Home About Browse Search
Svenska


Candidate gene effects on beef quality

Ekerljung, Marie (2012). Candidate gene effects on beef quality. Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. , Rapport / SLU, Institutionen för husdjursgenetik, 1401-7520 ; 148
ISBN 978-91-576-9101-9
[Licentiate thesis]

[img]
Preview
PDF
801kB

Abstract

The contribution of five candidate genes to the variation in meat tenderness, pH, colour, marbling and water holding capacity (WHC) was analysed in muscle samples from 243 young bulls of Angus, Charolais, Hereford, Limousin, or Simmental breed, raised in Swedish commercial herds. The animals were genotyped for single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the genes encoding calpain 1 (CAPN1:c.947G>C), calpastatin, (CAST:c.155C>T), diacylglycerol O-acyltransferase 1 (DGAT1), leptin (UASMS2C>T) and stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1).

The CAPN1:c.947G>C SNP showed associations with marbling and meat colour, and to some extent also tenderness. The CAST:c.155C>T T allele, which was the most common allele, showed a favourable association with Warner Bratzler shear force (WBSF) and compression tests. The K232A polymorphism at the DGAT1 gene was associated with level of beef marbling. An association was observed between UASMS2C>T and compression tests and meat colour. The SCD1 SNP was associated with variation in meat colour traits after 6 days with access to oxygen. There was no association of the tested SNPs with WHC traits and pH value.

Our results show that gene effects are of importance for quality of meat from Swedish young bull of beef breed and Swedish beef can therefore be improved by including beef quality and DNA-tests in the breeding program. The CAST:c.155C>T SNP proved to be a good marker for tenderness in Swedish beef.

Authors/Creators:Ekerljung, Marie
Title:Candidate gene effects on beef quality
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Kandidatgeners effekt på nötköttets kvalitet

Mörhet, marmorering (intramuskulärt fett), färgstabilitet och vattenhållande förmåga är typiska köttkvalitetsegenskaper. Djurets ålder, kön och köttets mörningstid är faktorer kända för att påverka köttets kvalitet. Även hur djurets gener ser ut har betydelse. En kandidatgen är en gen som man har goda skäl att tro har effekt på en viss egenskap. Genom mutationer har det uppstått variation i genernas DNA. Proteaser är enzymer som bryter ner strukturer i köttet och på det sättet gör det mört. Calpain 1-enzymet anses vara det viktigaste enzymet i köttets mörningsprocess. Calpastatin är ett protein som inhiberar calpain 1 och dess aktivitet minskar mörningsprocessen. Leptin är ett aptitreglerande enzym som har visat sig påverka slaktkroppens mängd av fett. Enzymet DGAT1 katalyserar det slutliga steget i triglyceridsyntesen medan SCD1 är ett enzym som omättar fettsyror genom att införa en dubbelbindning, vilket anses göra fettet nyttigare. DGAT1 och SCD1 har visat sig påverka mängden marmorering i nötkött. Syftet med detta arbete var att undersöka kandidatgeners inverkan på kvaliteten hos kött från ungtjurar av köttras uppfödda i Sverige. I den första studien undersöktes samband mellan djurens olika varianter av CAPN1, CAST och UASMS2 och mörhet. I den andra studien undersöktes sambandet mellan CAPN1, CAST, UASMS2, DGAT1 och SCD1 och pH, marmorering, färgstabilitet och vattenhållande förmåga.

Material och metoder

Muskelprover samlades in från 243 renrasiga ungtjurar av angus, charolais, hereford, limousin och simmental uppfödda i svenska besättningar under 2008-2010. Ungtjurar valdes eftersom de utgör en viktig kategori (40 % av alla slaktade nötkreatur förutom kalvar) i Sverige. Dessutom vet man att kött från tjurar är mindre mört än kött från kvigor och stutar. Djuren slaktades vid en ungefärlig ålder av 14 månader och den genomsnittliga slaktvikten för de olika raserna varierade från 314 till 380 kg. En 15 cm lång bit ur första delen av ryggbiffen M. longissimus thoracis (LT), nära revben11-12, togs från ena sidan av slaktkroppen (valet av sida skedde slumpmässigt). Köttet vakuumförpackades och transporterades vid en temperatur på 4° C till institutionen för livsmedelvetenskap på SLU. På den sjunde dagen efter slakt mättes pH och köttet skars upp efter ett noggrant schema. En 2 cm bred, köttskiva fotograferades på båda sidor med en digitalkamera, för bestämning av marmorering. En 7 cm lång bit av köttet vakuumpackades och lagrades vid -20° C för senare mätning av mörhet och vattenhållande förmåga. För DNA-extraktion, togs en liten bit kött från den inre delen av muskeln (för att undvika kontamination), köttet hackades och packades i sterila mikrocentrifugrör.

Vid mörhetsmätningarna tinades och kokades köttet. Ur det kokta köttet skars tolv 3-cm långa stavar med en 10 x 10 mm tvärsnittsyta. Stavarna skars ut på ett sådant sätt att muskelfibrernas riktning blev parallell med stavarna. Köttets mörhet mättes på ett standardiserat sätt som Warner Bratzler shear force (WBSF) och registrerades som maximal kraft (den kraft som behövs för att skära genom ett standardiserat köttprov, N), fasthet (måttet mellan kurvans högsta topp till origo, N/mm), och total energi (arean under kurvan, Nmm). Även kompressionsprov gjordes och köttets hårdhet (N) och den energi som går åt för att trycka ihop köttet (Nmm) registrerades. Köttets vattenhållande förmåga beräknades som andel av köttets viktförlust vid tining och tillagning.

Marmorering bedömdes från bilderna både genom ett bildanalysprogram för skattning av intramuskulärt fett (%) och genom en subjektiv visuell bedömning där två personer individuellt rangordnade bilderna genom att poängsätta från den magraste biffen (1) till den mest marmorerade biffen (5). Färgmätningar utfördes på dag 7 till 14 med användning av en spektrofotometer. Den relativa halten av deoxymyoglobin (den form av myoglobin som bildas vid avsaknad av syre och ger köttet en lila färg), oxymyoglobin (som bildas vid god syretillgång under minst en timma och ger köttet en körsbärsröd färg) och metmyoglobin (som bildas vid god syretillgång under en längre period och ger brunt missfärgat kött) beräknades. Genotypning för att bestämma djurens DNA i de fem kandidatgenerna utfördes med modern metodik kallad Real-Time PCR.

Statistisk analys

För att testa effekterna av kandidatgenerna på mörhet, pH, färgstabilitet, marmorering och vattenhållande förmåga användes linjära modeller som inkluderade de fixa effekterna av genvariant och ras, en slumpmässig effekt av slakteri inom ras, och ålder inom ras som kovariat. För att korrigera för ojämn storlek på grupper mellan raserna, användes Satterthwaite's approximationsmetod. Bonferronijustering gjordes för jämförelserna av de olika genotypernas effekt på köttets mörhet.

Resultat och slutsatser

En variant av CAPN1 visade på ett gynnsamt samband med mörhet, marmorering och färgstabilitet och en variant av CAST visade på ett gynnsamt samband med mörhet. Vår studie visade att denna variant av CAST är användbar för att förutsäga mörhet hos kött från svenska ungtjurar. Köttets marmorering påverkades av DGAT1 medan CAPN1, UASMS2 och SCD1 visade sig ha betydelse för färgstabilitet hos köttet från de svenska ungtjurarna. Inga samband observerades mellan de testade kandidatgenerna och vattenhållande förmåga eller pH i köttet.

Studien visade att kvaliteten hos kött från ungtjurar påverkas av djurets gener. Det innebär att det är möjligt att förbättra det svenska nötköttets kvalitet genom att inkludera kvalitetsegenskaper i avelsprogrammen för köttraserna. Även om studien utfördes på ett begränsat material, överensstämmer resultaten med studier gjorda i andra nötkreaturspopulationer av samma raser som i denna studie.

Series/Journal:Rapport / SLU, Institutionen för husdjursgenetik (1401-7520)
Year of publishing :25 October 2012
Volume:148
Number of Pages:45
Papers/manuscripts:
NumberReferences
I.Ekerljung, M., Li, X., Lundén, A., Lundström, K., Marklund, S., & Näsholm, A. (2012). Associations between candidate SNPs in the calpastatin, calpain 1 and leptin genes and meat tenderness among Swedish beef populations. Submitted.
II.Li, X., Ekerljung, M., Lundström, K., Lundén, A. (2012). Association of polymorphisms at DGAT1, leptin, SCD1, CAPN1 and CAST genes with colour, marbling and water holding capacity in meat from beef cattle populations in Sweden. Submitted.
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Instutitionen för husdjursgenetik, Sveriges lantbruksuniversitet
ISBN for printed version:978-91-576-9101-9
ISSN:1401-7520
Language:English
Publication Type:Licentiate thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:L Animal production > L10 Animal genetics and breeding
Q Food science > Q04 Food composition
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Food Science
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 402 Animal and Dairy Science > Animal and Dairy Science.
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 404 Agricultural Biotechnology > Genetics and Breeding
Agrovoc terms:beef, meat quality, bulls, genes, genetic markers, genetic polymorphism, meat texture, tenderness, colour, carcass composition
Keywords:Nötköttskvalitet, kandidatgener, genetiska markörer, marmorering, mörhet, färgstabilitet
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-721
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-721
ID Code:9231
Department:(VH) > Dept. of Animal Breeding and Genetics
External funders:Stiftelsen Lantbruksforskning
Deposited By: pHD studen Siv Marie Ekerljung
Deposited On:14 Nov 2012 08:23
Metadata Last Modified:02 Dec 2014 10:53

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits