Genética e ambiente influenciam a maciez da carne. A maciez é determinada pelo tecido conjuntivo e estrutura miofibrilar, que variam de acordo com raça, idade, nutrição e estresse do animal. Técnicas pós-abate como suspensão pélvica e tempo/temperatura de cocção também afetam a maciez.

1. Maciez da carne:
Genética X Ambiente
Roberto D. Sainz, PhD
University of California, Davis – CA - USA
Palestra apresentada no 20º Seminário de Criadores e Pesquisadores, Ribeirão Preto - SP, 25 de
abril, 2014

2. Pauta
• Introdução
– o que é maciez da carne?
– a importância da maciez
• Estrutura da carne
• Tecido conjuntivo
• Bioquímica da maciez
• Efeitos de raça
• Efeitos genéticos
• Efeitos ambientais
– Nutrição
– Stress x Temperamento
– Manejo pós abate
• Conclusões

3. A relação entre a maciez e a
palatabilidade da carne
2
4
6
8
3 4 5 6 7
Escoremaciez(1-9)
Escore palatabilidade (1 - 9)
y = -1.31 + 1.24 x
r2 = .86

4. Maciez - medição
• painel sensorial (subjetivo)
• Warner-Bratzler Shear Force (objetivo)

5. Carne: maciez
• Shear force conjuntivo
– tecido conjuntivo - colágeno (conteúdo e maturidade)
– variam de acordo com o músculo, a idade, o sexo
• Shear force miofibrilar
– maturação: degradação da estrutura miofibrilar
– proteases e seus inibidores
– pH
• Contração do sarcômero; em casos extremos,
“cold-shortening” (encolhimento)

6. Shear force miofibrilar
Shear force conjuntivo

7. y = -0,8432x + 7,9179
R² = 0,5761
2
3
4
5
6
7
8
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
Maciez,1-8
WBSF, kg
Slide adaptado de: Renata Anaruma, UNICAMP
Maciez objetiva e subjetiva

8. Estrutura da carne
(músculo esquelético)

9. http://www.mathewsfoods.com/cuts.htm

10. http://www.scienceofcooking.com/meat/slow_cooking1.htm

11. Características associadas à maciez da carne
0
1
2
3
4
5
6
7
Força de
cisalhamento,
kg/cm
Indice de
fragmentação
miofibrilar (/10)
Colágeno, mg/g Solubilidade, %
Macia Média Dura
a
b
c
a
b
c
a
b
b
Fonte: Culler et al., 1978

12. Maciez – tecido conjuntivo

13. Rede endomisial no músculo bovino após extração
dos componentes miofibrilares com NaOH

14. Fibras de colágeno no epimísio do músculo bovino

15. Músculo semitendinosus bovino cozido até 80℃ e
puxado em direção perpendicular às fibras

16. Maciez – tecido conjuntivo
Efeito de idade e cruzamento

17. Bioquímica da maciez

18. Carne: maturação
• Degradação da linha Z da miofibrila, aliviando-
se a contração do sarcômero
• Enzimas proteolíticas:
– lisosomos - catepsinas B, D, H, L
– citoplasma - calpaínas (micro e milimolar)
– caspases
• Calpastatina:
– inibidor das calpaínas
– responsável por 40% da variação na maciez

19. Fragmentação miofibrilar

20. y = -0.0417x + 6.1087
R2
= 0.5822
1.5
2
2.5
3
3.5
4
40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
MFI (14d)
WBSFkg(14d)
Taxa de degradação miofibrilar pós-mortem e força de
cisalhamento

21. Quantidade de calpastatina no L. thoracis –
carne macia e dura
Fonte: Underwood et al., 2007

22. Efeitos de raça

23. Efeitos da genética zebuína na maciez da carne
Nelore Guzerá Canchim Charolês
Força de cisalhamento, kg 14.6a 12.0ab 7.69bc 6.95c
Colágeno, % 3.23 2.63 3.18 3.16
Solubilidade, % 11.0b 10.0b 21.3a 36.1a
Fontes: Norman e Felicio, 1981; Norman, 1982

24. Diferenças genéticas na qualidade da carne
Raça paterna
Hereford
x Angus Charolês Nelore
Suculência (1 a 8) 5.11a
4.94b
4.81b
Sabor (1 a 8) 4.81 4.77 4.71
Maciez (1 a 8) 4.72a
4.38b
4.03c
Força de cisalhamento, kg 5.60c
6.11b
7.16a
Fonte: Wheeler et al., 1996

25. Variação em maciez entre músculos de raças
taurinas e zebuínas (bifes)
Fonte: Shackelford et al., 1995

26. L. lumborum
P. major
B. femoris
G. medius
M. semimembranosus
“Seven of the 10 muscles had
lower WBSF (p≤0.05) for Bos
taurus when cooked as steaks,
roasts or both.”

27. Diferenças entre raças na estrutura do
colágeno
0
10
20
30
40
a a
b
b
%desnaturado<53°C
Nelore
Guzera
Canchim
Charolais
Fonte: Norman, 1980

28. Efeitos da genética zebuína na maturação da
carne
3
4
5
6
7
0 2 4 6 8 10 12
Forçadecisalhamento,kg
Dias após o abate
Aberdeen Angus
3/4 Brahman
Fonte: Johnson et al., 1990

29. Diferenças entre Bos taurus e Bos indicus no
sistema calpaína
Raça
Hereford Brahman
-Calpaína, U/g 0,95a 0,50b
m-Calpaína, U/g 0,73 0,78
Calpastatina, U/g 1,85b 2,40a
Fonte: Wheeler et al., 1990

30. Efeitos genéticos

31. Componentes de variância da qualidade
da carne
1 2 3 4 5
1. Calpastatina .65 -.19 .27 .21 -.15
2. Gordura intramuscular -.34 .93 -.27 -.46 .12
3. Força de cisalhamento .50 -.57 .53 .15 -.06
4. Rendimento de carne .44 -.63 .70 .45 -.18
5. Ganho de peso diário -.52 -.04 -.40 -.62 .32
Herdabilidades na diagonal, correlações genéticas e fenotípicas sob
e sobre a diagonal. Fonte: Shackelford et al., 1994.

32. Projeto OB-Choice - Variação entre touros Nelore na
maciez da carne da progênie
Pai WBSF, kg % > 3,9
1 4.24 71%
2 3.72 25%
3 3.83 37%
4 4.96 71%
5 4.23 42%
6 4.00 42%
7 4.20 53%
8 3.80 33%
9 4.52 56%
10 3.92 45%
11 4.22 53%
12 4.26 75%
13 4.44 73%
14 3.36 25%
Sainz et al., 2005

33. Efeitos genéticos
• Os efeitos genéticos são produzidos por
diferenças
– nos genes (alelos e frequência)
– na expressão gênica → mRNA → proteínas
– nas interações entre os genes
• Ainda há muito o que aprender sobre estes
mecanismos
• Alguns candidatos:
– calpaínas
– calpastatina

34. Polimorfismo CAST / XmnI e maciez da carne
Genótipo
WBSF,
kg
Frequência
Nelore
Nelore x
Angus
AA 3,54 43,8% 74,6%
AB 3,75 39,5% 25,4%
BB 3,91 16,7% 0,0%
Fonte: Curi et al., 2009

35. Efeitos de um polimorfismo da calpastatina no
processo de maturação do L. dorsi
Fonte: Schenkel et al., 2006
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
0 7 14 21
Forçadecisalhamento,kg
Dias de maturação
CC
CG
GG

36. Efeitos de combinações genéticas entre polimorfismos
da calpaína e da calpastatina na maciez da carne de
gado Nelore
Fonte: Pinto et al., 2010

37. Efeitos ambientais
Stress x Temperamento

38. Efeitos de temperamento e stress na maciez
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
15 25 35 45
Velocidade(m/s)ouWBSF(kg)
[Cortisol], mg/mL
Velocidade
Cisalhamento
Fonte: Vann, 2006

39. Efeitos do stress pré-abate (choques elétricos)
na qualidade da carne bovina
Fonte: Warner et al., 2007

40. Efeitos ambientais
Nutrição

41. Diferenças na maciez da carne entre touros
Nelore com maior ou menor eficiência
alimentar
Alto CAR Baixo CAR P
Colágeno total, mg/g 13,2 12,2 0,5201
Colágeno solúvel, % 14,9 17,7 0,0378
Força de cisalhamento, kg
(7 dias)
3,61 4,22 0,0007
Índice de fragmentação
miofibrilar (7 dias)
51,3 48,1 0,4782

42. Características de carcaça de qualidade de carne de
novilhos Nelore com alto, médio e baixo CAR
Variável
CAR
DP
Alto Médio Baixo
Gordura subcutânea final, mm 5,21 5,14 4,93 1,84
Escore de marmorização 173,3 174,0 196,5 60,0
Área do músculo Longissimus,
cm2
69,74 69,73 71,47 6,23
Força de cisalhamento, kg 5,07 4,78 4,86 1,43
Índice de fragmentação miofibrilar 25,93 25,00 24,43 8,15
Fonte: Farjalla, 2009

43. Efeitos ambientais
Manejo pós abate

44. Aumento na maciez durante a maturação
- efeito da eletrificação
Fonte: George et al., 1980.
0
2
4
6
8
10
12
14
0 7 14 21
Dias após o abate
Forçadecisalhamento,kg
▲, sem eletrificação
■, com eletrificação

45. Suspensão pélvica
http://www.harrismeats.co.nz/tender_hung_beef
Patente: US20070254579A1

46. Redução na força de cisalhamento pela
suspensão pélvica
Fonte: Ahnstrom et al., 2012

47. Efeito do encurtamento na maciez do M.
semitendinosus bovino
Fonte: Weaver et al., 2008

48. Efeito da contração dos sarcômeros na
estrutura do colágeno

49. Desaparecimento da troponina T no M.
semitendinosus durante a maturação
Fonte: Weaver et al., 2008

50. Efeito da temperatura final de cocção na
maciez da carne
Fonte: Obuz et al., 2004

51. Conclusões
• A maciez é o fator de qualidade organoléptica mais
importante na palatabilidade da carne
• A mesma tem componentes conjuntivo e miofibrilar
• Estes variam de acordo com o genoma do animal, a
sua idade, a alimentação, e o manejo pré- e pós-
mortem
• As raças zebuínas, em média, produzem carne
menos macia que as raças taurinas, porém existe
muita variação genética dentro de cada raça
• Novas técnicas moleculares permitem a
identificação dos genes responsáveis pelas
diferenças na maciez

52. Pontos Críticos para o Controle de Qualidade
Concepção
Consumidor
Genética/Produção
Nutrição/Ambiente
Fatores pré-abate
Fatores pós-abate
Resfriamento
Processamento/valor agregado
Método culinário

53. Do capim à carne:
Que coisa bela!
Roberto D. Sainz
rdsainz@ucdavis.edu
Muito obrigado!