Bioquímica de los músculos.pdf

BIOQUBIOQUMICADELMMICADELMSCULOSCULOCambiospostmortem.

Procesosbioqumicosqueocurrendurantelamaduracindelacarne.

Influenciasobrelacalidadfinaldeproducto.

Dra.AdrianaPazosDra.AdrianaPazosInstitutoTecnologadeAlimentos(ITA)

INTAINTACursoAnualIPCVA11deNoviembrede2009

EnvasesenlaIndustriadelaCarneVacuna:FundamentosyAplicaciones

TejidosdelacanalTejidosdelacanal

muscular mayoritario adiposo seo(13 18%p/p)

MMsculosculocapacidad para contraerse, en

respuestaaunestmulonervioso.

tejidomuscular:

liso cardaco esqueltico

MMsculoesquelsculoesquelticotico

Fibraslargasmultinucleadas InervadoapartirdelSNC Unidoahuesosportendones Contracciones huesos ycartlagos Mayora de la masa corporal delos vertebrados

MSCULO

HAZdeFIBRAS

FIBRAMUSCULAR(clula)

MIOFIBRILLA

MIOFILAMENTO

EstructuradelmEstructuradelmsculoesquelsculoesquelticoticoTendn

Epimisio

Perimisio

Endomisio

Fibramuscular

Miofibrilla

FibramuscularFibramuscular

UltraUltraestructuradelaestructuradelamiofibrillamiofibrilla

ComposiciComposicinqunqumicadelmmicadelmsculosculo

AGUA 6875%

PROTEPROTENASNAS 181825%25%

LPIDOS 412%

HdeC 1%

MINERALES 1%

Age class Myoglobin content

Veal 2mg/gCalf 4mg/g

Young beef 8mg/gOld beef 18mg/g

Species ColorMyoglobincontent

Pork Pink 2mg/gLamb Lightred 6mg/gBeef Cherry red 8mg/g

ProteProtenasdeltejidoconectivonasdeltejidoconectivo

Extracelulares tendones,ligamentosSintetizadasporFibroblastos

ColgenoElastinaOtras

Conexinmsculo hueso

ColColgenogeno

Protenaanimalmsabundanteenloshuesos,piel(30%Gly;25%OHProl eOHLis)

ColColgenogeno3cadenaspolipeptdicasalfaunidad:tropocolgeno

CadacadenarepitetripleteGlyXYX:Pro(OHPro)Y:OHPro OHLis

aaTrp,Cys

ElastinaElastina

Elasticidaddeformacin tensin:ligamentos,msculos,pareddevasos

Gly ,Ala,ValInsoluble,protenafibrosa,muchaGly

ProteProtenasnasmiofibrilaresmiofibrilares

Miofibrillas

Sarcmero (2)

FilamentosdeMiosina

FilamentosdeActinaActinina,protenasC,M,F,I,miomesina,

desmina,Z,titina

FilamentosdeMiosinaFilamentosdeMiosina

Miosina: (160nmx2nm)(PM:480000)

FilamentosdeFilamentosdeActinaActina

Actina Troponina Tropomiosina

ActininasActininas yproteyprotenasmenoresnasmenores

Protenasmenores:M,bandaM,sobremiosinaCFasocida amiosinaIbandaA

ProtenasdelCitoesqueleto:Conectina,Desmina,ZOtras:Vimentina,Sinemina,Paranemina

EstructuradelEstructuradelsarcsarcmeromeroElsarcmero eslaunidadfuncionaldelmsculo

EstructuradelEstructuradelsarcsarcmeromeroLos filamentos delgados se deslizanhaciaelcentrodelabandaAtirandodelaslineas Zalasqueseanclan.

TodoslosTodoslossarcsarcmerosmeros deunafibraseacortanalmismotiempodeunafibraseacortanalmismotiempo

ContracciContraccindefibrasmuscularesndefibrasmusculares

ContracciContraccinn

LuegodelsacrificiodelLuegodelsacrificiodelanimal,animal,

lacarnesufrevariosprocesoslacarnesufrevariosprocesosbioqubioqumicos,micos,

queafectandistintasqueafectandistintascaractercaractersticasdelasticasdelamismamisma

FuentesdeFuentesdeEnergEnergaaATPATP

Creatina Fosfato

Glucosa

CambiosCambios postmortempostmortem

ProcesosProcesos postmortempostmortem

RigormortisRigormortis Cesaelaportedeoxgeno CesalafosforilacinoxidativayconelloelaportedeATPaerobio Se activa la glucolisis y se acumulapiruvato DesciendepH,inactivaE.metablicas. SeagotaATP,actomiosina (irreversible)

RigormortisRigormortis

RigormortisRigormortisGlucolisis Postmortem

ContinahastaquelasenzimassoninactivadasapH5.45.5;pI protenas.

La velocidad de cada vara con laespecieyconeltipodemsculo.La velocidad de glucolisis postmortemaumenta al aumentar la temperaturaexternaporencimadelaambiental.

RigormortisRigormortisGlucolisis postmortem

diferentesmsculosdiferentevelocidadglucolisisdiferentevelocidadcadadeT

Velocidad glucolisis mayor enmsculosqueseenfranlentamente

La aparicin del RM va acompaadaporunadisminucindelaCRA

RigormortisRigormortisEltiempodependedelaT(C)

pasadoelRM,comienzalamaduracin:resolucindelRM

RigormortisRigormortisAumentaladurezadelacarneEltiempoenqueseproducevaria

BajadelpHBajadelpHpostmortempostmortem

DFD:DFD: **Malascondicionesprefaena**Agotamientoglucg.,pHf>6.0**Carne oscura, elevada CRA,

sensiblesamicroorganismos,difcilconservacinbajorefrigeracin.

PSE:PSE: **pH muy bajo en la 1erahcuandolacarneanestacaliente.

**bajo rendimiento tecnolg.altasmermasenproductos

ProcesosProcesos postmortempostmortem

PreRigor:(012hpm)

contraccindelosmsculos

salidaparcialdelagua

cambiodecolor

aspectoseco

ProcesosProcesos postmortempostmortemPreRigor:(012hpm)Rigor Mortis:(1272hpm)

msculorgidoprdidadeaguaoscurecimientomayoracidezpocodigeriblebajacalidadyvalornutritivo

ProcesosProcesos postmortempostmortemPreRigor:(012hpm)

Rigor Mortis:(1272hpm)

Maduracin (72*hpm)

ProcesosProcesos postmortempostmortem Sacrificiodelanimal MetabolismoO2 aO2 Glucgenoacidolctico BajapH7a5,6 BajaCreatinaFosfatoyATP FaltaATPpararelajacin,Actomiosina RigorMortis Protelisis

MaduraciMaduracindelacarnendelacarneCombinacindetransformacionesqueseoriginanenelmsculodeun

animaldeabasto,posterioralsacrificioyfaenado,proporcionndole

alacarnepropiedadesdecolorcolor,ternezaterneza,desarrollodelaromaaroma y

cambiosdetexturatextura

MaduraciMaduracinn

"CARNEFRESCA (carnemaduradaobienenvejecida)

terneza,nutricin,digestibilidad

sabor, aroma y textura (ventajasnutricionales)

PROCESOSPROCESOS

BIOQUBIOQUMICOSQUEOCURRENMICOSQUEOCURREN

DURANTELAMADURACIDURANTELAMADURACINDENDE

LACARNELACARNE

TERNEZATERNEZA

ProcesodecontracciProcesodecontraccinn

Actina +Ca 2+ ActinaM

MiosinaADP +ActinaM Actomiosina+ADP

Miosina+ATPMiosinaADP+PiMg 2+

Actomiosina +ATP Actina+Pi+MiosinaADPMg2+

Primeras24hPrimeras24hpmpm

durezaaumenta71%

acortamientosarcmero 25%

Entrelas24y72hEntrelas24y72hpmpm

ternezaaumenta

largosarcmero nocambia

lalaproteprotelisislisis pmpm esrelevanteenlaesrelevanteenladeterminacideterminacindelaternezandelaterneza

TernezaInicial TernezaFinalLargosarcmero

GradodeProtelisisTejidoConectivoGrasaIntramuscular

DiferenciasentreternezafinaleinicialDiferenciasentreternezafinaleinicialtiempodealmacenamientotiempodealmacenamiento

MaduraciMaduracinn

MaduraciMaduracinn(tiernizacin pm)

Degradacinprotenasmiofibrilares Accinsistemasenzimticos Desnat.tejidoconect.intram.

LamagnituddelaLamagnituddelaproteprotelisislisis pmpm eseleselmayorresponsabledelavariacimayorresponsabledelavariacindelandela

ternezadelacarneternezadelacarne

SistemasenzimSistemasenzimticosticosProtenasmiofibrilares Catepsinas lisosomales Ubiquitina proteosomal EnzimasactivadasporCa

(calpanas/calpastatina)

Protenasdeltejidoconectivo Metaloproteinasas deM.E.

FamiliadelaFamiliadelacalpacalpanasnas

EnzimasactivadasporcalcioEnzimasactivadasporcalcio((cyscysproteasas)proteasas)

Protenas endgenas del msculo:CalpCalp I,I,CalpCalp II,II,CalpastatinaCalpastatina

Isoformasubicuas:Calp. ymCalp.yotrasespecficasdetejido

(p94(p94 CalpCalp IIIenmIIIenmsculosculoesquelesqueltt.).)Asociacionesentreternezayniveldeexpresindelgendep94(escasainformaci(escasainformacinsobreelroldep94enlansobreelroldep94enla

proteprotelisislisis pmpm))

DegradaciDegradacindeprotendeprotenasnasmiofibrilaresmiofibrilares

Comienza12hpm ([Ca2+] intracel.)Laternezaaumenta24y29%alos10y14daspm respectivamente

*aumento rpidoprimeros 10das

*aumentogradual,hasta56%deloriginalalos35dasp.m.


34daspm =>degradacindeprotenas Intramiofibrilares

Intermiofibrilares

Costmeras (miofibrillassarcolema)


AniveldediscoZ sincambiosantesde16daspm

(degradacinenbandaI,cercadediscoZ)


Aniveldecostmeras vinculina degradadaporcalp.(24hpm) desmina ytroponinaT(24 72hpm) distrofina (24hpm),desaparece6d.pm titina ynebulina (72hpm)Laprotelisis detitina ynebulina explicaaumentodefragilidaddelabandaI

DesnaturalizaciDesnaturalizacintejidoconectivontejidoconectivo 28d. pm (4C) degrada proteoglicanoasociadoacolgeno (glucoronidasa),siendosusceptiblea(MMPs)[Ca2+]=0,1mM provoca destruccin deperimisio yendomisioMMPs:colagenasas (MMP1yMMP13),

gelatinasa (MMP2 MMP9)factoresdeactivacin/inhibicin

2das pmmembranas

celulares daadas

MicrografMicrografaa electrelectrnicanica

1hpmmiofibrillas intactasbien conservadas

7das pmgran cantidad demembranas

celulares daadas

MaduraciMaduracinnProceso por el cual elmsculo se

vaablandandoysemejoralaretencindeagua.

15dasa0C 2dasa20CLa maduracin no es el proceso

contrarioalqueoriginalarigidez.

MaduraciMaduracinnColgeno no sufre modificaciones

importantes.Ablandamientodebido a calpanas

I y II, se hacen mas proteolticas amedida que baja el pH ya que suinhibidor (calpastatina) no acta, alfinalseautolisan.

Catepsinas B,D,H yL(lisosomales)Limportante(actomiosina ytroponinas)

COLORCOLOR

ColorColor:oxidacindeMb.

Bonds Compound Color NameFe++ Ferrous(covalent)

:H2O Purple Reduced myoglobin

:O2 Red Oxymyoglobin

:NO Cured pink Nitric oxidemyoglobin

:CO Red Carboxymyoglobin

Fe+++Ferric (ionic) CN Red CyanmetmyoglobinOH Brown Metmyoglobin

SH Green Sulfmyoglobin

H2O2 Green Choleglobin

SABORSABOR

MaduraciMaduracinn

TexturaTextura: IncrementoCRA(exud.jugo)ColorColor:oxid.Mb.

AromaAroma: hipoxantina, (en el tpo. offflavor);enranciamiento degrasas

CambiosquCambiosqumicosmicosADPresultantedesamina ydaIMP,

sedesfosforila ydaInosina.La Ribosa se separa de sta y se

formalaHipoxantina.Liberacindeamonaco.

ATPADPIMP Inosina Hipoxantina

Pi Pi+NH3PiRibosa

MonitoreodelamaduraciMonitoreodelamaduracinn ActividadenzimticaCalp./Calpast. Microscopamiofibrillas Resistenciaalcorte(WB) Electroforesisprotenasmiofibrilares Aminocidoslibres,c.Glutmico Perfillipdico Compuestosvoltiles Color

AcortamientoporAcortamientoporfriofrio

VelocidadcaVelocidadcadadepHsegdadepHsegnnTTCC

EfectoespecieenlacaEfectoespecieenlacadadelpHdadelpH

EstimulaciEstimulacinelnelctricactricaAplicacin de corriente elctrica,

favorece el sangrado, acelerar R.M.,evitndosecontraccinporfro.

Alto voltaje (300700 V), antes de30pm (actadirectamentesobrelosmsculos)

Bajo voltaje (80100 V) sangrado(estimulaelsistemanervioso)

EstimulaciEstimulacinelnelctricactricaDescarga elctrica contraccin

muscular, consumo ATP y glucgeno,se acelera la gluclisis anaerobia, bajapH,seaceleraelRM.Permiteenfriamientorpido(2hpm)pHbajaa66,3enla1era hora.

Prdidade jugo, colormsplido,carnemstierna,menorcontraccinenelrigor.

EstimulaciEstimulacinelnelctricactrica Prevencin del coldshortening(aceleradaglucolisis;RMaaltasT) Actividad proteoltica acelerada(Ca++)

Ruptura de estructura fibrilar porcontraccionesextremas y liberacindecatepsinas.

TenderstretchingTenderstretchingMsculos del cuarto trasero msestirados

TendercutTendercutPeso de la canal, estiramientomuscular

AumentodelaternezaAumentodelaternezapmpmMtodosmecnicos(picado)Marinacin (vinagre,vino,sales,fosfatos)EnzimasCaCl2AltaspresionesCombinaciones

InstitutoInstitutoTecnologTecnologaa

dedeAlimentosAlimentos

ITA(ITA(InstitutoTecnologInstitutoTecnologadeAlimentosadeAlimentos)) INTAINTA


Oxidativestabilityofargentinebeefduring19dofstorage:supranutritionalsupplementationwithVitEongrainandpastureproduction

Penseletal.ICoMST2000

Dietasdiferentes:pasturavs.suplementoVitEtoco.,carot.,TBA,color(0,30,60,90dvaco)Pastura+suplemento:retardaoxidacinlpidos


Argentinebeef:lipidandproteinoxidationanditsrelationshipwithnaturalantioxidantsduringrefrigeratedretaildisplay

Insanietal.ICoMST2000

Dietasdiferentes:pasturavs.feed lottoco,carot,TBA,potein oxidation,(1,3,5,7,9dbandeja)Pastura estabilidadoxidacinlipidica/proteica


AntioxidantsenzymesactivityinPsoasmajorbeefmusclefromdifferentproductionsystem

Descalzoetal.ICoMST2000

Dietasdiferentes:pasturavs.feed lotSOD,CAT,GPx,(1,3,5,7,9dbandeja)Feed lot AltaCAT,GPx noreduceoxidacinGPx sensiblealascondicionesdeoxidacin


EffectofVitEsupplementedfeedregimenonbeefodourassessedbyacoductedpolymersensorsbasedelectronicnose

Grigionietal.ICoMST2000

Dietasdiferentes:pasturavs.SuplementoVitEOlorporNarizElectronica (carnefresca)Ladietaesdiferenciada


Shelflifeevaluationofrefrigeratedvacuumpackagedbeefkeptforextendedstorage

Rodriguez etal.ICoMST2000

pH,offodors,color,TBArs,(0,30,60,90dvaco)Todoslosparametros aceptableshasta90d.


Colorstabilityandtendernessrelationshipintenretailbeefcuts

Picalloetal.ICoMST2000

Colorobjetivo,WBS(carnefresca)Correlacinentreambosparametros


Areviewofnaturalantioxidantsandtheireffectsonoxidativestatus,odorandqualityoffreshbeefproducedinArgentina

Descalzoetal.MSci2008

Lasmuestrasdepastosposeennivelesmsaltosdetoco.,carot.,cidoascrbicoyglutatinquelasmuestrasdecorrales.Estoscompuestosretrasanlaoxidacindelpidosyprotenasenlacarnefrescayalmacenada,ypreservanelcoloryelolordelacarne.


OxidativestabilityanditsrelationshipwithnaturalantioxidantsduringrefrigeratedretaildisplayofbeefproducedinArgentina

Insani etal.MSci2008

pH,offodors,color,TBArs,(1,3,5,7,9dbandeja)SOD,CATestablesduranteelalmacenamientoGPx disminuyNivelinicialsuperioryaccinsinrgicadetoco.ycarot.mejoranlaestabilidadoxidativayelcolordelacarne.

Muchasgracias!!!!!!Muchasgracias!!!!!!

Dra.AdrianaPazosDra.AdrianaPazos

[email protected]

http://http://www.inta.gov.arwww.inta.gov.ar//

DarDaro o PighPighnn

Adriana Descalzo Adriana Descalzo

Teresa GarcTeresa Garcaa

MartMartn n IruruetaIrurueta

Gabriela Gabriela GrigioniGrigioni

Fernando CarduzaFernando Carduza

Leandro Leandro LangmanLangman

Marina Marina InsaniInsani

Luciana RossettiLuciana Rossetti

Sergio Sergio VaudagnaVaudagna

Dra.AdrianaPazosDra.AdrianaPazos INTAINTA

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