Thesis (MScAgric (Animal Sciences))--University of Stellenbosch, 2010. / ENGLISH ABSTRACT: Namibia by nature is very well suited for livestock production and is a net exporter of beef. Beef is currently exported to South Africa, the European Union (EU) and Japan while market access to the United States of America is being explored. Food safety, traceability and lately animal welfare are all aspects which are requested by Namibians trading partners when exporting meat to those countries. The first two aspects have been addressed with the introduction of the Farm Assured Namibian Beef scheme (FAN Meat) which also provides basic guidelines for animal welfare. Beef in Namibia is produced from extensively managed enterprises which are privately owned and managed, or state owned and communally utilized. The events of handling and transport are considered stressful to all animals but especially so to extensively raised animals and their reaction to these events has the potential to severely infringe on their welfare. The aim of this study was to determine the effect of pre-, during, and post-transportation handling on animal welfare status under Namibian transport conditions. The study also investigated the influence of breed on the meat quality of Namibian beef. The level of bruising recorded on slaughter was used to measure animal welfare. Interviews with producers were conducted to describe the pre-transport handling. Questionnaires that included variables considered as important indicators of animal welfare during transport were distributed to truck drivers. Observations of the off-loading event and animal behaviour were completed in lairage at the export abattoir in Windhoek. The variables that were identified as high risk factors and had a significant influence on the level of bruising under Namibian transport conditions include animal factors (i.e. breed type, age, sex, condition and subcutaneous fat cover), pre-transport handling (i.e. re-branding of animals), transport related risks (loading density and animals lying down during transit) as well as lairage factors (i.e. fit of truck floor to off-loading ramp, the way animals moved to holding pens, pen size and minimum environmental temperatures). The influence of breed on meat tenderness and water-holding capacity of the Longissimus dorsi muscle of the four main beef breeds (i.e. Brahman, Bonsmara, Simbrah and Simmental), as well as the effect of different aging periods on meat quality (i.e. 2, 9, 16, 23, 30 & 37 days post mortem) were investigated. The Brahman differed significantly (p < 0.05) from the other three breeds in terms of all aging treatments; with higher Warner-Bratzler shear force values reported for this breed. Interactions between days post mortem and breed were found for the Simbrah, and Simmental breeds, which may be indicative of a delayed response to aging of meat samples obtained from Simbrah animals. This can possibly be ascribed to an increased calpastatin activity in these animals. Meat samples obtained from the Bonsmara steers showed the highest rate of tenderization, with this effect retained until day 30 post mortem. Recommendations as pertaining to the ante mortem handling of cattle are made. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Namibië word gekenmerk deur toestande wat uitstekend vir diereproduksie is, met die land wat as ‘n netto uitvoerder van beesvleis beskou word. Vleis word na Suid-Afrika, die Europese Unie (EU) en Japan uitgevoer, met die moontlikheid van die Verenigde State van Amerika wat as ‘n uitvoermark ondersoek word. Voedselveiligheid, naspeurbaarheid en dierewelsyn is drie vereistes wat deur die invoerders van Namibiese vleis daargestel word. Die eerste twee vereistes is reeds deur die implementering van die Farm Assured Namibian beesvleis skema (FAN Meat) aangespreek, met die skema wat basiese riglyne vir dierewelsyn voorskryf. Namibiese beesvleis word geproduseer onder grootskaalse ekstensiewe boerdery omstandighede, wat of privaat besit en bestuur word, of aan die regering behoort en deur plaaslike gemeenskappe benut word. Die invloed van hantering en vervoer is besonder stresvol vir diere en in besonder vir diere wat onder ekstensiewe omstandighede geproduseer word. Omdat diere onder ekstensiewe omstandighede ongewoond aan hantering en vervoer is, kan dié twee aksies ‘n ernstige impak op die welsyn van sulke diere hê. Die doelwit van die studie was om die invloed van hantering voor-, tydens en na-vervoer onder Namibiese vervoertoestande te ondersoek. Die invloed van ras op Namibiese beesvleiskwaliteit is ook ondersoek. Die mate van kneusing waargeneem met slagting was as standaard gebruik om die welsynstatus van diere te bepaal. Onderhoude is met produsente gevoer om inligting oor die pre-vervoer toestande in te win. Vraelyste wat veranderlikes wat as belangrike indikators van dierewelsyn tydens vervoer beskou kan word, ingesluit het, is aan vragmotorbestuurders versprei. Waarnemings van die aflaai en verwante diergedrag was by die houfasiliteite van die uitvoer abattoir in Windhoek, waarnatoe die diere vervoer is, gedoen. Verskeie hoë risiko faktore wat ‘n betekenisvolle invloed op die mate van kneusing wat tydens vervoer opgedoen is, gehad het, is in die studie geïdentifiseer. Hierdie faktore het dierverwante eienskappe (d.i. ras, ouderdom, geslag, liggaamskondisie en onderhuidse vetvoorsiening), voorvervoer hantering (d.i. herbrandmerk van diere), vervoerverwante risiko’s (d.i. aantal diere per trok kompartement en diere wat tydens vervoer gaan lê), asook ontwerp van houfasiliteite (d.i. verbinding tussen trokvloer en laaibrug, die manier wat diere na houkampies beweeg het, grootte van houkampies en lae omgewingstemperature), ingesluit. Die invloed van ras op die sagtheid en waterhouvermoë van die Longissimus dorsi spier van die vier hoof vleisbeesrasse (d.i. Brahman, Bonsmara, Simbrah en Simmentaler), asook verskillende verouderingstydperke op vleiskwaliteit (d.i. 2, 9, 16, 23, 30 en 37 dae post mortem) van die vier rasse is ondersoek. Die Brahman het betekenisvol (p < 0.05) van die ander drie rasse in terme van die effek van veroudering op vleiskwaliteit verskil, met hoë Warner-Bratzler skeursterkte waardes wat vir dié ras aangeteken is. ‘n Interaksie tussen aantal dae post mortem en ras is gevind vir die Simbrah en Simmentaler rasse, wat dui op ‘n vertraagde effek van vleisveroudering vir die Simbrah ras, moontlik as gevolg van ‘n hoër mate van kalpastatien aktiwiteit. Vleismonsters bekom van jong Bonsmara bulle het die grootste mate van versagting getoon, met die voordeel wat waargeneem is tot dag 30 van die post mortem vleisveroudering. Aanbevelings betreffende die voorslag hantering van beeste word gemaak.

Um dos maiores desafios do setor produtivo de carne bovina está relacionado com a inconsistência na maciez. Várias estratégias de manejo nutricional e tecnologias pós-abate foram desenvolvidas com o intuito de diminuir a inconsistência na maciez. O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência dos sistemas de produção e das diferentes estratégias nutricionais sobre as características de qualidade e maciez da carne de bovinos Bonsmara e de outros cruzamentos entre Bos taurus e Bos indicus. A utilização de tecnologias pós-abate que melhorem essas características também foi avaliada. Para isso foram realizados dois experimentos, sendo um deles nos Estados Unidos (Texas-EUA), em duas cidades diferentes em dois anos consecutivos onde novilhos Bonsmara sob pastejo, recebendo ou não suplementação ou confinados, tiveram avaliadas as características de qualidade e rendimento de carcaça pelo sistema de classificação americano (USDA), o perfil de ácidos graxos e as características sensoriais. O outro estudo foi realizado no Brasil com animais somente confinados no qual foram avaliados em dois diferentes músculos, o perfil de ácidos graxos, a maciez, cor e teor de gordura na carne. Nos EUA, ano e local tiveram impacto significativo na qualidade, rendimento e maciez, independente do manejo nutricional utilizado, sendo que os animais confinados apresentaram melhores resultados, além de terem resolvido os efeitos limitantes de ano e local. A estimulação elétrica melhorou a cor e a textura da carne e, o tempo de maturação foi o mais eficiente em melhorar a maciez. Novilhos confinados tiveram a carne mais clara e a gordura com menor teor de amarelo quando comparados aos novilhos abatidos logo após o periodo de pastejo, bem como sabor mais característico de carne cozida e menos predominante de grama. O atributo intensidade de sabor foi mais alto nos animais suplementados. A gordura intramuscular (GIM) e subcutânea dos novilhos não confinados apresentou maiores teores de ácido - linolênico. No Brasil, o fornecimento de caroço de algodão na dieta não foi suficiente para provocar modificação relevante no perfil de ácidos graxos nem nas características de maciez e cor da carne, embora sua inclusão tenha sido relacionada com menor teor de ácido -linolênico. O período de maturação foi eficiente no músculo Longissimus dorsi, e não interferiu nos resultados do Gluteo biceps, cuja carne apresentou valores baixos de força de cisalhamento, no primeiro dia pós-abate. Animais com maior predominância de genótipo zebuíno apresentaram menor teor de GIM e menor relação -6/-3. / One of the biggest challenges of the beef production sector is related to the inconsistency in tenderness. Several strategies of nutritional management and postharvest technologies were developed with the aim of reducing the inconsistency in tenderness. The objective of this study was to evaluate the interference of production systems and nutritional strategies in the characteristics of quality and meat tenderness of beef from Bonsmara and Bos taurus and Bos indicus crosses. The use of postharvest technologies that improve these characteristics was also evaluated. For this purpose two experiments were conducted, one in the United States (Texas, USA), in two different cities for two consecutive years where grazing Bonsmara steers, receiving or not supplementation or confined, had been evaluated for quality and carcass yield by American classification system (USDA), the fatty acid profile and sensory characteristics. The other study was performed in Brazil with confined animals where the fatty acid profile, tenderness, color and fat content were evaluated in two different muscles in the carcasses. In the U.S., year and location had significant impact on quality, yield and tenderness, regardless of nutritional management used, with the confined animals showing better results, beyond had solved the limiting effects of year and location. Electrical stimulation improved the color and texture of the meat, and aging time was the most effective in improving the tenderness. Feedlot steers had the lighter meat with the lowest yellow fat content, when compared to steers slaughtered immediately after the grazing period, as well as the most characteristic flavor of cooked meat and less dominant grass flavor. The attribute flavor intensity was higher in the supplemented animals. The intramuscular (IMF) and subcutaneous fat of the not confined steers had higher levels of -linolenic acid. In Brazil, the supply of cottonseed in the diet was not enough to cause significant changes in fatty acid profile nor in tenderness and color characteristics of the meat, although its inclusion had been associated with lower levels of -linolenic acid. Aging was efficient in the Longissimus muscle, and not interfere with the shear force (SF) results in the Gluteus biceps, whose meat had the lowest SF values on the first day post-slaughter. Animals with a predominance of zebu genotype had lower levels of IMF and lower -6/-3 ratio.

O eixo hipotálamo-pituitária-adrenal é o principal sistema neuroendócrino envolvido na regulação e adaptação da resposta ao estresse e, o principal hormônio secretado é o cortisol. O cortisol exerce seus efeitos por meio dos receptores mineralocorticoide (MR) e glicocorticoide (GR). Variações nos genes desses receptores têm sido associadas à sensibilidade aos glicocorticoides e mudanças no perfil metabólico. O objetivo geral desse trabalho foi compreender a variabilidade existente em relação às respostas fisiológicas de bovinos por meio da identificação de polimorfismos genéticos em genes envolvidos na resposta ao estresse e, verificar as consequências dessa variação genética em características de qualidade da carne. Dessa forma, três abordagens foram propostas: (1) avaliar a incidência de carne DFD (dark, firm and dry) e seu impacto no perfil metabólico, endócrino e características de qualidade da carne bovina, uma vez que o estresse é um dos principais fatores que levam a essa condição desfavorável; (2) avaliar a contribuição de fatores genéticos, por meio da identificação de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), no gene do MR e GR, e suas associações com as características mensuradas; (3) avaliar os efeitos desses polimorfismos sobre o perfil proteico do músculo bovino. Foram utilizados 241 bovinos da raça Nelore. Os resultados evidenciaram implicações direta do pH 24 horas post-mortem nos atributos de cor e perdas por cozimento da carne. A incidência de carnes DFD (pH>=5,8) foi de 18,7%. Os polimorfismos identificados mostraram influenciar em algumas características mensuradas. Os SNPs NR3C2_1 e NR3C2_2 no gene do MR foram associados ao conteúdo de glicogênio muscular e nível plasmático do hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) post-mortem, e o SNP NR3C1_1 no gene do GR foi associado aos níveis plasmático de cortisol post-mortem. As análises proteômicas demonstraram que a maioria das proteínas reguladas por esses SNPs estão envolvidas na contração muscular, metabolismo e defesa celular. Portanto, é possível inferir que o pH tem impacto nas características de qualidade da carne e que polimorfismos em MR e o GR levam a mudanças na atividade do eixo HPA, no perfil metabólico do organismo e no perfil proteico do músculo, sugerindo que esses genes estão envolvidos em uma complexidade de funções e podendo ser alvos de estudos em sistemas de produção que visam melhorar a produtividade. / The hypothalamic-pituitary-adrenal axis is the main neuroendocrine system involved in the regulation and adaptation in stress response and the primary hormone secreted is cortisol. Cortisol exerts its effects through the mineralocorticoid (MR) and glucocorticoid (GR) receptors. Variations in the genes of these receptors have been associated with sensitivity to glucocorticoids and changes in the metabolic profile. The general objective of this work was to understand the variability in relation to physiological responses of cattle through identification of genetic polymorphisms in genes involved in stress response and, checking the consequences of this genetic variation in meat quality traits. Thus, three approaches have been proposed: (1) evaluate the incidence of DFD meat (dark, firm and dry) and its impact on metabolics, endocrines profiles and meat quality traits, since stress is the major factor that lead to this unfavorable condition; (2) evaluate the contribution of genetic factors through identification single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the MR and GR gene and its association with the measured traits; (3) evaluate the effects of these polymorphisms on the protein profile of bovine muscle. A total of 241 Nellore cattle were used. The results evidenced direct implications of 24 hours pH post-mortem in color attributes and cooking losses. The incidence of DFD meat (pH >= 5.8) was 18.7%. The polymorphisms identified demonstrated to influence some on measured characteristics. The NR3C2_1 and NR3C2_2 SNPs in MR gene were associated with muscle glycogen content and post-mortem adrenocorticotropic hormone (ACTH) plasma levels and, the NR3C1_1 SNP in GR was associated with post-mortem cortisol plasma levels. The proteomic analysis demonstrated that most proteins regulated by these SNPs are involved in muscle contraction, metabolism and cellular defense. Therefore, it is possible to infer that pH has impact on meat quality traits and MR and GR polymorphisms lead to changes in the HPA axis activity, metabolic profile and protein muscle profile, suggesting that these genes are involved in a complexity of functions and may be targets for studies on production systems to improve productivity.

A redução da idade ao abate é considerada uma das tecnologias mais impactantes na melhoria da textura da carne bovina. Todavia, esta possibilidade não se aplica à produção de carne de vacas, pelo fato do abate ocorrer após o cumprimento da finalidade reprodutiva do animal. A alternativa seria a modificação da taxa de renovação tecidual através da alteração no ritmo de crescimento durante o período de terminação dos animais. O objetivo desse trabalho foi avaliar contribuição do tecido conjuntivo intramuscular na textura da carne de fêmeas submetidas a diferentes sistemas de manejo. Os animais utilizados no experimento foram fêmeas de descarte da raça Nelore, pertencentes ao Centro Nacional de Pesquisa em Gado de Corte (CNPGC)/EMBRAPA, situado no estado de Mato Grosso do Sul. Os animais foram submetidos a dois manejos de suplementação alimentar durante a estação seca: T1. suplementação para promover manutenção; T2. restrição seguida de suplementação para promover ganho compensatório. Quatro abates ocorreram de maneira seriada durante o período de recomposição do peso e escore corporal do grupo de crescimento compensatório. As carcaças de 38 fêmeas da raça Nelore, com idade entre de 4 a 12 anos, foram avaliadas para seguintes características: área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, marmorização; peso proporcional de órgão e rendimento de cortes. Além dessas características foi analisado o efeito do manejo e do tempo de maturação na maciez da carne, no colágeno e na espessura e tensão do perimísio. Para os animais do grupo compensatório, houve aumento da massa muscular e diminuição da proporção óssea com aumento do tempo no grupo submetido a realimentação. O tempo de maturação influenciou a proporção de colágeno solúvel somente no músculo Longissimus dorsi (P<0,05). O Semitendinosus apresentou maior conteúdo de colágeno total e menor de colágeno solúvel quando comparado aos músculos Triceps brachii e Longissimus dorsi. A espessura média do perimísio não foi diferente (P>0,05) entre os manejos embora carnes mais duras tenham apresentado maior espessura de perimísio no músculo Semitendinosus. Este músculo apresentou perimísio mais espesso que o Longissimus dorsi. Não foi encontrado efeito para manejos e classes de maciez neste estudo (P>0,05) para as variáveis de força de ruptura do perimísio, extensão do perimísio no ponto de ruptura e máxima rigidez. A contribuição do tecido conjuntivo e solubilidade do colágeno sobre a textura da carne, não apresentou padrão consistente nos músculos. / Reducing the age at time of slaughter is considered one of the most impressive technologies in improving the texture of beef. However, this process does not apply to the production of meat from cows, because the slaughter occurs after completion of the animal\'s reproductive purpose. The alternative would be to modify the rate of tissue renewal through the change in growth rate during the finishing period of the animals. The aim of this study was to evaluate the contribution of intramuscular connective tissue in the texture of the meat of female under different management systems. The animals used in the experiment were cull females Nellore, belonging to the National Center for Research in Beef Cattle (CNPGC) / EMBRAPA, located in Mato Grosso do Sul. The animals were subjected to two managements of food supplementation during dry season: T1. supplementation to promote maintenance; T2. restriction followed by supplementation to promote compensatory growth. Four serially killing occurred during the period of restoration of weight and body condition score of the group of compensatory growth. Carcasses of 38 Nelore females, aged 4-12 years were evaluated for the following features: rib eye area, fat thickness, marbling, proportional weight of organ and performance of prime cuts. These features analyzed the effect of management and the maturation time of meat tenderness, collagen and thickness and tension of the perimysium. For group compensation, there was an increase in adiposity and decrease in the proportion of bone with increased time in the group subjected to feedback. The aging time influenced the proportion of soluble collagen in the Longissimus dorsi muscle (P <0,05). The Semitendinosus had higher collagen content and lower total soluble collagen compared to muscle Longissimus dorsi and Triceps brachii. The average perimysium thickness showed no difference (P> 0.05) between the managements although tougher meat had a greater thickness in Semitendinosus muscle. This muscle was found to be thicker than the perimysium of Longissimus dorsi. No effect was found for management classes and softness in this study (P> 0.05) for the variables of breaking strength of the perimysium, perimysium extension at the breaking point and maximum rigidity. The contribution of connective tissue and collagen solubility on the texture of the flesh, showed no consistent pattern in the muscles.

O mercado consumidor está cada vez mais exigente com relação à qualidade dos produtos cárneos. A ractopamina exerce influência pronunciada sobre as variáveis de desempenho, aumentando, principalmente, o percentual de carne magra, por meio da redução da espessura de toucinho e aumento da área de olho de lombo. Porém estas modificações são acompanhadas de redução na qualidade da carne, alterando cor e principalmente maciez, pois a ractopamina atua na expressão de isoformas da calpastatina, inibidor do processo de amaciamento da carne. Sessenta animais (30 machos castrados e 30 fêmeas), sendo 30 Large White (LW) e 30 Duroc (DU) foram divididos aleatoriamente em grupos que receberam diferentes doses de ractopamina (RAC): 0 (controle), 10 ppm e 20 ppm na dieta. O fornecimento de RAC iniciou-se quando os animais atingiram 85,0 kg±6.5 de peso vivo e terminou quatro semanas depois com os animais pesando 115,0 kg±11,0. Após o abate, as carcaças foram resfriadas por 24 horas e as medições de pH e temperatura foram feitas 0, 3, 6, 9 e 24 horas. O músculo L. dorsi da meia carcaça direita foi separado para medição da área de olho do lombo (AOL), espessura de gordura subcutânea (EG) e cor 24 horas. Amostras do mesmo músculo foram separadas para quantificação da expressão gênica relativa das três isoformas (Calp1 - 1xa; Calp2 - 1xb; Calp 3 - 1u) do gene da calpastatina e relacionadas com índice de fragmentação miofibrilar, medido 0, 3 e 5 dias pós-abate, e força de cisalhamento 1 e 5 dias pós-abate. Houve melhora na conversão alimentar para os animais tratados com RAC. Os animais LW apresentaram maior AOL do que os animais DU. Fêmeas e machos apresentaram diferença na AOL. A EG apresentou interação entre raça e sexo e ainda apresentou diferenças entre as doses de RAC e também quando comparadas com o controle. A carne dos animais DU apresentou valores superiores para a* e b*, e menor valor de pH final comparada as amostras de LW, gerando carne com coloração vermelha mais clara. Os resultados confirmam a produção de carne mais magra quando adicionado ractopamina na dieta, entretanto nestas raças puras a adição de RAC não influenciou na AOL. Em relação às isoformas, a Calp 1 e 3 foram expressas em quantidades muito acima da isoforma Calp 2, esta ultima apresentando esperada baixa expressão. Os animais DU apresentaram, tanto no dia 1 como no dia 5, uma menor força de cisalhamento em relação aos animais Large White e isto pode ser explicado pelo aumento da expressão da isoforma Calp1 nesses últimos, o mesmo ocorrendo quando houve o fornecimento da ractopamina. Os animais tratados com 10 e 20 ppm apresentaram uma maior força de cisalhamento, que coincidiu com aumento da expressão da isoforma Calp 1. O índice de fragmentação miofibrilar foi inferior para todos os tempos pós-abate para 20 ppm de ractopamina e para ou 0 e 5 dias pós-abate em animais DU. Houve alta correlação positiva entre nível de expressão da Calp1 e força de cisalhamento. Portanto a raça e a dose influenciaram na expressão relativa das isoformas de calpastatina, o que alterou a maciez da carne suína. / The consumer market is each more demanding time with relation to the meat quality products. Ractopamine exerts sharp influence on performance variable, increasing, meanly, percentage of lean meat, by reduction of fat thickness and increase of rib eye area. However these modifications are associate with reduction in meat quality, as color and meanly tenderness, therefore the ractopamine acts in the isoforms expression of calpastatina, inhibitor of muscular proteolysis process. Sixty animals (30 barrows and 30 gilts) being 30 Large White (LW) and 30 Duroc (DU) were randomly assigned to different doses of ractopamine (RAC): 0 (control), 10 ppm and 20 ppm in the diet. The animals were fed with RAC after 10 weeks of their arrival and 85.0 kg±6.5 of live weight and ended up 4 weeks later with animals at 115.0 kg±11.0. After slaughter, carcasses were cooled for 24h and pH and temperature measurements were 0, 3, 6, 9 and 24h after slaughter. The L. dorsi muscle was collected 24h PM from the right carcass side for rib eye area (REA), fat thickness (FT) and color measurements Samples of the same muscle had been separate for quantification of relative gene expression of three isoformas (Calp1 - 1xa; Calp2 - 1xb; Calp 3 - 1u) of calpastatin gene and related with myofibrillar fragmentation index, measured 0, 3 and 5 days after slaughter, and shear force 1 and 5 days after slaughter. Reaching an improvement of feed conversion on animals with RAC. LW animals had greater REA than DU breed. Sex condition influenced REA. FT presented interaction between breeds and sex condition and were different between RAC doses and also compared to the control diet. The DU meat presented superior values for a* and b*, and also lower ultimate pH value compared to LW, generating meat with reddish pink color. The results confirmed the production on leaner carcasses when RAC is added to diet. However, in those pure breeds doses of RAC did not modify REA. In relation isoforms, Calp 1 and 3 were express in amounts very high of Calp2 isoform, this last presenting waited low expression. Animals DU presented, on day 1 and day 5, a low shear in relation to animals Large White and this can be explained by the increase of the Calp1 isoform expression in these last ones, the same occur when ractopamina was supplied. Treated animals with 10 and 20 ppm presented a higher shear force, that coincided with increase of Calp1 isoform expression. The myofibrillar fragmentation index was low for all times after slaughter for 20 ppm of ractopamina and for 0 and 5 days after slaughter on animals DU. High positive correlation between level of Calp1 expression and shear force was founded. Therefore breed and dose influenced on relative expression of calpastatina isoforms, that modified swine meat tenderness.

O consumo alimentar residual (CAR) é uma medida de eficiência alimentar independente do crescimento e do peso à maturidade. O melhoramento genético para CAR pode reduzir o custo de alimentação de bovinos, porém uma melhor compreensão dos processos biológicos relacionados ao CAR é necessária. Além disso, associações entre CAR e qualidade de carcaça têm sido pouco investigadas em raças zebuínas. Desta forma, o objetivo com este estudo foi avaliar o metabolismo protéico, a composição corporal, as características de carcaça e a qualidade de carne em bovinos zebuínos com alto e baixo CAR. Adicionalmente, foi testada a hipótese da existência de interações entre CAR e peso vivo ao abate para características de carcaça e composição corporal. Setenta e dois novilhos da raça Nelore (16 a 21 meses de idade, 334±19 kg de peso vivo inicial [PV]) foram mantidos em confinamento e alimentados ad libitum (74,5% NDT; 14,3%PB) por 70 dias. O consumo de matéria seca (CMS) e o ganho médio de peso (GMD) diários foram medidos individualmente. Os 12 novilhos com maior CAR e os 12 com menor CAR foram classificados como grupos de alto e baixo CAR, respectivamente (fase de seleção) e foram alimentados até quando alcançassem pesos vivo ao abate de 460, 490, 520 e 550 kg (fase de terminação). Antes do abate, foi realizada colheita total de urina para a determinação da excreção diária de 3-metil-histidina e da taxa fracional de degradação miofibrilar. A composição química corporal foi estimada pelo método de diluição isotópica utilizando óxido de deutério. A maciez objetiva da carne e a atividade de proteases cálcio-dependentes foram determinadas no músculo Longissimus. Na fase de seleção, novilhos com baixo CAR tiveram menores CMS, conversão alimentar, CAR e ganho de gordura sobre a garupa que novilhos com alto CAR, mas nenhuma diferença foi observada no GMD, no PV final, na gordura subcutânea e na área do Longissimus. Na fase de terminação, nenhuma interação foi observada entre CAR e PV ao abate. Não houve diferenças entre animais mais e menos eficientes quanto ao peso e rendimento de carcaça, gordura renal, pélvica e inguinal, vísceras, área de Longissimus, gordura subcutânea, marmorização, aparas e porção comestível. Novilhos com baixo CAR apresentaram menos gordura sobre o trato gastrintestinal (TGI) que novilhos com alto CAR. Não foram observadas diferenças quanto ao índice de fragmentação miofibrilar, força de cisalhamento e atividade do sistema calpaína. As taxas fracionais de degradação, síntese e acréscimo protéico foram similares entre os grupos de CAR. Novilhos Nelore com baixo CAR depositaram menos gordura subcutânea na carcaça em pesos vivos entre 340 e 460 kg. Em pesos mais elevados (460-550 kg), as características de carcaça e a composição corporal não foram influenciadas pelo CAR, mas indivíduos menos eficientes apresentaram maior massa de gordura visceral. A seleção de bovinos zebuínos para baixo CAR pode diminuir a ingestão de alimentos e melhorar sua eficiência alimentar, sem comprometer a qualidade da carne. / Residual feed intake (RFI) is a feed efficiency trait that is independent of growth rate and mature weight. Genetic improvement in RFI may reduce the costs of feeding cattle, however a better understanding of biological processes underlying variation in RFI is necessary. Moreover, associations between RFI and carcass quality have been poorly investigated in Zebu breeds. Therefore, this study aimed to evaluate protein metabolism, body composition, carcass traits and meat quality in high- and low-RFI Zebu cattle. In addition, the hypothesis that there are interactions between RFI and harvest body weight for carcass traits and body composition was investigated. Seventy-two Nellore steers (16 to 21 month-old, 334±19 kg initial body weight [BW]) were fed a finishing ration (74.5% TDN, 14.3%CP) on an ad libitum basis, for 70 days. Daily dry matter intake (DMI) and body weight gain (ADG) were measured individually. The 12 lowest and the 12 highest RFI steers were classed as low- and high-RFI groups, respectively (selection phase), and were fed until reaching slaughter BW of 460, 490, 520 and 550 kg (finishing phase). Before slaughter, total urine was collected for determination of daily 3-methylhistidine excretion and myofibrillar protein breakdown rates. Body chemical composition was estimated by the isotope dilution method using deuterium oxide. Objective tenderness and Ca+2-dependent protease activities were measured on Longissimus muscle. In the selection phase, low-RFI steers had lower DMI, feed:gain, RFI, and ultrasound rump fat thickness gain than high-RFI cattle, but no differences were observed for ADG, final BW, ultrasound fat thickness and Longissimus area. In the finishing phase, no interactions were observed between RFI and slaughter BW. No differences between more and less efficient cattle were observed for hot carcass weight, dressing percentage, kidney, pelvic and inguinal fat, visceral mass, Longissimus area, backfat thickness, marbling score, trimmings and retail product yield. Low-RFI steers presented less fat on the gastrointestinal tract (GIT) than high-RFI cattle. No differences were observed for myofibrillar fragmentation index, Warner-Bratzler shear force and calpain system activities. Fractional rates of protein degradation, synthesis and accretion were similar between high- and low-RFI cattle. Low-RFI Nellore steers may store less subcutaneous carcass fat at body weights ranging from 340 and 460 kg. At higher body weights (460-550 kg), carcass traits and body composition are not affected by RFI, but least efficient cattle present greater visceral fat mass. Breeding zebu cattle for improved RFI may decrease feed intake and improve feed efficiency without compromising meat quality.

Embora muitos avanços tenham ocorrido no entendimento dos fatores que afetam a maciez, a incidência de carne dura ainda é significativa. Animais mais reativos apresentam carnes mais duras, porém o mecanismo que determina este efeito ainda não foi estabelecido. Presume-se que o maior estresse nos animais reativos aumente a atividade de calpastatina afetando o amaciamento post mortem. Com objetivo de testar esta hipótese, foram avaliadas correlações da força de cisalhamento (FC), temperamento e temperatura corporal obtida de noventa e seis novilhos Nelore castrados, com cerca de 20 meses de idade. O temperamento foi baseado nas variáveis velocidade de fuga (VF) e escore de tronco (ET) avaliadas 3 - 4 semanas antes do abate (Manejo 1) e 2 dias pré-abate (Manejo 2). A análise de componentes principais com as variáveis de temperamento obtidas em ambos os manejos resultou em dois índices: índice de temperamento (IT) e índice de habituação (IH). Estes índices apresentaram maior correlação com a FC do que a VF. O IH apresentou correlação negativa e positiva com FC e pH (P < 0,05), respectivamente. A temperatura retal foi positivamente correlacionada com IT e negativamente com FC. A termografia infravermelho de várias regiões corporais apresentou correlações baixas com IT ou FC. Dois grupos divergentes quanto à FC (extremos da população para FC), cada qual com 6 novilhos, foram comparados para variáveis de temperamento, expressão dos genes CAPN1, CAST, CAST1 e CAST2, e características de carne. O grupo de alta FC (AFC) apresentou maior (P< 0,05) VF, ET, IT e índice de temperamento com base na média da VF e ET (ITM). Os grupos de AFC e baixa FC (BFC) não diferiram (P > 0,05) para comprimento de sarcômero e pH final, mas tiveram diferenças no amaciamento post mortem, com diferenças em maciez que persistiram em todos os tempos de maturação (2, 16 e 30 dias post mortem; P < 0,05). O grupo AFC apresentou maior atividade inibitória de calpastatina total 48 h post mortem medida no M. triceps brachii (P < 0,05), embora diferenças não tenham sido observadas no M. longissimus lumborum (P > 0,05). No entanto, o grupo AFC teve no M. longissimus maior expressão de CAST do que o grupo de BFC (P < 0,05). Em conclusão, temperamentos divergentes têm impacto na atividade de calpastatina que influência o amaciamento post mortem. / Despite significant advancements in the knowledge of factors affecting beef tenderness, incidence of tough beef continues to be elevated. Animals more excitable have tougher meat, but the mechanism that determines this effect has not been established. It is presumed that more stress in excitable animals increases calpastatin activity with effects on tenderization post mortem. With the aim of test this hypothesis, correlations were measured for shear force (SF), temperament and body surface temperature obtained from ninety-six Nellore with about 20 months of age. Temperament was based on the exit velocity variables (EV) and crush score (CS) measured 3-4 weeks (handling 1) and two days (handling 2) before slaughter. The principal component analysis with the temperament variables obtained in both handlings resulted in two index: temperament index (TI) and habituation index (HI). These indexes had higher correlation with the SF than the VF. The HI had negative and positive correlation with SF and pH (P < 0.05), respectively. Rectal temperature was positively correlated with TI and negatively with SF. Infrared thermography of different body sites had low correlations with TI or SF. Two divergent groups to SF (extremes of the population to FC), each with 6 steers, were compared to temperament variables, expression of genes CAPN1, CAST, CAST1 and CAST2, and meat traits. The high SF group (HSF) had higher EV, CS, TI and temperament index based on the average of EV and CS (ATI) (P < 0.05). The HSF groups and low SF (LSF) did not differ for sarcomere length and final pH (P < 0.05), but it had differences in post mortem tenderization, with differences in tenderness that persisted in all aging times (2, 16 and 30 days post mortem; P < 0.05). The HSF group had higher calpastatin inhibitory activity 48 h post mortem measured in M. triceps brachii (P < 0.05), although no differences were observed in the M. longissimus lumborum (P > 0.05). However, the HSF group had in the M. longissimus greater CAST expression than the LSF group (P < 0.05). In conclusion, divergent temperaments affect the calpastatin activity that influence the tenderization post mortem.

Este estudo teve como objetivo estudar as influências de diferentes tipos de manejo de ovinos no nível de estresse e na qualidade de carne e carcaça sob a óptica do bem-estar animal. Foram utilizados 86 animais, confinados após o desmame em baias duplas ou baias coletivas, avaliando-se o comportamento e o ganho de peso dos animais. A reatividade dos animais foi avaliada através do comportamento durante o manejo em balança, nos momentos de embarque e desembarque, e durante a espera pré-abate. O transporte ao abatedouro foi realizado em um caminhão, dividido em dois compartimentos, um parcialmente aberto e outro fechado. Foram aplicados dois períodos de descanso pré-abate, de 1 hora ou 3 horas, após o desembarque. No frigorífico foram colhidas amostras de sangue após o transporte e antes do abate para análise sérica de cortisol, classificadas as carcaças quanto à presença ou ausência de contusões, medidas as temperaturas e pH das carcaças à 1 e 24 horas após o abate. Às 24 horas após o abate foram retiradas amostras do músculo Longissimus dorsi para análise da qualidade de carne, como cor, maciez objetiva e perdas totais ao cozimento. O número de animais por lote confinado influenciou o comportamento dos cordeiros, alterando o padrão de ingestão de alimento, mas não interferiu na reatividade e no ganho de peso destes. O acesso visual ao ambiente externo durante o transporte de cordeiros é um fator estressante, alterando o nível de cortisol sérico, mas não altera as características da carcaça e de qualidade da carne. O período de descanso antes do abate diminui o estresse e reduz os níveis séricos de cortisol dos cordeiros. No entanto, existe uma interação entre o transporte e o período de descanso pré-abate, com consequências diferentes na maciez da carne. / The aim of this study was to improve the knowledge about the influences of different managements practices of sheep in the stress level and meat and carcass quality, from the viewpoint of animal welfare. It was evaluated the behaviour and the weight gain of 86 young animals, confined in double pens or collective pens. The reactivity of the animals was assessed by the behaviour during the weighing procedures, at the moments of loading and unloading, and during the resting periods pre-slaughter. The transport to the slaughterhouse was made by truck. This truck was divided in two areas: in rear area was open and in front area was closed. After the arrival half of the group within each area was subdivided, corresponding of two different periods of resting: 1 hour and 3 hours after landing. After transport and before slaughter blood samples were taken for analysis of cortisol. The carcasses were classified for the presence or absence of injuries, and were taken measures of the temperature and pH at 1 and 24 hours after slaughter. 24 hours after slaughter, samples from the Longissimus dorsi muscle were taken for analysis of colour, tenderness and total cooking losses. The results showed that the number of animals per pen confined had influence in the behaviour of the lambs, by changing the pattern of food intake, but did not affect the reactivity and their weight gain. During the transport, the visual access to the external environment is a stressful factor, increasing the level of serum cortisol. However, does not affect carcass characteristics and meat quality. The rest period before slaughter reduce stress and reduce serum cortisol of lambs. However, there is an interaction between the transport and rest periods pre-slaughter, with different consequences on meat tenderness.

A redução da idade ao abate é considerada uma das tecnologias mais impactantes na melhoria da textura da carne bovina. Todavia, esta possibilidade não se aplica à produção de carne de vacas, pelo fato do abate ocorrer após o cumprimento da finalidade reprodutiva do animal. A alternativa seria a modificação da taxa de renovação tecidual através da alteração no ritmo de crescimento durante o período de terminação dos animais. O objetivo desse trabalho foi avaliar contribuição do tecido conjuntivo intramuscular na textura da carne de fêmeas submetidas a diferentes sistemas de manejo. Os animais utilizados no experimento foram fêmeas de descarte da raça Nelore, pertencentes ao Centro Nacional de Pesquisa em Gado de Corte (CNPGC)/EMBRAPA, situado no estado de Mato Grosso do Sul. Os animais foram submetidos a dois manejos de suplementação alimentar durante a estação seca: T1. suplementação para promover manutenção; T2. restrição seguida de suplementação para promover ganho compensatório. Quatro abates ocorreram de maneira seriada durante o período de recomposição do peso e escore corporal do grupo de crescimento compensatório. As carcaças de 38 fêmeas da raça Nelore, com idade entre de 4 a 12 anos, foram avaliadas para seguintes características: área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, marmorização; peso proporcional de órgão e rendimento de cortes. Além dessas características foi analisado o efeito do manejo e do tempo de maturação na maciez da carne, no colágeno e na espessura e tensão do perimísio. Para os animais do grupo compensatório, houve aumento da massa muscular e diminuição da proporção óssea com aumento do tempo no grupo submetido a realimentação. O tempo de maturação influenciou a proporção de colágeno solúvel somente no músculo Longissimus dorsi (P<0,05). O Semitendinosus apresentou maior conteúdo de colágeno total e menor de colágeno solúvel quando comparado aos músculos Triceps brachii e Longissimus dorsi. A espessura média do perimísio não foi diferente (P>0,05) entre os manejos embora carnes mais duras tenham apresentado maior espessura de perimísio no músculo Semitendinosus. Este músculo apresentou perimísio mais espesso que o Longissimus dorsi. Não foi encontrado efeito para manejos e classes de maciez neste estudo (P>0,05) para as variáveis de força de ruptura do perimísio, extensão do perimísio no ponto de ruptura e máxima rigidez. A contribuição do tecido conjuntivo e solubilidade do colágeno sobre a textura da carne, não apresentou padrão consistente nos músculos. / Reducing the age at time of slaughter is considered one of the most impressive technologies in improving the texture of beef. However, this process does not apply to the production of meat from cows, because the slaughter occurs after completion of the animal\'s reproductive purpose. The alternative would be to modify the rate of tissue renewal through the change in growth rate during the finishing period of the animals. The aim of this study was to evaluate the contribution of intramuscular connective tissue in the texture of the meat of female under different management systems. The animals used in the experiment were cull females Nellore, belonging to the National Center for Research in Beef Cattle (CNPGC) / EMBRAPA, located in Mato Grosso do Sul. The animals were subjected to two managements of food supplementation during dry season: T1. supplementation to promote maintenance; T2. restriction followed by supplementation to promote compensatory growth. Four serially killing occurred during the period of restoration of weight and body condition score of the group of compensatory growth. Carcasses of 38 Nelore females, aged 4-12 years were evaluated for the following features: rib eye area, fat thickness, marbling, proportional weight of organ and performance of prime cuts. These features analyzed the effect of management and the maturation time of meat tenderness, collagen and thickness and tension of the perimysium. For group compensation, there was an increase in adiposity and decrease in the proportion of bone with increased time in the group subjected to feedback. The aging time influenced the proportion of soluble collagen in the Longissimus dorsi muscle (P <0,05). The Semitendinosus had higher collagen content and lower total soluble collagen compared to muscle Longissimus dorsi and Triceps brachii. The average perimysium thickness showed no difference (P> 0.05) between the managements although tougher meat had a greater thickness in Semitendinosus muscle. This muscle was found to be thicker than the perimysium of Longissimus dorsi. No effect was found for management classes and softness in this study (P> 0.05) for the variables of breaking strength of the perimysium, perimysium extension at the breaking point and maximum rigidity. The contribution of connective tissue and collagen solubility on the texture of the flesh, showed no consistent pattern in the muscles.

Embora muitos avanços tenham ocorrido no entendimento dos fatores que afetam a maciez, a incidência de carne dura ainda é significativa. Animais mais reativos apresentam carnes mais duras, porém o mecanismo que determina este efeito ainda não foi estabelecido. Presume-se que o maior estresse nos animais reativos aumente a atividade de calpastatina afetando o amaciamento post mortem. Com objetivo de testar esta hipótese, foram avaliadas correlações da força de cisalhamento (FC), temperamento e temperatura corporal obtida de noventa e seis novilhos Nelore castrados, com cerca de 20 meses de idade. O temperamento foi baseado nas variáveis velocidade de fuga (VF) e escore de tronco (ET) avaliadas 3 - 4 semanas antes do abate (Manejo 1) e 2 dias pré-abate (Manejo 2). A análise de componentes principais com as variáveis de temperamento obtidas em ambos os manejos resultou em dois índices: índice de temperamento (IT) e índice de habituação (IH). Estes índices apresentaram maior correlação com a FC do que a VF. O IH apresentou correlação negativa e positiva com FC e pH (P < 0,05), respectivamente. A temperatura retal foi positivamente correlacionada com IT e negativamente com FC. A termografia infravermelho de várias regiões corporais apresentou correlações baixas com IT ou FC. Dois grupos divergentes quanto à FC (extremos da população para FC), cada qual com 6 novilhos, foram comparados para variáveis de temperamento, expressão dos genes CAPN1, CAST, CAST1 e CAST2, e características de carne. O grupo de alta FC (AFC) apresentou maior (P< 0,05) VF, ET, IT e índice de temperamento com base na média da VF e ET (ITM). Os grupos de AFC e baixa FC (BFC) não diferiram (P > 0,05) para comprimento de sarcômero e pH final, mas tiveram diferenças no amaciamento post mortem, com diferenças em maciez que persistiram em todos os tempos de maturação (2, 16 e 30 dias post mortem; P < 0,05). O grupo AFC apresentou maior atividade inibitória de calpastatina total 48 h post mortem medida no M. triceps brachii (P < 0,05), embora diferenças não tenham sido observadas no M. longissimus lumborum (P > 0,05). No entanto, o grupo AFC teve no M. longissimus maior expressão de CAST do que o grupo de BFC (P < 0,05). Em conclusão, temperamentos divergentes têm impacto na atividade de calpastatina que influência o amaciamento post mortem. / Despite significant advancements in the knowledge of factors affecting beef tenderness, incidence of tough beef continues to be elevated. Animals more excitable have tougher meat, but the mechanism that determines this effect has not been established. It is presumed that more stress in excitable animals increases calpastatin activity with effects on tenderization post mortem. With the aim of test this hypothesis, correlations were measured for shear force (SF), temperament and body surface temperature obtained from ninety-six Nellore with about 20 months of age. Temperament was based on the exit velocity variables (EV) and crush score (CS) measured 3-4 weeks (handling 1) and two days (handling 2) before slaughter. The principal component analysis with the temperament variables obtained in both handlings resulted in two index: temperament index (TI) and habituation index (HI). These indexes had higher correlation with the SF than the VF. The HI had negative and positive correlation with SF and pH (P < 0.05), respectively. Rectal temperature was positively correlated with TI and negatively with SF. Infrared thermography of different body sites had low correlations with TI or SF. Two divergent groups to SF (extremes of the population to FC), each with 6 steers, were compared to temperament variables, expression of genes CAPN1, CAST, CAST1 and CAST2, and meat traits. The high SF group (HSF) had higher EV, CS, TI and temperament index based on the average of EV and CS (ATI) (P < 0.05). The HSF groups and low SF (LSF) did not differ for sarcomere length and final pH (P < 0.05), but it had differences in post mortem tenderization, with differences in tenderness that persisted in all aging times (2, 16 and 30 days post mortem; P < 0.05). The HSF group had higher calpastatin inhibitory activity 48 h post mortem measured in M. triceps brachii (P < 0.05), although no differences were observed in the M. longissimus lumborum (P > 0.05). However, the HSF group had in the M. longissimus greater CAST expression than the LSF group (P < 0.05). In conclusion, divergent temperaments affect the calpastatin activity that influence the tenderization post mortem.