Diese Forschung wurde finanziert durch FAPESP (Stipendien 2023/05002-3; 2023/02662-2 und 2024/09871-9), CAPES (Finanzcode 001), CNPq (304158/2022-4) und durch PROPE (IEPe-RC-Fördernummer 149) der Fakultät für Veterinärmedizin und Tierwissenschaften der Staatlichen Universität São Paulo.

Alle Verfahren mit Tieren entsprachen den ethischen Forschungsstandards, die von der Ethikkommission für die Verwendung von Tieren (CEUA) der "Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho" - UNESP Botucatu Campus, gemäß Protokoll 0171/2018 festgelegt wurden.
1. Versuchstiere
<ol><li>Beenden Sie 30 Nellore Bullen (Bos indicus) und 30 F1 Angus-Nellore Bullen (Bos taurus × Bos indicus) im Alter von 20 bis 24 Monaten in einem Feedlot. Ha...

Bewertung der Fleischqualitätsmerkmale von Bos Indicus und Kreuzungsbullen 

Die Autoren haben nichts offenzulegen. Die Geldgeber spielten keine Rolle beim Studiendesign, der Datenerhebung und -analyse, der Entscheidung über die Veröffentlichung oder der Vorbereitung des Manuskripts.

Bei der Schlachtkörperbewertung ist es von entscheidender Bedeutung, das Wachstum und die Qualitätsmerkmale nach einer 48-stündigen Kühlperiode genau zu messen, um konsistente und vergleichbare Daten zu erhalten. Die beiden biologischen Modelle wiesen unterschiedliche Schlachtkörpermerkmale auf, insbesondere HCW, REA und BFT, die mit den Ergebnissen anderer Studien übereinstimmen. Die durchschnittliche HCW von Nellore-Bullen entspricht den brasilianischen Marktpräferenzen, die einer höheren Fleischproduktion pro ...

Brasilien hat mit rund 220 Millionen Tieren die größte kommerzielle Rinderherde der Welt und ist mit einer jährlichen Produktion von über 9 Millionen Tonnen Schlachtkörperäquivalent der zweitgrößte Fleischproduzent1. Der Sektor der Fleischrinderproduktion leistet mit einem Jahresumsatz von über 55 Mrd. R$ einen bedeutenden Beitrag zum nationalen Agrarsystem. Seit 2004 ist Brasilien ein wichtiger Akteur im globalen Fleischhandel und exportiert in über 180 Länder, was ~50% des Weltfleischhandels ausmacht2.
Die Zartheit des Fleisches ist das wichtigste Qualitätsmerkmal, das die Zufriedenheit der Verbraucher und den Fleischkonsum beeinflusst3. Durch den Einsatz biochemischer und objektiver Methoden zur Messung der Zartheit von Fleisch wollen die Forscher wertvolle Einblicke in Faktoren wie Tiergenetik, Verarbeitungstechniken und Lagerbedingungen gewinnen und so letztendlich die Qualität und Konsistenz von Fleischprodukten für die Verbraucher verbessern. Solche Informationen sind nützlich, da die Zartheit des Fleisches bei der Entscheidungsfindung der Verbraucher beim Kauf an Bedeutung gewonnen hat. Darüber hinaus liefert die Beurteilung der Zartheit von Fleisch wertvolle Informationen für die Qualitätskontrolle in der fleischproduzierenden und -verarbeitenden Industrie. Durch die konsequente Überwachung der Zartheit können die Produzenten sicherstellen, dass die Fleischprodukte den gewünschten Standards und Spezifikationen entsprechen. In diesem Zusammenhang setzen die brasilianischen Fleischrinderproduzenten nach und nach auf intensive Feedlot-Systeme mit gekreuzten Tieren, um den Kapitalumschlag zu steigern. Dieses System macht etwa 10 % der jährlich in Brasilien produzierten Schlachtkörper aus 4,5.
Die steigende Nachfrage der Verbraucher nach verbesserter Fleischqualität hat die Fleischrinderproduzenten dazu veranlasst, sich mit europäischen Rassen zu kreuzen, vor allem mit Aberdeen Angus6. Diese Strategie zielt darauf ab, F1-Angus-Nellore-Hybriden zu produzieren, die für ihre überlegene Leistung, wünschenswerte Schlachtkörpermerkmale und eine verbesserte Fleischqualität im Vergleich zu reinen Zebu-Tieren bekanntsind 7,8. In den tropischen Regionen Brasiliens ist es üblich, nicht kastrierte Tiere (Bullen) mit fortgeschrittener Reife in Mastbetrieben zu verwenden, was möglicherweise die Fleischqualität wie Farbe, Marmorierung und Zartheit beeinträchtigt. Eine Umfrage zeigt, dass 95 % der Tiere, die in brasilianischen Mastbetrieben geschlachtet werden, männlich sind, wobei 73 % Nellore sind, gefolgt von 22 % gekreuzten Tieren und 5 % anderen Genotypen 9,10.
Das Verständnis der biochemischen Mechanismen, die der Zartheit von Fleisch zugrunde liegen, ist entscheidend für die Verbesserung der Fleischqualität. Ein wichtiger Aspekt ist die postmortale Proteolyse, die die strukturelle Integrität der Muskelfasern beeinflusst11. Der Myofibrillen-Fragmentierungsindex (MFI) ist ein weit verbreiteter biochemischer Assay, der das Ausmaß des Myofibrillenabbaus quantifiziert und Einblicke in die Zartheit von Fleisch gibt12. Bei der MFI-Methode wird die Fragmentierung von myofibrillären Proteinen gemessen, die direkt mit der Zartheit des Fleisches korreliert. Dieser Assay ergänzt die traditionelle Bewertung der Fleischqualität und bietet ein tieferes Verständnis der biochemischen Prozesse, die zu Schwankungen der Zartheit des Fleisches beitragen.
In diesem Zusammenhang untersuchte die vorliegende Studie die Skelettmuskulatur von Bos indicus im Vergleich zu gekreuzten Bullen (Bos taurus × Bos indicus), die in Feedlots gezüchtet wurden, um Unterschiede in den Fleischqualitätsmerkmalen zu erklären.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Merk, Darmstadt, Germany</td>
			<td>CAS 67-64-1 | 100014</td>
			<td>solutions used for the electrophoretic separations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-MYH-1 Antibody</td>
			<td>Merk, Darmstadt, Germany</td>
			<td>MABT846</td>
			<td>Rat soleus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Myosin antibody</td>
			<td>Abcam, Massachusetts, United States</td>
			<td>ab37484</td>
			<td>Myosin heavy chain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Myosin-2 (MYH2) Antibody</td>
			<td>Merk, Darmstadt, Germany</td>
			<td>MABT840</td>
			<td>Extensor digitorum longus (EDL)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biological oxygen demand (BOD) incubator</td>
			<td>TECNAL, S&#227;o Paulo, Brazil</td>
			<td>TE-371/240L</td>
			<td>Meat aging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform; absolute analytical reagent</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>67-66-3</td>
			<td>Intramuscular fat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CIELab system</td>
			<td>Konica Minolta Sensing, Tokyo, Japan</td>
			<td>CR-400 colorimeter</td>
			<td>Meat color</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coomassie Blue</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>C.I. 42655)</td>
			<td>Myosin heavy chain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric oven</td>
			<td>Ven&#226;ncio Aires, Rio Grande do Sul, Brazil</td>
			<td></td>
			<td>Meat tenderness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Merk, Darmstadt, Germany</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td>solutions used for the electrophoretic separations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylenediaminetetraacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>60-00-4</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass flasks</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td></td>
			<td>solutions used for the electrophoretic separations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycine</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>G6761</td>
			<td>Myosin heavy chain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared spectroscopy - FoodScan</td>
			<td>Foss NIRSystems, Madson, United States</td>
			<td>FoodScan&#8482; 2</td>
			<td>Intramuscular fat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>&#160;7786-30-3</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mercaptoetanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>M6250</td>
			<td>Myosin heavy chain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol, absolute analytical reagent</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>67-56-1</td>
			<td>Intramuscular fat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH meter</td>
			<td>LineLab, S&#227;o Paulo, Brazil</td>
			<td>AKLA 71980</td>
			<td>Meat pH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PlusOne 2-D Quant Kit</td>
			<td>GE Healthcare Product</td>
			<td>Code 80-6483-56</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td></td>
			<td>solutions used for the electrophoretic separations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>7447-40-7</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>P0662</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R software</td>
			<td>Vienna, Austria</td>
			<td>version 3.6.2</td>
			<td>Data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>26628-22-8</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dodecyl sulfate&#160;(SDS)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>822050</td>
			<td>Myosin heavy chain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrophotometer</td>
			<td>Perkin Elmer, Shelton, United States</td>
			<td>Perkin Elmer 
			Lambda 25 UV/Vis</td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Statistical Analysis System</td>
			<td>SAS, Cary, North Carolina, United States</td>
			<td>version 9.1,</td>
			<td>Data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Texture Analyzer</td>
			<td>AMETEK Brookfield, Massachusetts, United 
			States</td>
			<td>CTX</td>
			<td>Meat tenderness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris(hydroxymethyl)aminomethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Missouri, United States</td>
			<td>77-86-1</td>
			<td>Myosin heavy chain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrafreezer</td>
			<td>Indrel Scientific, Londrina, Paran&#225;, Brazil.</td>
			<td>INDREL IULT 335 D - LCD</td>
			<td>Sample storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrapure water</td>
			<td colspan="2">Elga PURELAB Ultra Ionic system</td>
			<td>solutions used for the electrophoretic separations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra-Turrax high shear mixer</td>
			<td>Marconi &#8211; MA102/E, Piracicaba, S&#227;o Paulo, Brazil</td>
			<td></td>
			<td>Post-mortem proteolysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

exploring the longissimus muscle: unraveling its correlation with meat quality in bos indicus and crossbred bulls

In dieser Studie wurde das Muskelgewebe von Bos indicus und gekreuzten Bullen untersucht, um Unterschiede in den Fleischqualitätsmerkmalen zu erklären. Es werden Schlachtkörpermerkmale, Fleischqualitätsparameter sowie biochemische und molekulare Untersuchungen von myofibrillären Proteinen beschrieben. Methoden zur Bewertung des pH-Werts, des intramuskulären Fettes (IMF), der Fleischfarbe (L*, a*, b*), des Wasserverlusts, der Empfindlichkeit und molekularbiologischer Assays wurden skizziert. Für jede Methode werden spezifische Verfahren zur Kalibrierung, Probenvorbereitung und Datenanalyse beschrieben. Dazu gehören Techniken wie die Infrarotspektroskopie für IMF-Inhalte, die objektive Beurteilung der Zärtlichkeit und die elektrophoretische Trennung von MyHC-Isoformen.
Farbparameter wurden als potenzielle Instrumente zur Vorhersage der Zartheit von Rindfleisch hervorgehoben, einem entscheidenden Qualitätsmerkmal, das die Entscheidungen der Verbraucher beeinflusst. Die Studie verwendete die Warner-Bratzler-Scherkraftmethode (WBSF) und ergab Werte von 4,68 bzw. 4,23 kg für Nellore und Angus-Nellore (P < 0,01). Gesamtkochverluste und biochemische Analysen, einschließlich des Myofibrillen-Fragmentierungsindex (MFI), gaben Aufschluss über die Schwankungen der Zartheit. Es wurden Muskelfasertypen, insbesondere MyOSIN-Schwerketten-Isoformen (MyHC), untersucht, wobei die MyHC-IIb-Isoform bei den untersuchten Zebu-Tieren bemerkenswert fehlte. Der Zusammenhang zwischen MyHC-I und Fleischzartheit ergab unterschiedliche Befunde in der Literatur, was die Komplexität dieses Zusammenhangs unterstreicht. Insgesamt bietet die Studie umfassende Einblicke in die Faktoren, die die Fleischqualität von Bos indicus und Kreuzungsbullen (Bos taurus × Bos indicus) beeinflussen, und bietet damit wertvolle Informationen für die Rindfleischindustrie.

Brazil has the largest commercial cattle herd globally, numbering approximately 220 million animals and ranking as the second-largest meat producer, yielding over 9 million metric tons of carcass equivalent annually1. The beef cattle production sector significantly contributes to the national agricultural system, with total annual sales surpassing R$ 55 billion. Since 2004, Brazil has been a key player in the global meat trade, exporting to over 180 countries, which represents ~50% of the world meat trade2.
Meat tenderness stands out as the paramount quality attribute influencing consumer satisfaction and meat consumption3.&#160;By employing biochemical and objective methods to measure meat tenderness, researchers aim to provide valuable insights into factors such as animal genetics, processing techniques, and storage conditions, ultimately enhancing the quality and consistency of meat products for consumers. Such information is useful because meat tenderness has gained increased importance in consumer decision-making during purchases. Moreover, meat tenderness assessment provides valuable information for quality control in meat production and processing industries. By consistently monitoring tenderness, producers can ensure that meat products meet desired standards and specifications. In this context, Brazilian beef cattle producers are progressively embracing intensive feedlot systems with crossbred animals to enhance capital turnover. This system accounts for about 10% tons of carcass produced annually in Brazil4,5.
The escalating demand for improved meat quality by consumers has prompted beef cattle producers to crossbreed with European breeds, primarily Aberdeen Angus6. This strategy aims to produce F1 Angus-Nellore hybrids, known for superior performance, desirable carcass traits, and enhanced meat quality compared to pure zebu animals7,8. In the tropical regions of Brazil, it is common practice to utilize non-castrated animals (bulls) of advanced maturity in finishing farms, potentially compromising meat quality attributes such as color, marbling, and tenderness. Notably, a survey reveals that 95% of animals finished in Brazilian feedlots are males, with 73% being Nellore, followed by 22% crossbred animals and 5% other genotypes9,10.
Understanding the biochemical mechanisms underlying meat tenderness is crucial for improving meat quality. One key aspect is postmortem proteolysis, which affects the structural integrity of muscle fibers11. The myofibril fragmentation index (MFI) is a widely used biochemical assay that quantifies the extent of myofibril degradation, providing insights into the tenderness of meat12. The MFI method involves measuring the fragmentation of myofibrillar proteins, which directly correlates with meat tenderness. This assay complements traditional meat quality assessments and offers a deeper understanding of the biochemical processes that contribute to variations in meat tenderness.
In this context, the present study investigated the skeletal muscle of Bos indicus versus crossbred (Bos taurus &#215; Bos indicus) bulls finished in feedlot, aiming to explain differences in meat quality traits.

Autor im Rampenlicht: Verbesserung der Ernährung und Produktion von Fleischrindern mit Schwerpunkt auf Futtereffizienz und Fleischqualitätsmerkmalen durch fortschrittliche biochemische und molekula

Erforschung des Longissimus-Muskels: Entschlüsselung seiner Korrelation mit der Fleischqualität bei Bos indicus und gekreuzten Bullen

Our research involves improving beef cattle nutrition and production, with a significant focus on feed efficiency and meat quality traits. Recently, we have investigated several feed efficiency index of cattle. For example, the residual feed intake, to understand their impact on carcass and meat quality traits.We applied biochemical and molecular assays, including proteomics, lipidomics, and metabolomic approach, to investigate beef cattle nutrition strategy, particularly in feedlot diets. Besides, we also aim to explain the difference in meat quality traits between cattle breeds and sex class. The last years, our findings explored the muscle tissue proteome of beef cattle, which allow us to a better understand of our nutritional strategy used in the livestock production systems.Our lab will focus on omic related analytic technologies and bioinformatics to identify proteins related to growth and meat quality traits of livestock species, since they are the main constituents of muscle tissue and also they're responsible for regulation of the main metabolic pathways.

Tabelle 1 zeigt die Schlachtkörpermerkmale der beiden in dieser Studie untersuchten genetischen Gruppen. Bemerkenswert ist, dass Unterschiede (P < 0,01) bei HCW, REA und BFT festgestellt wurden, wobei gekreuzte Tiere höhere Werte aufwiesen, was auf einen Heterosiseffekt hindeutet.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Variabel¹</td>
			<td>Nellore</td>
			<td>F1 Angus x Nellore</td>
			<td>SEM</td>
			<td>p-Wert</...

Wir untersuchten das Skelettmuskelgewebe von Bos indicus und gekreuzten Bullen, um Unterschiede in den Fleischqualitätsmerkmalen zu erklären. Es wurde festgestellt, dass die Warner-Bratzler-Scherkraft (WBSF) zwischen 4,7 kg und 4,2 kg liegt. Myosin-Schwerketten-Isoformen zeigten Unterschiede zwischen den Tieren, und der Myofibrillen-Fragmentierungsindex lieferte weitere Einblicke in die Variationen der Empfindlichkeit (WBSF).

This study investigated muscle tissue in Bos indicus and crossbred bulls to explain differences in meat quality traits. Carcass traits, meat quality ...

exploring-longissimus-muscle-unraveling-its-correlation-with-meat

Research

JoVE Journal

Biology

Exploring the Longissimus Muscle: Unraveling its Correlation with Meat Quality in Bos indicus and Crossbred Bulls

249 Views.  São Paulo State University, Botucatu (São Paulo). Our research involves improving beef cattle nutrition and production, with a significant focus on feed efficiency and meat quality traits. Recently, we have investigated several feed efficiency index of cattle. For example, the residual feed intake, to understand their impact on carcass and meat quality traits.We applied biochemical and molecular assays, including proteomics, lipidomics, and metabolomic approach, to investigate beef cattle nutrition strategy, particularly in feedlot di...

Video: Author Spotlight: Improving Beef Cattle Nutrition and Production with a Focus on Feed Efficiency and Meat Quality Traits Through Advanced Biochemical and Molecular Assays