Effect of castration and maturity on body glucose sensitivity, carcass composition, meat quality traits and muscle proteome and phosphoproteome of Nellore male cattle

• Autor(a) principal: Silva, Luiz Henrique Pereira
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/21004
• topic: Bovinos; Proteoma; Castração; Carne - qualidade; Produção Animal

O presente trabalho consiste de quatro manuscritos desenvolvidos usando os mesmos animais. O objetivo do primeiro estudo foi avaliar o efeito de castração sobre as características de carcaça e qualidade da carne de Nelore abatidos em diferentes pesos corporais (PC). Trinta e seis bezerros Nelore (Bos taurus indicus) com média inicial de 256,1 ± 3,05 kg de PC e 8,2 ± 0,07 meses de idade foram utilizados, sendo que a metade foi aleatoriamente selecionada para a castração cirúrgica uma semana antes do desmame. Os bezerros desmamados foram confinados recebendo uma mesma dieta, e seis bezerros de cada condição sexual foram distribuídos aleatoriamente para serem abatidos quando a média do PC atingisse 280, 380 e 480 kg. Portanto, este estudo foi realizado seguindo delineamento inteiramente casualizado com tratamentos arranchados em esquema fatorial com 2 condições sexuais (castrado vs. inteiro) e 3 pesos de abate (280, 380, e 480 kg). As características de qualidade da carne foram avaliadas aos 1, 7 e 14 dias postmortem. O efeito de interação foi encontrado (P <0,01) para a gordura intramuscular e para a gordura renal, pélvica e cardíaca. A carcaça de boi inteiro foi mais pesada (P <0,05) do que de castrados. A carcaça do boi inteiro teve maior (P <0,05) espessura de cobertura. Castração reduziu a força de cisalhamento e aumentou o índice de fragmentação miofibrilar aos 14 dias postmortem. As carcaças do abate aos 480 kg apresentaram um resfriamento mais lento, um sarcômero mais longo e uma menor força de cisalhamento quando avaliada a 1 dia postmortem. A redução na força de cisalhamento de 1 para 14 dias post-mortem foi reduzida (P <0,05) à medida que se aumentou o peso corporal ao abate. Conclui-se que, excetuando a gordura da carcaça, a castração e o peso corporal na colheita afetam as características de carcaça e carne independentemente. O segundo estudo teve como objetivo avaliar a sensibilidade à glicose de bovinos Nelore castrados e inteiros ao longo do desenvolvimento corporal. Além disso, foram avaliadas a expressão gênica de biomarcadores relacionados ao metabolismo da glicose, crescimento muscular e tal, enquanto o pesodeposição de lipídios. Para tanto, os mesmos animais do primeiro estudo foram utilizados, e este estudo foi realizado seguindo delineamento inteiramente casualizado com tratamentos arranchados em esquema fatorial com 2 condições sexuais (castrado vs. inteiro) e 3 pesos de abate (280, 380, e 480 kg). Dois testes de tolerância à glicose (TTG) foram realizados aos 380 e 480 kg de PC. Longissimus dorsi (LD) foi amostrado logo após a sangria para a expressão gênica. A composição da carcaça e o desempenho animal foram avaliados. Animais não castrados tiveram maior PC final (P = 0,02) e tendência para aumentar a eficiência alimentar (P = 0,08) em relação aos castrados. Os bovinos inteiros tiveram maior rendimento de carne magra (P = 0,02) e proteína (P = 0,01) do que os castrados. Efeito de interação foi encontrado para o ganho de gordura de carcaça (P = 0,01), e os castrados ganharam mais gordura de carcaça do que os inteiros apenas de 380 a 480 kg de PC. A taxa fracional de acumulação de proteína da carcaça (FAR) diminuiu à medida que os bovinos aumentaram o PC (P <0,01). Nem o nível basal da glicose nem a área sob a curva (AUC) pós-infusão foram afetados pela castração ou PC dos bovinos (P > 0,05). A expressão de genes relacionados ao metabolismo da glicose no LD não foi afetada pela castração ou PC dos bovinos (P> 0,05). Foi observada uma tendência de aumento na expressão de LD de acetil-CoA carboxilase alfa (ACACA) pela castração (P = 0,086). Efeitos de interação (P <0,05) foram encontrados para a expressão do receptor de IGF-1 (IGF1R) e da proteína F-box 32 (FBXO32) no LD, e para ambos os genes, os novilhos apresentaram a maior abundância de mRNA aos 380 kg de PC, enquanto os inteiros tiveram a maior abundância aos 480 kg de PC. A expressão de serpin A3-6 no LD tendeu (P = 0,08) a reduzir com aumento do PC de 280 para 480 kg. Em conclusão, apesar do aumento na gordura da carcaça pela castração e aumento do PC, a sensibilidade corporal de bovinos Nelore à glicose não muda. Para o terceiro estudo, as amostras de LD coletadas no momento do abate foram utilizadas para comparar o proteoma e o fosfoproteoma de bovinos Nelore castrados ou não durante os diferentes estádios de crescimento. A proteína muscular extraída foi separada em 2D-PAGE e corada sequencialmente com Pro-Q Diamond e Coomassie coloidal. Posteriormente, realizou-se uma análise comparativa do perfil protéico, e os spots diferencialmente abundantes foram excisados para identificação de proteínas por MALDI-TOF/TOF. A castração afetou (P <0,05) a abundância de 6 fosfoproteínas e 10 spots de proteína total, enquanto o peso corporal afetou (P <0,05) abundância de 34 fosfoproteínas e 29 spots de proteína total. A castração diminuiu (P <0,05) a abundância de duas enzimas glicolíticas da fase de produção de energia, sugerindo que o aumentou na via da glicólise promove síntese de glicerol-3P para dar suporte a uma maior deposição de gordura em novilhos. Em relação ao estágio de crescimento, além das proteínas estruturais da cadeia leve reguladora de miosina 2 (MYLPF) e da actina alfa 1 (ACTA1), a maioria das proteínas identificadas estão relacionada ao metabolismo energético, incluindo o metabolismo do glicogênio, glicólise, fosforilação oxidativa, metabolismo da creatina-fosfato, e metabolismo citosólico de NADH. Esses resultados sugerem que a diminuição da taxa de crescimento muscular reduz a glicólise e a geração de ATP no músculo. No quarto estudo utilizou-se apenas os doze bovinos Nelore abatidos aos 480 kg de PC. O objetivo deste estudo foi avaliar as diferenças no proteoma e fosfoproteoma entre bovinos Nelore castrados e inteiros durante a conversão do músculo em carne, bem como após 14 dias de maturação. Foram utilizados 12 bezerros machos Nelore (247 kg e 8 meses) e seis bezerros foram selecionados aleatoriamente para a castração cirúrgica uma semana antes do desmame. Os bezerros desmamados foram alimentados com a mesma dieta e foram abatidos após 230 dias de confinamento. O músculo Longissimus foi amostrado logo após a sangria (0d pós- morte), na desossa (1d pós-morte) e após a maturação (14d pós-morte) para análise de proteoma. As características de carcaça foram avaliadas na desossa e a força de cisalhamento da carne foi medida ao 1, 7 e 14 dias postmortem. O extrato de proteína muscular foi separado por 2D-PAGE e corado sequencialmente para fosfoproteína (Pro- Q Diamond) e para proteína total (Coomassie coloidal). Os spots diferencialmente abundantes entre a condição sexual ou entre os tempo pós-morte foram excisados para identificação de proteínas por MALDI-TOF/TOF. A castração aumentou (P <0,05) a abundância de enzimas glicolíticas, enquanto que a proteína da fosforilação oxidativa ATP5B foi reduzida (P <0,05). Além disso, a abundância de troposina T isoforma rápida (TNNT3) foi aumentada pela castração (P <0,05), enquanto a isoforma lenta (TNNT1) tendeu a diminuir (P <0,10). A creatina quinase tipo-M foi marcadamente fragmentada no postmortem. A abundância de PGM1 fosforilada aumentou durante as primeiras 24 horas pós-morte e foi altamente correlacionada com o pH da carcaça. A abundância de uma proteína de choque termico 71 kDa (HSC70) aumentou marcadamente após a maturação. Além disso, a abundância das proteínas miofibrilares fosforiladas ACTA1 e MYLPF foram positivamente correlacionadas com o encurtamento do sarcômero. Em conclusão, nossos dados demonstraram que a abundância e a fosforilação das enzimas glicolíticas afetam a qualidade da carne durante a conversão do músculo em carne. No geral, a castração aumentou acentuadamente a gordura da carcaça e a gordura intramuscular, enquanto que a sensibilidade corporal à glicose e a conversão do músculo na carne parecem ser semelhantes entre bovinos castrados e não castrados.