refletem maior capacidade oxidativa em relação aos novilhos. Nestes, houve maior expressão de proteínas relacionadas à contração muscular/regulação (ACTA1, TPM2, TNNT3), ao metabolismo de carboidratos (ENO1, ENO3, PYGM, PGM1, TPI1) e de energia (ATP5F1B, PEBP1, AK1). Os resultados indicam antecipação do rigor mortis no músculo dos novilhos. A identificação de diferenças de expressão proteica por abordagem proteômica (2D-PAGE + ESI-MS) foram associadas ao metabolismo energético e melhor resposta ao estresse oxidativo dos animais, auxiliando na compreensão das diferenças fenotípicas observadas na qualidade da carne. Os resultados do proteoma foram associados ao maior teor de GIM e, possivelmente, a capacidade de retenção de água do tecido muscular das novilhas em comparação a machos castrados.

ABSTRACT - The objective of this research was to identify differentially expressed proteins in the Longissimus thoracis et lumborum (LT) muscle and its association with physico-chemical characteristics of aged meat for young F1 Nelore-Montana heifers and steers finished in feedlot. Carcass characteristics (hot carcass weight, yield, and backfat thickness), chemical composition (moisture content, intramuscular fat, protein, total collagen) and meat quality characteristics such as shear force (SF), cooking loss (CL), instrumental color (L *; a *; b *) and pH, considering three aging time (3, 10, 17 days post-mortem) were evaluated. Individual samples of LT muscle were collected pre rigor mortis to study the proteome using two-dimensional electrophoresis (2D-PAGE) and electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). Interactions between sexual class and aging time were analyzed on the meat quality characteristics. Additionally, image studies of 2D-PAGE gels were evaluated with differentially expressed protein spots (P<0.05) being selected for protein characterization by ESI-MS. Intramuscular fat content (IMF) was 63.6% higher (P <0.01) in the meat of heifers compared to steers. Evaporative losses (EL) were 10.22% lower for heifers. However, no difference was observed (P>0.05) regarding to other characteristics of the meat (SF, L *, a *, b * and pH) between sexual classes. In the study of muscle proteome, twenty-three proteins were identified between biological groups (P<0.05). In heifers, there was a higher expression of binding proteins (ALVA, GLNG, TF, MYBPC1), carbohydrate metabolism (ALDOA, GAPDH, PKM), defense/protection cellular (HSPA8, CA3), creatine metabolism (CKM) and muscle contraction/regulation (TNNT1, TNNI2). These results possibly reflect a greater oxidative capacity compared to steers. In these, there was a higher expression of proteins related to muscle contraction/regulation (ACTA1, TPM2, TNNT3), carbohydrate metabolism (ENO1, ENO3, PYGM, PGM1, TPI1) and energy (ATP5F1B, PEBP1, AK1). These results indicate anticipation of rigor mortis in steers. The identification of differences in protein expression by a proteomic approach (2D-PAGE + ESI-MS) were associated with energy metabolism and better response to oxidative stress leading to understanding the phenotypic differences observed in meat quality. Proteome results were associated with a higher IMF content and, possibly water holding capacity in the muscle tissue of heifers compared to steers.