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BIOQUÍMICA, PADRÕES E DEFEITOS Prof. Me. Fagner D Ambroso Fernandes BIOQUÍMICA Morte do animal - as funções não cessam Conversão do músculo em carne Modificações bioquímicas e estruturais - dependentes do ante-mortem, abate e técnicas de armazenamento. GLICOGÊNIO - Distribuição - Importância nos estudos post-mortem - concentração antes do abate e formação de ácido lático e queda do pH. - O glicogênio muscular é utilizado como fonte de material energético para sustentar a contração quando a demanda por energia é maior do eu a que pode ser oferecida pela glicose. GLICOGÊNIO Atividade enzimática Síntese - insulina Quebra - adrenalina e glucagon GLICOGÊNIO Atividade enzimática post-mortem Foforilase b Fosfofrutoquinase Ativação da glicólise abaixo de 5ºC - grande acúmulo de AMP (adenosina monofosfato) que estimula fosforilase b. COMO OCORRE A GLICÓLISE E QUEDA DO PH? Processos bioquímicos - semelhantes antes e após (incapaz de sintetizar e eliminar) * Conversão de glicogênio em ácido pirúvico ou ácido lático* COMO OCORRE A GLICÓLISE E QUEDA DO PH? Anima vivo - meio rápido para obtenção de ATP (adenosina trifosfato) em condições anaeróbicas. Ocorre no sarcoplasma Rendimento: 3 moles de ATP e 4 íons hidrogênio por molécula de glicose-1-fosfato (proveniente do glicogêncio) 12 reações - via glicolítica de Embden-Meyerhof CICLO DE KREBS-JOHNSON É uma continuação da via glicolítica Requer oxigênio Converter ácido pirúvico e lático QUANTOS ATPS SÃO FORMADOS APÓS O PROCESSO? ABATE - LOGO APÓS ATP, fosfocreatina e pH 6,9 e 7,2 Músculo torna-se anaeróbico, e ácido pirúvico não entra no ciclo de Krebs-Johnson para formar ATP. Anaerobiose - forma ácido lático e 8% de ATP ABATE - LOGO APÓS Nível de ATP (10umol/g) é mantido por conversão de ADP e ATP Quando exaurida a fosfocreatina - queda do nível ATP. Inicialmente - degradadas reservas de fosfocreatina - glicogênio - ATP ABATE - LOGO APÓS Velocidade de queda de pH em 24-48 horas Suínos - mais rápida Ovinos - intermediária Bovinos - lenta ABATE Bovinos: pH inicial 7,0 - cai para 6,4-6,8 em 5 horas Após 24 horas - 5,5-5,9 Suínos: atinge 5,6-5,7 em 6-8 horas e 5,3-5,7 em 24 horas DEFEITOS Suínos 5,8 dentro de 45 minutos Indício de carne PSE (pale, soft, exudative) Não ocorre em bovinos (Execto LOCKER e DAINES 1975) DEFEITOS DFD (dark, firm ou dark-cutting) Pode ocorrer em bovinos, suínos e ovinos - peq. Importância para ovinos) pH permanece acima de 6,2 após as 24 horas. DEFEITOS - DFD Estresse crônico antes do abate, esgotando níveis de glicogênio. Exaustão física do animal antes do abate PH FINAL Características de cor escura e alta capacidade de retenção de água devido à pequena quantidade de ácido lático produzida. PH FINAL pH 6,0 linha divisória entre o corte normal e o dark-cutting Brasil - valores entre 6,2 - 6,3. Exportação - pH < 5,8. Avaliação em 24 horas post- mortem. PH FINAL Incidência de dark-cutting 1-5% novilhos e novilhas 6-10% vacas 11-15% machos adultos na Grã-Bretanha MODIFICAÇÕES ESTRUTURAIS Contração e rigor mortis MODIFICAÇÕES ESTRUTURAIS Músculo vivo Neuroestimulação por meio da placa motora terminal Libera cálcio do retículo sarcoplasmático para o sarcoplasma Reação entre actina e miosina - contração muscular REAÇÃO ENTRE ACTINA E MIOSINA - CONTRAÇÃO MUSCULAR Cálcio inativa o sistema troponina-tropomiosina por ligação do cálcio à troponina C CONTRAÇÃO Após morte (38-40ºC) Sem estímulo e com pequena quantidade de ATP - íons cálcio são transportados ativamente para o retículo sarcoplasmático. MOVIMENTAÇÕES DAS FIBRAS APÓS MORTE? CONTRAÇÃO Após a morte, com queda de pH, ATP, temperatura e ausência de oxigênio, mitocôndrias liberam cálcio para o sarcoplasma, diminui a atividade da bomba de cálcio, e concentração de cálcio aumenta nas miofibrilas. CONTRAÇÃO O aumento do cálcio livre de 10-8 moles/l para 10-6 moles/l, em ausência de ATP, dá início ao processo de contração (Figura 2 -[B]), similar à estimulação nervosa que induz a contração do músculo vivo CONTRAÇÃO Na contração muscular post-mortem (Figura 2 -[B]), enquanto uma reserva energética na forma de ATP for suficiente, os miofilamentos mantém-se móveis e por esta razão o músculo é elástico. Quando o nível de ATP se vai exaurindo ---- formação de enlaces ou pontes permanentes entre actina e miosina e o músculo vai perdendo a elasticidade e entra em rigor-mortis (FIGURA 2 - [C]) RIGOR-MORTIS Início da diminuição de elasticidade 20ºC pH atinge 5,9 Avaliação: determinação de pH, ATP, elasticidade, comprimento do sarcômero RIGOR-MORTIS O estabelecimento do rigor-mortis está intimamente relacionado com o valor de pH. Inicia-se mais rapidamente e tem maior duração em pH alcalino. A velocidade de queda do pH extremamente rápida ou extremamente lenta conduz ao desenvolvimento rápido do rigor- mortis, enquanto que em músculo com declínio do pH considerado normal, o rigor se desenvolverá lentamente. MATURAÇÃO Resolução do rigor-mortis Enzimas CAF - enzimas fatoradas pelo cálcio Atuam na miosina e actina MATURAÇÃO A hidrólise da tropomiosina e troponina facilitaria a desestruturação e a liberação dos filamentos finos, resultando nos monômeros da actina, e a hidrólise da Proteína C, em monômeros da miosina MATURAÇÃO O complexo do sistema calpaínas é constituído também pela presença de calpastatinas que tem propriedade de inibir as calpaínas e influir diretamente na maciez da carne. Por exemplo, a relação calpastatina/calpaína é 2,0 para bovinos, 1,2 para ovinos e 0,7 para suínos. Os zebuinos, presumivelmente possuem uma relação maior do que os taurinos. FATORES - MODIFICAÇÕES POST-MORTEM FATORES Velocidade da queda do pH, início e duração do rigor- mortis e propriedades - estresse por fatores como temperatura, luz, ruído. - fatores intrínsecos (resistência e susceptibilidade) - Produção (genética, manejo antes do abate) FATORES A resposta que o animal apresentará a cada fator ambiental dependerá da espécie, peso, idade, sexo e resistência do animal aos agentes estressantes, bem como o estado do próprio animal. FATORES Temperatura Baixas: tremores e maior fluxo sanguíneo Reduz níveis de glicogênio sem acúmulo de ácido lático Altas: acelera reações metabólicas, hidrólise de ATP e glicólise Luz, espaço, ruído - secundário FATORES - RESISTÊNCIA OU SUSCEPTIBILIDADE Sensíveis - à temperaturas altas, glicólise acelerada e rápido aparecimento de rigor-mortis. Resistentes ao estresse, para manter as condições homeostáticas musculares em níveis normais utilizam suas reservas energéticas, apresentando deficiência de glicogênio e uma glicólise post-mortem lenta com limitada produção de ácido lático. FATORES - TEMPERATURA DE ARMAZENAMENTO A temperatura pode determinar alterações significativas na velocidade de reações post-mortem. - Afeta o início do rigor-mortis (não somente) FATORES - TEMPERATURA DE ARMAZENAMENTO Encurtamento pelo frio (cold shortening): Aceleração do metabolismo muscular - 0-10ºC na fase pré-rigidez. Bovinos, suínos e ovinos - animais mais velhos, mais afetados. FATORES - TEMPERATURA DE ARMAZENAMENTO Congelamento precoce - rigor-mortis acentuado Dureza extrema, encurtamento das fibras. 40% em poucos minutos, e 25% por exsudação em 6 horas Contração por descongelação ou rigor da descongelação FATORES - TEMPERATURA DE ARMAZENAMENTO A temperaturas acima de -10ºC, a degradação do ATP é mais acelerada esgotando-se em poucos dias, não produzindo o "rigor da descongelação". FATORES - TEMPERATURA DE ARMAZENAMENTO Desossa e maturação - aumento da glicólise e da quebra do ATP. ATIVIDADE Artigo ATÉ A PRÓXIMA AULA !
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