Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-08-17Bitstream added on 2014-06-13T19:03:47Z : No. of bitstreams: 1 abrahao_ar_dr_botfmvz.pdf: 1128318 bytes, checksum: 77928a8775fa32c42543f751f23978d3 (MD5) / O presente estudo teve como objetivos: 1) Estabelecer possíveis correlações entre as técnicas de força de cisalhamento e o índice de fragmentação miofibrilar para analise da maciez da carne 2) Identificar as proteínas miofibrilares do músculo Longíssimus dorsi de bovinos de corte, associado à maciez da carne; 3) Estudar o efeito da raça, idade do abate e tempo de maturação, sobre a força de cisalhamento, o índice de fragmentação miofibrilar e as proteínas Miofibrilares. Foram utilizados 30 animais da raça Nelore e 30 animais ½ Nelore ½ Aberdeen Angus, criados no modelo biológico Superprecoce abatios nas idades de 12 meses, e de rebanhos comerciais abatidos com 24 meses de idade. As amostras foram submetidas à análise da força de cisalhamento em um Warner-Bratzler Shear Force mecânico e a determinação do MFI. A separação das proteínas foi realizada em eletroforese 1D. Para avaliar os efeitos de grupos genéticos, período de maturação e de idade ao abate sobre a Força de cisalhamento, Índice de fragmentação miofibrilar e intensidade das bandas proteícas, foi utilizado o procedimento GLM (SAS), e posteriormente obtidas às correlações lineares simples de Pearson utilizando-se o procedimento CORR (SAS). Os valores de intensidade das bandas foram submetidas à hidrólise tripsínica e à espectrometria de massas, utilizando um espectrômetro do tipo eletrospray triplo/quadrupolo. A composição genética não influenciou a maciez da carne, para as diferentes idades para a força de cisalhamento e o índice de fragmentação miofibrilar. O período de maturação só influenciou na maciez da carne até os 7 dias de maturação. A força de cisalhamento e o índice de fragmentação miofibrilar apresentaram correlações significativas. Não foi observada diferença entre idade... / This study has the objective to: 1) Establish possible correlations between the shear force techniques and the index of myofibril fragmentation to analyze the meet tenderness 2) Identify the myofibrillar proteins of Longissimus dorsi muscle in bovines of cut related to meat tenderness; 3) Study the effect of race, slaughter age and time of maturation in the shear force, the index of myofibrillar fragmentation and myofibrillar proteins. We used 30 animals Nelore breed and 30 animals ½ Nelore ½ Aberdeen Angus, raised in the biological Superprecoce production system that was slaugher with 12 months and commercial animals slaughered with 24 months of age. The samples was submitted to mechanic Warner-Bratzler mechanical Shear Force and MFI determination. The separation of the proteins was held in eletroforese 1D. To evaluate the effect of genetic groups, period of maturation and slaughtering age in the Shear Force, the index of myofibrillar fragmentation and the intensity of band proteins, it was used the GLM(SAS) procedure, and after that the simple linear correlations of Pearson with CORR (SAS) procedure. The values of band intensity were submitted to trypsinic hydrolysis and mass spectrometry, using eletrospray/quadrupole spectrometer. The genetic composition did not influence the meat tenderness, to the different ages to the shear force and myofibrillar fragmentation index. The maturation period only influenced in the meat tenderness 7 days of maturation. The shear force and myofibril fragmentation index had significant correlations. It was not observed difference between age and racial group in tenderness and in degradation of myofibrillar proteins. Only the 30kDa band presented high correlation (r=0,60) with 14 days of maturation period in both the races. This band was submitted to ESI-3Q-MS analysis... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-02-19Bitstream added on 2014-06-13T19:15:07Z : No. of bitstreams: 1 hadlich_jc_me_botfmvz.pdf: 277198 bytes, checksum: 032e9607da08d48a7163bb8934baa7d2 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O experimento foi realizado no Setor de Confinamento de Gado de Corte da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia e no Laboratório de Bioquímica de Proteínas do Instituto de Biociências. Foram utilizados animais da raça Nelore, mestiços u Aberdeen X Nelore e mestiços u Simental X Nelore, abatidos com idade entre 12 e 15 meses conforme estabelecido pelo modelo biológico superprecoce. O experimento foi conduzido em um delineamento inteiramente casualizado. O objetivo do presente estudo foi análise de componentes da maciez de novilhos superprecoces de grupos genéticos distintos. Não foi verificada diferença estatística (p>0,01) entre os grupos genéticos para a força de cisalhamento, Índice de Fragmentação Miofibrilar (MFI) e frações do colágeno, entretanto houve influência (p<0,01) do período postmortem, exceto para o colágeno. A carne de animais abatidos entre 12 e 15 meses de idade apresenta atributos de qualidade independente do grupo genético utilizado e com sete dias de maturação todos os animais apresentaram carne com grau de maciez desejável. / The experiment was accomplished in the Section of Feedlot of cattle of Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia and in the Laboratório de Bioquímica de Proteínas do Instituito de Biociências. Nelore breed, u Aberdeen X Nelore crossbreed and u Simental X Nelore crossbreed were used and slaughtered accordingly with the brazilian system called superprecoce. The experiment was accomplished in a completely randomized design. The objective of the present study was the evaluation of tenderness components of superprecoce of different genetic groups. There was no statistics difference (p>0,01) between genetic groups for the shear force values, Myofibrillar Fragmentation Index (MFI) and collagen, however there was influence (p<0,01) of the ageing, except for the collagen. The meat of animals slaughtered between 12 and 15 months of age showed attributes of quality independent of the genetic group and with seven days of ageing all animals had a desirable tenderness.

This study investigated the feasibility of oxidative modification with glucose oxidase (GluOx) to enhance the rheological and gelling properties of myofibrillar protein. Differential oxidative modifications of myofibrillar protein (MP) by hydroxyl radicals generated in an enzymatic system with glucose oxidase (GluOx) in the presence of glucose/FeSO4 compared to a Fenton system (H2O2/FeSO4) were investigated. Firmer and more elastic MP gels were produced by the GluOx-oxidizing system than by the Fenton system at comparable H2O2 levels due to an altered radical reaction pathway. The study further explored the effect of GluOx-mediated oxidation on the efficacy of transglutaminase (TGase) cross-linking of MP in 0.6 M NaCl and the rheological properties of GluOx oxidation/TGase treated MP in MP–lipid emulsion composite gels. The GluOx-mediated oxidation promoted the formation of both soluble and insoluble protein aggregates via disulfide bonds and occlusions of hydrophobic groups. The subsequent TGase treatment converted protein aggregates into highly cross-linked polymers. MP–lipid emulsion composite gels formed with such polymers exhibited markedly enhanced gelling capacity: up to a 4.4-fold increase in gel firmness and a 3.5-fold increase in gel elasticity over untreated protein. Microstructural examination showed small oil droplets dispersed in a densely packed gel matrix when MP was oxidatively modified, and the TGase treatment further contributed to such packing. Comparison of the modification of MP via GluOx oxidation/TGase cross-linking pathway under different salt concentrations (0.3 and 0.6 M NaCl) showed different patterns of MP cross-linking, resulting in different extents of aggregation. Under low-salt condition (0.3 M NaCl), the GluOx/TGase treatment increased the gel strength to the same level as those treated with TGase in 0.6 M NaCl, suggesting a potential application of GluOx/TGase for improving gel strength in low ionic strength conditions. Finally, the application of GluOx oxidation in the development of emulsion-type sausages was studied. The GluOx oxidation/TGase cross-linking improved the textural properties (firmness, chewiness, and rupture force) of emulsion-type sausages under both salt levels (P < 0.05). Under low-salt condition (1.5% NaCl), GluOx/TGase treatment can increase the sausage binding strength to the same level as the control sample under high-salt condition (3% NaCl). The GluOx oxidation/TGase treatment shows promise to improve the textural properties of emulsified meat products. However, the significant decrease of a* value and increase of b* value indicated GluOx-induced color deterioration.

Channel catfish raising is an important aquaculture in the United States. Mississippi ranks No.1 in catfish production for continuous 4 years. However, catfish fillet processing generates huge amount of by-products, including heads, bone frames, visceras and skins, which contain significant amount of proteins. Removing and utilization of proteins from the by-product would add value to the catfish industry. Collagen was extracted from catfish skin by: (1) acid extraction; (2) homogenization-aided; and (3) pepsin-aided extraction methods. Kinetic analysis of the extraction was performed. SDS-PAGE was performed to analysis the composition of proteins in collagens extracted under different conditions. Collages extracted by three methods was characterized by solubility test, zeta potential, circular dichroism and gel strength. Protein recovery rate from minced skin extracted with pH 2.4 HCl containing 23.6 KU/g pepsin was the highest (64.19%). Papain, ficin, bromelain, neutrase, alcalase, protamex, novo-pro D and thermolysin were used for the hydrolysis of the mixture of heads and frames. Proteolytic activities of these proteases were examined using AzocollTM as a standard substrate. Degree of hydrolysis (DH) of hydrolysates and enzyme reaction kinetics were investigated. Results indicated that thermolysin had the highest activity (82.9×107 AzU/g) at 50 °C when using AzocollTM as the substrate. Ficin (80 AzU/g) was the most efficient in hydrolyzing the proteins in the ground catfish by-product (DH reaching 71.88%) in 120 min at 30°C among all the enzymes. Thermolysin could be used for industries to hydrolyze protein by-products in terms of hydrolysis efficiency and economy. The hydrolysis curves fit the Peleg model very well, all with R2 higher than 0.91. Myofibrillar proteins were extracted from the mixture of heads and frames with different pH conditions, and made into protein gels. Transglutaminase (TGase) was incorporated to improve the gel structure. Solubility and secondary structures of extracted myofibrillar proteins were studied. Gelling properties of the protein sol were studied by dynamic rheological measurement. Physicochemical, textural and thermal properties of protein gels treated with TGase were investigated. Protein pattern changes of TGase treated protein gel was studied by SDS-PAGE. Results indicated that alpha-helicity of myofibrillar proteins decreased with extraction pH over 9. Storage modulus (G’) of protein sol decreased as the increase of extraction pH. Rheological measurement of TGase treated protein sol showed that excessive TGase could weaken the gel structure. This study provides systematic information for the catfish fillet processing industry to utilize the by-products.

<p>Aerobic exercise can stimulate mixed muscle protein synthesis (MPS) acutely post-exercise; however, the types of proteins synthesized as a result of aerobic exercise are not known by studying changes in mixed MPS. We aimed to study the effect of aerobic exercise intensity on the 4 and 24 h post-exercise fractional synthesis rate (FSR) of myofibrillar proteins. Using a within-subject design, eight males (21 ± 1 years, VO_{2 peak}: 46.7 ± 2.0 mL kg^-1 min^-1) underwent 2 trials with a primed constant infusion of L-[<em>ring</em>-¹³C₆]phenylalanine in the fasted state for each work-matched exercise intensity (LOW: cycling for 60 min at 30% W_max and HIGH: 30 min at 60% W_max). Muscle biopsies were obtained to determine resting, 4 and 24 h post-exercise myofibrillar FSR. We also studied the phosphorylation of signaling proteins involved in protein synthesis at each time point using immunoblotting methods. Phospho-p38^{Thr180/Tyr182} was greater at 4.5 h after exercise compared to 0.5, 24 and 28 h post-exercise (<em>p</em> < 0.05). Additionally, a strong trend was present for phospho-mTOR^Ser2448 (<em>p</em> = 0.056) with 0.5 h post-exercise phosphorylation significantly higher after HIGH than after LOW exercise (<em>p </em>< 0.05). Myofibrillar protein synthesis was stimulated 1.5–fold 0.5 – 4 h post-exercise (<em>p</em> < 0.05), returning to rest in the LOW condition 24 h post-exercise, while 6 out of 8 subjects maintained increased myofibrillar FSR 24 h post HIGH exercise (<em>p</em> < 0.05). The increase in myofibrillar FSR 0.5 – 4 h post-exercise was correlated with phospho-mTOR^Ser2448 0.5 h post-exercise (r = 0.698, <em>p</em> < 0.01), indicating the role of this signaling pathway in myofibrillar protein synthesis. It is concluded that aerobic exercise has an effect on myofibrillar protein synthesis and intensity may play a role in the duration of this response.</p> / Master of Science in Kinesiology

O objetivo do presente trabalho foi determinar a força de cisalhamento Warner-Bratzler do músculo Longissimus lumborum de animais zebuínos machos inteiros (Bos indicus) durante o período de maturação, nas faixas de pH final (pHf 48 horas post mortem) normal (pH entre 5,5 e 5,8) e anormal (pH entre 5,81 e 6,19) e temperaturas internas de cozimento. Concomitante com a avaliação de força de cisalhamento, foram avaliadas também a degradação da desmina e troponina T, o comprimento do sarcômero, o teor de colágeno total e solúvel, as temperaturas máximas de desnaturação das proteínas e a morfologia geral de agregação das fibras do músculo no cozimento. A degradação da desmina e troponina T foi maior no pHf normal, aparecendo produtos de degradação a partir do dia 7 nessa faixa de pHf. Não houve diferenças nos valores de comprimento do sarcômero, descartando-se assim, a contribuição desse parâmetro sobre a temperatura máxima de desnaturação (Tmáx) das proteínas, determinada utilizando calorímetro exploratório diferencial (DSC). Similarmente, não foram encontradas diferenças para os teores de colágeno total e solúvel, e os valores de colágeno total foram baixos, sugerindo que sua contribuição na segunda transição térmica e nos valores de força de cisalhamento foi mínima. As Tmáx1 e Tmáx2, correspondentes à desnaturação da meromiosina leve e pesada, respectivamente, foram menores no pHf normal, mas o efeito foi maior para a Tmáx2. A Tmáx3 da actina e titina aumentou até 14 dias post mortem na faixa de pHf normal, e posteriormente diminuiu significativamente após 21 dias, sugerindo possível degradação dessas proteínas nesse período de dias. Não foram encontradas diferenças nos valores de Tmáx no pHf anormal, em todos os dias post mortem, o que sugere a contribuição de um possível mecanismo de proteção que estabiliza as miofibrilas no aquecimento. Houve maior agregação das fibras do músculo no pHf normal nas temperaturas internas de cozimento de 65 e 80°C, provavelmente devido à maior desnaturação térmica das miofibrilas. Os valores de força de cisalhamento foram maiores com o aumento da temperatura interna de cozimento, devido ao aumento da desnaturação térmica das miofibrilas do músculo. Independente da temperatura interna de cozimento, os valores de força de cisalhamento foram altos em quase todos os dias post mortem para ambas as faixas de pHf, o que sugere a necessidade de utilizar métodos físicos ou químicos para aumentar a maciez do músculo Longissimus lumborum de animais zebuínos. / The aim of this work was to determine the Warner-Bratzler shear force of Longissimus lumborum muscle of Zebu bulls during ageing, at the normal (pH between 5.5 e 5.8) and abnormal (pH between 5.81 e 6.19) ultimate pH (pHu) groups (pH 48 hours post mortem) and internal temperatures of cooking. Concomitant with the Warner-Bratzler shear force evaluation, the degradation of desmin and troponin T, sarcomere length, total and soluble collagen content, maximum temperature of proteins denaturation, and aggregation of muscle fibers during cooking were also evaluated. The degradation of desmin and troponin T was higher in the normal pHu, appearing degradation products at day 7. There were no differences in the sarcomere length values, discarding the contribution of this parameter on the maximum temperature of proteins denaturation (Tmax) determined by differential scanning calorimeter (DSC). Similarly, no differences were found for total and soluble collagen contents, and the total collagen values were low, suggesting that its contribution in the second thermal transition and in the shear force values was minimal. The Tmax1 and Tmax2, corresponding to the denaturation of light and heavy meromyosin, respectively, were lower in the normal pHu group, but the effect was higher for Tmax2. The Tmax3 of actin and titin increased up to 14 days post mortem in the normal pHu group, which subsequently significantly decreased after 21 days, suggesting the possible degradation of these proteins in that period of time. No differences were found in the Tmax values for the abnormal pHu group at all days post mortem, suggesting the contribution of a possible protective mechanism that stabilizes the myofibrils during heating. There was higher aggregation of muscle fibers in the normal pHu, at internal temperatures of cooking of 65 and 80°C, probably due to a higher thermal denaturation of myofibrils. The shear force values were higher with the increase of the internal temperature of cooking due to the increased denaturation of the muscle myofibrils. Regardless of internal temperature of cooking, the shear force values were higher in almost all days post mortem for both pHu groups, which suggest the need of physical or chemical methods to increase the tenderness of Longissimus lumborum muscle of Zebu bulls.

O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da castração, tempo de confinamento, metabolismo celular e regiões do musculo sobre a oxidação proteica e lipídica e outras características de qualidade da carne bovina. Oitenta e quatro bovinos (castrados e inteiros) Nelore, confinados por diferentes períodos, foram usados para conduzir estudos em músculos Longissimus dorsi e Biceps femoris. O segundo musculo foi dividido em duas porções: origem (PO) e inserção (PI). No estudo com L. dorsi, bifes foram embalados sob condições de aerobiose (PVC) e anaerobiose (vácuo) e maturados por 1, 3, 5, 7 e 9, e 1, 7, 14 e 21 dias, respectivamente. Para este músculo, nenhuma diferença na estabilidade oxidativa [tióis, carbonilas e Substancias Reativas ao Ácido Tiobarbiturico (TBARS)] e cor entre as carnes dos animais inteiros e castrados foram encontradas. Isto poderia ser explicado pela falta de diferença no status oxidativo inicial, mensurados através da atividade de enzimas antioxidantes, conteúdo de glutationa total e composição de ácidos graxos, entre as condições sexuais. Os resultados também indicaram que a oxidação dos bifes embalados a vácuo leva o dobro de dias para iniciar, em comparação aos bifes em aerobiose. No estudo com o Bíceps femoris, os animais foram abatidos com 59 e 129 dias de confinamento e os bifes da PO e PI foram maturados por 1, 30, 60 e 100 dias. Os resultados da atividade das enzimas lactato desidrogenase e citrato sintase mostraram que a PO tem metabolismo mais oxidativo (aeróbio) e a PI glicolítico (anaeróbio). A carne dos animais inteiros tiveram menor TBARS e maior luminosidade (L*), perda de peso por cocção (PPC) e força de cisalhamento (FC) em comparação aos animais castrados. A PO foi mais susceptível a oxidação proteica (menor tióis) em comparação a PI. A carne dos animais confinados por 129 dias tiveram maiores PPC e oxidação proteica (menores tióis) em comparação a carne dos animais confinados por 59 dias. Diferenças de estabilidade oxidativa entre a carne de animais castrados e inteiros confinados por menor período desapareceram quando os animais foram confinados por maior período. Valores de pH e tióis na carne dos animais castrados e inteiros foram afetados pelo tempo de maturação. Ambas as condições sexuais tiveram carne com maior valores de pH no dia 30 de maturação e este, se manteve ao longo do tempo. A PO teve maiores valores de TBARS no dia 60, PPC no dia 100 e FC nos dias 30 e 60 de maturação em comparação a PI. Foi observada uma interação entre tempo de confinamento e tempo de maturação para tióis, TBARS, metamioglobina, pH, L* e FC. Quando comparado aos animais confinados por 59 dias, os animais confinados por 129 dias tiveram: maior oxidação (maior TBARS e menor tióis) nos dias 60 e 100 de maturação; oxidação da mioglobina (metamioglobina) mais tardia, sendo o maior valor obtido no dia 100; menor luminosidade (L*) em todos os tempos de maturação; maior maciez (menor FC) aos 100 dias de maturação. Os animais confinados por 59 dias tiveram: maior oxidação proteica (menor tióis) e maciez (menor FC) aos 30 dias de maturação. De forma geral, todos os efeitos testados tais como castração, tempo de confinamento, metabolismo celular e regiões do musculo pareceram influenciar sobre a oxidação proteica e lipídica e outras características de qualidade da carne bovina. / The objective of this work was to investigate the effect of the castration, time on confinement, cellular metabolism and muscle region on the protein and lipid oxidation, and other traits of beef quality. Eight-four Nellore cattle (steers and bulls), confined for different periods, were used to conduct studies in Longissimus dorsi and Biceps femoris muscles. The latter muscle was divided in two portions: origin (OP) and insertion (IP). In the study of L. dorsi muscle, steaks were packaged under aerobiosis (PVC) and anaerobiosis (vacuum) conditions and aged for 1, 3, 5, 7 and 9, and 1, 7, 14 and 21 days, respectively. For this muscle, no differences in oxidative stability [thiols, carbonyls and Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS)] and color between the meat from bulls and steers were found. This could be explained by the lack of differences in initial oxidative status, measured through the activity of the antioxidants enzymes, content of total glutathione and composition of fatty acids, between the sexual conditions. The results also indicated that the oxidation of the steaks vacuum-packaged took about twice more days to start than the steaks under aerobiosis. In the study of Biceps femoris muscle, the animals were slaughtered after 59 and 129 days on confinement and the steaks from OP and IP were aged for 1, 30, 60 and 100 days. The results of the lactate dehydrogenase and citrate synthase enzymes activity showed that the OP has a more oxidative metabolism and the IP has a more glycolytic metabolism. The meat from bulls had lower TBARS and higher lightness (L*), cooking loss (CL) and shear force (SF) in comparison with steers. The OP was more susceptible to protein oxidation (lower thiols) than the IP. Animals confined for 129 days had meat with higher CL when compared to those ones confined for 59 days. The meat from animals confined for 129 days had higher CL and protein oxidation (lower thiols) in regard to the meat from animals confined for 59 days. Differences in oxidative stability between the meat from steers and bulls confined for shorter period disappeared when the animals were confined for larger period. Values of pH and thiols in meat from steers and bulls were affected by the time of aging. Both the sexual conditions had meat with higher pH values at the day 30 of aging and this was kept across the time. The OP had higher values of TBARS at the day 60, CL at the day 100 and SF at the days 30 and 60 of aging when compared to the IP. It was observed an interaction between confinement time and aging time for thiols, TBARS, metmyoglobin, pH, L* and SF. When compared to the animals confined for 59 days, the animals confined for 129 days had: higher oxidation (higher TBARS and lower thiols) at the days 60 and 100 of aging; oxidation of myoglobin (metmyoglobin) slower, since the higher value was obtained at the day 100; lower lightness (L*) in all the times of aging; tender meat (lower SF) at 100 days of aging. The animals confined for 59 days had: higher protein oxidation (lower thiols) and tender meat (lower SF) at 30 days of aging. Overall, all the effects tested such as castration, time on confinement, cellular metabolism and muscle region seemed to influence on the protein and lipid oxidation and other traits of beef quality.

Amaciamento natural devido proteólise miofibrilar pelas enzimas calpaínas (cálcio-dependentes) e descoloração devido oxidação do pigmento mioglobina podem ocorrer em carne maturada. Em bovinos, o tipo biológico Bos indicus apresenta maior atividade de calpastatina (CAST, inibidora das calpaínas) no músculo e concentração de melanina (modulador de vitamina D3) na pele do que Bos taurus. Maior concentração de melanina na pele reduz fotossíntese de vitamina D3 e, subsequentemente, poderia reduzir as concentrações de seus metabólitos 25-hidróxivitamina D3 (25-D) e 1,25-di-hidróxi-vitamina D3 (1,25-D; modulador de cálcio) no plasma de Bos indicus. Nos casos de maiores concentrações de 1,25-D plasmático, uma melhor absorção de cálcio da dieta com aumento de suas concentrações no plasma e músculo poderia resultar em atividade melhorada das calpaínas. Além disso, maiores concentrações de 1,25-D plasmático poderiam colaborar para minimizar oxidação de carne devido sua propriedade antioxidante. Então, além da maior atividade de CAST no músculo, os Bos indicus poderiam ter mais duas desvantagens para produzir carne mais macia e menos oxidada: concentrações maiores de melanina na pele e menores de 1,25-D no plasma. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre as concentrações de melanina total (MELT) e suas frações [faeumelanina (FAE) e eumelanina (EUM)] na pele, metabólitos da vitamina D3 (25-D e 1,25-D) no plasma, cálcio plasmático e muscular e maciez [Índice de Fragmentação Miofibrilar (MFI) e força de cisalhamento (FC)] e cor (valores de L*, a* e b*) em carne maturada (1, 7 e 14 dias) e suas associações com polimorfismos de um único nucleotídeo (SNPs) nos genes candidatos receptor da melanocortina-1 [MC1R; rs109688013 (C/T) e rs110710422 (G/-)], proteína ligante à vitamina D3 [DBP; rs136359868 (T/C) e rs135330728 (T/C)] e CAST [rs109384915 (T/C)]. Bovinos Nelore (n=86), abatidos com 516 ± 39 kg aos 24 ± 1 meses, foram usados para determinação dos genótipos e mensuração das características. Na pele, a fração EUM foi positivamente correlacionada com MELT, mais do que a fração FAE. As frações de melanina na pele foram correlacionadas negativamente. A fração FAE foi correlacionada negativamente com 1,25-D plasmático, mas não foi correlacionada com 25-D plasmático. Melanina e suas frações na pele e metabólitos da vitamina D3 no plasma não foram correlacionadas com cálcio plasmático e muscular. Todavia, cálcio no plasma e músculo foram correlacionados positivamente com MFI e valores de L* e b* e negativamente com FC e valores de a*. A EUM e MELT na pele foram correlacionadas negativamente com FC e valores de a* e b* e positivamente com valores de L*, enquanto que 25-D no plasma foi correlacionada positivamente com MFI e valores de a* e b* e negativamente com valores de L*. A FAE foi correlacionada positivamente com MFI e negativamente com os valores de L*, a* e b*. No gene MC1R, o alelo T do SNP rs109688013 apresentou-se fixado (100%) na população, enquanto que o alelo G e sua deleção (-) do SNP rs110710422 tiveram frequência de 97,7 e 2,3%, respectivamente. SNPs do gene MC1R resultaram nos genótipos do loco Extension (E/E = T/T + G/G e E/e = T/T + G/-), que foi associado com 1,25-D plasmático e valores de b* no dia 1. No gene DBP, o alelo C do SNP rs136359868 foi menos frequente (3,5%) do que o alelo T, enquanto que os alelos C e T do SNP rs135330728 tiveram uma frequência de 73,8 e 26,2%, respectivamente. SNPs do gene DBP foram associados com MELT na pele e valores de L* e a* em diferentes dias. No gene CAST, os alelos C e T do SNP rs109384915 tiveram a mesma frequência. O SNP rs109384915 foi associado com MFI ao dia 7 e a substituição do alelo T por C reduziu os valores de MFI e a* no dia 7 e os valores de b* no dia 1. Ao final, maiores concentrações de FAE na pele e 25-D no plasma melhoraram proteólise miofibrilar e cor de carne, enquanto as maiores concentrações de EUM e MELT na pele resultaram em uma carne mais macia com uma pior cor. Associações do loco Extension e dos SNPs no gene DBP com cor de carne parecem consequência das diferenças em 1,25-D no plasma e melanina na pele. SNP do CAST associou-se com proteólise miofibrilar e cor de carne maturada, mas não com FC. / Natural tenderization by myofibrillar proteolysis through the calpains enzymes (calcium-dependent) and discoloration by oxidation of myoglobin pigment may occur in aged meat. In cattle, the Bos indicus biological type has higher calpastatin activity (CAST, inhibitor of calpains) in muscle and melanin concentration (modulator of vitam in D3) in skin than Bos taurus. Higher melanin concentration in skin reduces photosynthesis of vitamin D3 and, subsequently, could reduce the concentrations of its metabolites 25-hydroxy-vitamin D3 (25-D) and 1,25-di-hydroxy-vitamin D3 (1,25-D; modulator of calcium) in plasma from Bos indicus cattle. In cases of higher plasma 1,25-D concentrations, an improved absorption of calcium from the diet followed by increased plasma calcium concentrations could result in enhanced activity of calpains. Furthermore, higher plasma 1,25-D concentrations could collaborate to minimize meat oxidation due to its antioxidant propriety. Then, in addition to higher CAST activity in muscle, the Bos indicus cattle could have two more disadvantages to produce tender and less oxidized meat: higher melanin concentrations in skin and lower 1,25-D concentrations in plasma. Hence, the objective of this work was to study the relationships between the concentrations of total melanin (MELT) and its fractions [pheomelanin (PHEO) and eumelanin (EUM)] in skin, vitamin D3 metabolites (25-D and 1,25-D) in plasma, plasma and muscle calcium, and tenderness [Myofibrillar Fragmentation Index (MFI) and shear force (SF)] and color (L*, a*, and b* values) in aged meat (1, 7, and 14 days) and their associations with single nucleotide polymorphisms (SNPs) in candidate genes as melanocortin-1 receptor [MC1R; rs109688013 (C/T) and rs110710422 (G/-)], vitamin D3-binding protein [DBP; rs136359868 (T/C) and rs135330728 (T/C)], and CAST [rs109384915 (T/C)]. Nellore cattle (n=86), slaughtered with 516 ± 39 kg at 24 ± 1 months, were used for genotyping and traits measurements. In skin, the EUM fraction was positively correlated with MELT than the PHEO fraction. The melanin fractions in skin were negatively correla ted. The PHEO fraction was negatively correlated with plasma 1,25-D, but not with plasma 25-D. Melanin and its fractions in skin and vitamin D3 metabolites in plasma were not correlated with plasma and muscle calcium. Nevertheless, plasma and muscle calcium were positively correlated with MFI, and L* and b* values and negatively correlated with SF and a* values. The EUM and MELT in skin were negatively correlated with SF, and a* and b* values and positively correlated with L* values, while 25-D in plasma was positively correlated with MFI, and a* and b* values and negatively correlated with L* values. The PHEO was positively correlated with MFI and negatively correlated with L*, a*, and b* values. In MC1R gene, the rs109688013 SNP allele T was fixed (100%) in the population, while the rs110710422 SNP allele G and its deletion (-) had a frequency of 97.7 and 2.3%, respectively. MC1R SNPs resulted in genotypes of the Extension locus (E/E = T/T + G/G and E/e = T/T + G/-), which was associated with plasma 1,25-D and b* values at the day 1. In DBP gene, the rs136359868 SNP allele C was less frequent (3.5%) than allele T, while rs135330728 SNP alleles C and T had a frequency of 73.8 and 26.2%, respectively. DBP SNPs were associated with MELT in skin, and L* and a* values at different days. In CAST gene, the rs109384915 SNP alleles C and T had a similar frequency. The rs109384915 SNP was associated with MFI at the day 7 and the substitution from allele T to C reduced the MFI and a* values at the day 7 and the b* values at the day 1. At last, higher skin PHEO and plasma 25-D concentrations improved the myofibrillar proteolysis and meat color, while higher skin EUM and MELT concentrations resulted in a meat with improved tenderness and worsened color. Associations of the Extension locus and polymorphisms in DBP gene with the meat color seem to be a consequence of the differences in plasma 1,25-D and skin melanin. CAST SNP is associated with myofibrillar proteolysis and meat color, but not with SF.

Amaciamento natural devido proteólise miofibrilar pelas enzimas calpaínas (cálcio-dependentes) e descoloração devido oxidação do pigmento mioglobina podem ocorrer em carne maturada. Em bovinos, o tipo biológico Bos indicus apresenta maior atividade de calpastatina (CAST, inibidora das calpaínas) no músculo e concentração de melanina (modulador de vitamina D3) na pele do que Bos taurus. Maior concentração de melanina na pele reduz fotossíntese de vitamina D3 e, subsequentemente, poderia reduzir as concentrações de seus metabólitos 25-hidróxivitamina D3 (25-D) e 1,25-di-hidróxi-vitamina D3 (1,25-D; modulador de cálcio) no plasma de Bos indicus. Nos casos de maiores concentrações de 1,25-D plasmático, uma melhor absorção de cálcio da dieta com aumento de suas concentrações no plasma e músculo poderia resultar em atividade melhorada das calpaínas. Além disso, maiores concentrações de 1,25-D plasmático poderiam colaborar para minimizar oxidação de carne devido sua propriedade antioxidante. Então, além da maior atividade de CAST no músculo, os Bos indicus poderiam ter mais duas desvantagens para produzir carne mais macia e menos oxidada: concentrações maiores de melanina na pele e menores de 1,25-D no plasma. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre as concentrações de melanina total (MELT) e suas frações [faeumelanina (FAE) e eumelanina (EUM)] na pele, metabólitos da vitamina D3 (25-D e 1,25-D) no plasma, cálcio plasmático e muscular e maciez [Índice de Fragmentação Miofibrilar (MFI) e força de cisalhamento (FC)] e cor (valores de L*, a* e b*) em carne maturada (1, 7 e 14 dias) e suas associações com polimorfismos de um único nucleotídeo (SNPs) nos genes candidatos receptor da melanocortina-1 [MC1R; rs109688013 (C/T) e rs110710422 (G/-)], proteína ligante à vitamina D3 [DBP; rs136359868 (T/C) e rs135330728 (T/C)] e CAST [rs109384915 (T/C)]. Bovinos Nelore (n=86), abatidos com 516 ± 39 kg aos 24 ± 1 meses, foram usados para determinação dos genótipos e mensuração das características. Na pele, a fração EUM foi positivamente correlacionada com MELT, mais do que a fração FAE. As frações de melanina na pele foram correlacionadas negativamente. A fração FAE foi correlacionada negativamente com 1,25-D plasmático, mas não foi correlacionada com 25-D plasmático. Melanina e suas frações na pele e metabólitos da vitamina D3 no plasma não foram correlacionadas com cálcio plasmático e muscular. Todavia, cálcio no plasma e músculo foram correlacionados positivamente com MFI e valores de L* e b* e negativamente com FC e valores de a*. A EUM e MELT na pele foram correlacionadas negativamente com FC e valores de a* e b* e positivamente com valores de L*, enquanto que 25-D no plasma foi correlacionada positivamente com MFI e valores de a* e b* e negativamente com valores de L*. A FAE foi correlacionada positivamente com MFI e negativamente com os valores de L*, a* e b*. No gene MC1R, o alelo T do SNP rs109688013 apresentou-se fixado (100%) na população, enquanto que o alelo G e sua deleção (-) do SNP rs110710422 tiveram frequência de 97,7 e 2,3%, respectivamente. SNPs do gene MC1R resultaram nos genótipos do loco Extension (E/E = T/T + G/G e E/e = T/T + G/-), que foi associado com 1,25-D plasmático e valores de b* no dia 1. No gene DBP, o alelo C do SNP rs136359868 foi menos frequente (3,5%) do que o alelo T, enquanto que os alelos C e T do SNP rs135330728 tiveram uma frequência de 73,8 e 26,2%, respectivamente. SNPs do gene DBP foram associados com MELT na pele e valores de L* e a* em diferentes dias. No gene CAST, os alelos C e T do SNP rs109384915 tiveram a mesma frequência. O SNP rs109384915 foi associado com MFI ao dia 7 e a substituição do alelo T por C reduziu os valores de MFI e a* no dia 7 e os valores de b* no dia 1. Ao final, maiores concentrações de FAE na pele e 25-D no plasma melhoraram proteólise miofibrilar e cor de carne, enquanto as maiores concentrações de EUM e MELT na pele resultaram em uma carne mais macia com uma pior cor. Associações do loco Extension e dos SNPs no gene DBP com cor de carne parecem consequência das diferenças em 1,25-D no plasma e melanina na pele. SNP do CAST associou-se com proteólise miofibrilar e cor de carne maturada, mas não com FC. / Natural tenderization by myofibrillar proteolysis through the calpains enzymes (calcium-dependent) and discoloration by oxidation of myoglobin pigment may occur in aged meat. In cattle, the Bos indicus biological type has higher calpastatin activity (CAST, inhibitor of calpains) in muscle and melanin concentration (modulator of vitam in D3) in skin than Bos taurus. Higher melanin concentration in skin reduces photosynthesis of vitamin D3 and, subsequently, could reduce the concentrations of its metabolites 25-hydroxy-vitamin D3 (25-D) and 1,25-di-hydroxy-vitamin D3 (1,25-D; modulator of calcium) in plasma from Bos indicus cattle. In cases of higher plasma 1,25-D concentrations, an improved absorption of calcium from the diet followed by increased plasma calcium concentrations could result in enhanced activity of calpains. Furthermore, higher plasma 1,25-D concentrations could collaborate to minimize meat oxidation due to its antioxidant propriety. Then, in addition to higher CAST activity in muscle, the Bos indicus cattle could have two more disadvantages to produce tender and less oxidized meat: higher melanin concentrations in skin and lower 1,25-D concentrations in plasma. Hence, the objective of this work was to study the relationships between the concentrations of total melanin (MELT) and its fractions [pheomelanin (PHEO) and eumelanin (EUM)] in skin, vitamin D3 metabolites (25-D and 1,25-D) in plasma, plasma and muscle calcium, and tenderness [Myofibrillar Fragmentation Index (MFI) and shear force (SF)] and color (L*, a*, and b* values) in aged meat (1, 7, and 14 days) and their associations with single nucleotide polymorphisms (SNPs) in candidate genes as melanocortin-1 receptor [MC1R; rs109688013 (C/T) and rs110710422 (G/-)], vitamin D3-binding protein [DBP; rs136359868 (T/C) and rs135330728 (T/C)], and CAST [rs109384915 (T/C)]. Nellore cattle (n=86), slaughtered with 516 ± 39 kg at 24 ± 1 months, were used for genotyping and traits measurements. In skin, the EUM fraction was positively correlated with MELT than the PHEO fraction. The melanin fractions in skin were negatively correla ted. The PHEO fraction was negatively correlated with plasma 1,25-D, but not with plasma 25-D. Melanin and its fractions in skin and vitamin D3 metabolites in plasma were not correlated with plasma and muscle calcium. Nevertheless, plasma and muscle calcium were positively correlated with MFI, and L* and b* values and negatively correlated with SF and a* values. The EUM and MELT in skin were negatively correlated with SF, and a* and b* values and positively correlated with L* values, while 25-D in plasma was positively correlated with MFI, and a* and b* values and negatively correlated with L* values. The PHEO was positively correlated with MFI and negatively correlated with L*, a*, and b* values. In MC1R gene, the rs109688013 SNP allele T was fixed (100%) in the population, while the rs110710422 SNP allele G and its deletion (-) had a frequency of 97.7 and 2.3%, respectively. MC1R SNPs resulted in genotypes of the Extension locus (E/E = T/T + G/G and E/e = T/T + G/-), which was associated with plasma 1,25-D and b* values at the day 1. In DBP gene, the rs136359868 SNP allele C was less frequent (3.5%) than allele T, while rs135330728 SNP alleles C and T had a frequency of 73.8 and 26.2%, respectively. DBP SNPs were associated with MELT in skin, and L* and a* values at different days. In CAST gene, the rs109384915 SNP alleles C and T had a similar frequency. The rs109384915 SNP was associated with MFI at the day 7 and the substitution from allele T to C reduced the MFI and a* values at the day 7 and the b* values at the day 1. At last, higher skin PHEO and plasma 25-D concentrations improved the myofibrillar proteolysis and meat color, while higher skin EUM and MELT concentrations resulted in a meat with improved tenderness and worsened color. Associations of the Extension locus and polymorphisms in DBP gene with the meat color seem to be a consequence of the differences in plasma 1,25-D and skin melanin. CAST SNP is associated with myofibrillar proteolysis and meat color, but not with SF.

O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da castração, tempo de confinamento, metabolismo celular e regiões do musculo sobre a oxidação proteica e lipídica e outras características de qualidade da carne bovina. Oitenta e quatro bovinos (castrados e inteiros) Nelore, confinados por diferentes períodos, foram usados para conduzir estudos em músculos Longissimus dorsi e Biceps femoris. O segundo musculo foi dividido em duas porções: origem (PO) e inserção (PI). No estudo com L. dorsi, bifes foram embalados sob condições de aerobiose (PVC) e anaerobiose (vácuo) e maturados por 1, 3, 5, 7 e 9, e 1, 7, 14 e 21 dias, respectivamente. Para este músculo, nenhuma diferença na estabilidade oxidativa [tióis, carbonilas e Substancias Reativas ao Ácido Tiobarbiturico (TBARS)] e cor entre as carnes dos animais inteiros e castrados foram encontradas. Isto poderia ser explicado pela falta de diferença no status oxidativo inicial, mensurados através da atividade de enzimas antioxidantes, conteúdo de glutationa total e composição de ácidos graxos, entre as condições sexuais. Os resultados também indicaram que a oxidação dos bifes embalados a vácuo leva o dobro de dias para iniciar, em comparação aos bifes em aerobiose. No estudo com o Bíceps femoris, os animais foram abatidos com 59 e 129 dias de confinamento e os bifes da PO e PI foram maturados por 1, 30, 60 e 100 dias. Os resultados da atividade das enzimas lactato desidrogenase e citrato sintase mostraram que a PO tem metabolismo mais oxidativo (aeróbio) e a PI glicolítico (anaeróbio). A carne dos animais inteiros tiveram menor TBARS e maior luminosidade (L*), perda de peso por cocção (PPC) e força de cisalhamento (FC) em comparação aos animais castrados. A PO foi mais susceptível a oxidação proteica (menor tióis) em comparação a PI. A carne dos animais confinados por 129 dias tiveram maiores PPC e oxidação proteica (menores tióis) em comparação a carne dos animais confinados por 59 dias. Diferenças de estabilidade oxidativa entre a carne de animais castrados e inteiros confinados por menor período desapareceram quando os animais foram confinados por maior período. Valores de pH e tióis na carne dos animais castrados e inteiros foram afetados pelo tempo de maturação. Ambas as condições sexuais tiveram carne com maior valores de pH no dia 30 de maturação e este, se manteve ao longo do tempo. A PO teve maiores valores de TBARS no dia 60, PPC no dia 100 e FC nos dias 30 e 60 de maturação em comparação a PI. Foi observada uma interação entre tempo de confinamento e tempo de maturação para tióis, TBARS, metamioglobina, pH, L* e FC. Quando comparado aos animais confinados por 59 dias, os animais confinados por 129 dias tiveram: maior oxidação (maior TBARS e menor tióis) nos dias 60 e 100 de maturação; oxidação da mioglobina (metamioglobina) mais tardia, sendo o maior valor obtido no dia 100; menor luminosidade (L*) em todos os tempos de maturação; maior maciez (menor FC) aos 100 dias de maturação. Os animais confinados por 59 dias tiveram: maior oxidação proteica (menor tióis) e maciez (menor FC) aos 30 dias de maturação. De forma geral, todos os efeitos testados tais como castração, tempo de confinamento, metabolismo celular e regiões do musculo pareceram influenciar sobre a oxidação proteica e lipídica e outras características de qualidade da carne bovina. / The objective of this work was to investigate the effect of the castration, time on confinement, cellular metabolism and muscle region on the protein and lipid oxidation, and other traits of beef quality. Eight-four Nellore cattle (steers and bulls), confined for different periods, were used to conduct studies in Longissimus dorsi and Biceps femoris muscles. The latter muscle was divided in two portions: origin (OP) and insertion (IP). In the study of L. dorsi muscle, steaks were packaged under aerobiosis (PVC) and anaerobiosis (vacuum) conditions and aged for 1, 3, 5, 7 and 9, and 1, 7, 14 and 21 days, respectively. For this muscle, no differences in oxidative stability [thiols, carbonyls and Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS)] and color between the meat from bulls and steers were found. This could be explained by the lack of differences in initial oxidative status, measured through the activity of the antioxidants enzymes, content of total glutathione and composition of fatty acids, between the sexual conditions. The results also indicated that the oxidation of the steaks vacuum-packaged took about twice more days to start than the steaks under aerobiosis. In the study of Biceps femoris muscle, the animals were slaughtered after 59 and 129 days on confinement and the steaks from OP and IP were aged for 1, 30, 60 and 100 days. The results of the lactate dehydrogenase and citrate synthase enzymes activity showed that the OP has a more oxidative metabolism and the IP has a more glycolytic metabolism. The meat from bulls had lower TBARS and higher lightness (L*), cooking loss (CL) and shear force (SF) in comparison with steers. The OP was more susceptible to protein oxidation (lower thiols) than the IP. Animals confined for 129 days had meat with higher CL when compared to those ones confined for 59 days. The meat from animals confined for 129 days had higher CL and protein oxidation (lower thiols) in regard to the meat from animals confined for 59 days. Differences in oxidative stability between the meat from steers and bulls confined for shorter period disappeared when the animals were confined for larger period. Values of pH and thiols in meat from steers and bulls were affected by the time of aging. Both the sexual conditions had meat with higher pH values at the day 30 of aging and this was kept across the time. The OP had higher values of TBARS at the day 60, CL at the day 100 and SF at the days 30 and 60 of aging when compared to the IP. It was observed an interaction between confinement time and aging time for thiols, TBARS, metmyoglobin, pH, L* and SF. When compared to the animals confined for 59 days, the animals confined for 129 days had: higher oxidation (higher TBARS and lower thiols) at the days 60 and 100 of aging; oxidation of myoglobin (metmyoglobin) slower, since the higher value was obtained at the day 100; lower lightness (L*) in all the times of aging; tender meat (lower SF) at 100 days of aging. The animals confined for 59 days had: higher protein oxidation (lower thiols) and tender meat (lower SF) at 30 days of aging. Overall, all the effects tested such as castration, time on confinement, cellular metabolism and muscle region seemed to influence on the protein and lipid oxidation and other traits of beef quality.