Identificación de posibles marcadores proteínicos asociados a las características sensoriales de la carne de ovino Public Deposited
El consumo de carne de ovino en México es relativamente estático, sin competir con las carnes rojas y blancas. Sin embargo, los ovinos se adaptan a diferentes ambientes y son de fácil manejo, lo que facilita su producción. Para extender el consumo de este alimento es importante mejorar su percepción por el consumidor, y primordial garantizar la consistencia de la calidad de la carne de ovino., sin embargo hay muy pocos estudios relacionados con esta especie que abarquen en conjunto la parte sensorial, fisicoquímica y bioquímica. El flavor, es muy importante para el consumidor, se debe en parte a algunos péptidos presentes en la carne, que pueden correlacionarse con la intensidad del sabor a ovino de la misma. Un estudio proteómico podría ser una técnica útil para encontrar marcadores proteínicos que sirvieran como indicadores de la calidad, estableciendo correlaciones entre los cambios postmortem y las características sensoriales y tecnológicas de la carne de ovino. El objetivo de este trabajo fue evaluar los cambios fisicoquímicos (pH, solubilidad de proteínas totales, sarcoplásmicas y miofibrilares, color instrumental, Warner Bratzler- esfuerzo de corte, análisis de perfil de textura instrumental, actividad de las proteasas ácidas y neutras), sensoriales (análisis descriptivo cuantitativo mezclado con perfil de textura), y de péptidos expresados como equivalentes de citocromo-c de la carne de ovino cruda almacenada durante 1, 3, 5, 7 y 14 días. Asimismo, se cocinó la carne a la parrilla evaluando los cambios fisicoquímicos (humedad, color instrumental, WB-esfuerzo de corte, análisis de perfil de textura instrumental), sensoriales (análisis descriptivo cuantitativo mezclado con perfil de textura), y de péptidos expresados como citocromo-c en los días 3, 5, 7 y 14. Finalmente, se evaluaron los cambios de las proteínas mioglobina, desmina, vinculina y miosina en carne cruda en los días 1, 5 y 14, por medio de la electroforesis bidimensional e inmunoblot. En cuanto a la carne cruda, el valor de C* y b* se incrementan durante el tiempo; sin embargo, el valor de a* disminuyó (p0.05). La solubilidad miofibrilar y sarcoplásmica alcanzan su valor máximo en los días 7 y 14. Asimismo, los parámetros sensoriales de textura como apariencia fibrosa, adhesividad manual, WB y dureza-TPA tuvieron los valores más altos en el día 3; permaneciendo constantes los siguientes días debido a que la actividad de proteasas ácidas presentó su mayor valor en este día (5.3 UI mg proteína-1 ); igualmente, el valor de WBSF disminuyó del 2.6 kg en el día 3 a 1.9 kg en los siguientes días (p˂0.0011). Para las proteasas neutras, su valor máximo se observó en el día 5 (3.4 UI mg-proteína-1 , p˂0.0011) para disminuir en los subsecuentes días. Simultáneamente, en la carne a la parrilla, el tiempo de almacenamiento afectó el color sensorial (superficie de la carne café y crujiente), alcanzando su valor máximo en el día 7 y permaneciendo constante los días 3, 5 y 14. Los parámetros a* y L* no cambiaron significativamente (p>0.05) El esfuerzo de corte disminuyó de 4 kg en el día 3 y 5 a 3.4 kg al final del almacenamiento El valor máximo para jugosidad fue en los primeros 3 días. En cuanto al flavor a ovino el perfil de electroforesis de los péptidos (10 a 17 kDa) en carne cruda expresados como 3.5 equivalentes de citocromo-c no cambiaron significativamente (p>0.05) durante el almacenamiento. Sin embargo, en carne a la parrilla los equivalentes de citocromo-c aumentaron en los días 7 y 14, con una media de 0.61; mientras en los días 3 y 5 se obtuvo un valor de 0.46 (p˂0.05 ), con una r=0.89 para la intensidad de flavor a ovino. Al secuenciar las bandas de los péptidos y comparar las secuencias con las contenidos en las bases de datos de la NCBI se identificaron las siguientes proteínas: subunidad α de la metahemoglobina, el gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa y ubiquinona (ubq)-S27a. Se realizó el análisis de componentes principales para carne cruda, obteniéndose que la correlación entre brillo y solubilidad de la proteínas sarcoplámicas fue -0.83, mientras que la correlación entre brillo y L* fue 0.85; los dos parámetros cuantificaron la cantidad de agua en la superficie de la carne. La correlación entre olor a sangre y graso fue 0.81, ya que la oxidación de la grasa atribuida al ácido butanóico acentúa el olor a sangre (olor metálico). La correlación entre el esfuerzo de corte y la suavidad fue -0.75, debido a que la técnica para evaluarlas fue diferente. Para la carne a la parrilla la dureza sensorial esta correlacionada con fibrosidad (0.94), masticabilidad sensorial (0.98) y esfuerzo de corte (0.89). En este estudio, el esfuerzo de corte estuvo altamente correlacionado con los parámetros sensoriales. El color es un parámetro importante para la decisión de compra del consumidor por lo que se realizó la electroforesis bidimensional de la fracción sarcoplásmica y se identificó a las proteínas inferiores de lado derecho como mioglobinas comparadas con la Base de datos de NCBI. La suavidad es un atributo esencial para la carne, por lo que se estudió la fracción miofibrilar. Para la desmina, en el día uno se observó una mancha intensa, en el día 5 hubo tres pequeñas manchas por lo que disminuyó la intensidad en un intervalo del 20 al 40%, por último en el día 14 se redujo significativamente un 16%. La vinculina marcada con el anticuerpo en el día 5 y 14 tuvo una mancha con una intensidad del 38 y 24% menor, respectivamente, a la del día uno. Por último, se analizó la degradación de la cadena pesada de miosina, ya que las manchas se marcaron en la parte superior y con un pI aproximadamente de 5. El día uno apareció sólo una mancha, y los siguientes días fueron dos manchas, se observó que la del lado izquierdo y derecho tuvieron un área menor de 3 y 40%, respectivamente. Asimismo, en el día 14 existió una separación más clara, con una disminución del 9 y 88%, respectivamente. Finalmente, se realizó el análisis factorial múltiple y los vectores mostraron una alta correlación entre WB-esfuerzo de corte para carne cruda con densidad de la desmina (r=0.96) en el día 1 y la vinculina (r=0.93) en el día 1, 5 y 14. Asimismo, actividad de las proteasas ácidas, WB-esfuerzo de corte para carne a la parrilla, dureza sensorial en carne a la parrilla, masticabilidad, suavidad manual y dureza-TPA para carne cruda están correlacionadas positivamente entre ellas, y correlacionados negativamente con la densidad de la desmina y la vinculina (r>0.9). En cuanto a la miosina, en el día uno tuvo una correlación negativa mayor a 0.5 con los parámetros de dureza a la parrilla, masticabilidad, suavidad manual y dureza-TPA de carne cruda. Hubo una correlación positiva de 0.56 con WB-esfuerzo de corte en carne cruda y de 0.81 con actividad de las proteasas neutras. El color no cambia durante el almacenamiento, lo que no ocurre con la textura, que fue más suave. Por otro lado, los péptidos expresados como equivalentes de citocromo-c presentaron una tendencia de correlación con la intensidad a flavor a ovino. Las proteínas estudiadas por medio de inmunoblot podrán ser usadas como marcadores proteínicos, ya que tuvieron correlación con los parámetros de textura fisicoquímicos y sensoriales.
The ovine consumption in Mexico is relatively static, and it not competing with red and white meat. However, ovines are adapted to different environments and are easy to handle, which facilitates production. To increase ovine meat ingestion is important to change and improve consumer perception. Also, it is essential to guarantee quality consistency of ovine meat. However, there are few studies related to this species that connected sensory, physicochemical and biochemistry aspects. The flavor is very important to consumer and some meat peptides are responsibles for this. Subsequently, peptides can be correlated with the intensity of ovine flavor. Furthermore, proteomic study could be a useful technique to find protein markers as indicators of quality, establishing correlations between postmortem changes, sensory and technological characteristics of ovine meat. The aim of this study was to evaluate the physicochemical (pH, total protein solubility, sarcoplasmic and myofibrillar, instrumental color, Warner-Bratzler shear force, texture profile analysis, acidic and neutral proteases activity), sensory (Quantitive Descriptive Analysis and texture profile), and peptides expressed as equivalents of cytochrome-c from raw ovine meat stored on 1, 3, 5, 7 and 14 days. Also, grilled meat was evaluating in physicochemical changes (humidity, instrumental color, WB-shear force, texture profile analysis), sensory (Quantitive Descriptive Analysis and texture profile), and peptides expressed as cytochrome-c on days 3, 5, 7 and 14. Lastly, myoglobin, desmin, myosin and vinculin protein changes are evaluated on days 1, 5 and 14 in raw meat by two-dimensional electrophoresis and immunoblotting Talking about raw meat, the value of C * and b * are increased over time. However, the value of a* decreased (p ˂0.0001). Sensory color, L * and hue angle (indicator discoloration) did not change during storage (p> 0.05). The myofibrillar and sarcoplasmic solubility reach their maximum value on days 7 and 14. Furthermore, sensory parameters and texture fibrous appearance, manual adhesiveness WB y hardness-TPA values were higher at day 3, and remained constant due to the following days. Also, the acidic proteases activity showed the highest rate on this day (5.3 IU mg-1 protein) and the value of WBSF decreased from 2.6 kg on day 3 to 1.9 kg on the following days (p ˂0.001). For neutral proteases, the maximum value was observed at day 5 (3.4 IU mg-protein-1, p˂0.0001) to decrease on the subsequent days. Simultaneously, in grilled meat, storage time affected sensory color (brown meat surface and crunchy) reasing its highest data at day 7 and remained constant on days 3, 5 and 14. The parameters a* and L* did not change significantly (p> 0.05) The WB-shear force decreased from 4 kg on day 3 and 5 to 3.4 kg at the end of storage The maximum value for juiciness was in the first 3 days. The ovine flavor related with peptide electrophoresis profile (10 to 17 kDa) in raw meat expressed as 3.5 equivalents cytochrome-c were not significantly changed (p> 0.05) during storage. However, grilled meat equivalents cytochrome-c increased on days 7 and 14 (mean 0.61), while on days 3 and 5 were obtained a value of 0.46 (p ˂0.05) , with r = 0.89 to the intensity of ovine flavor. Peptides bands were sequencing and comparing with databases of the NCBI identified the following proteins: α subunit of the metahemoglobin, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase and ubiquinone (UBQ)-S27a. The principal component analysis was performed for raw meat, obtaining the correlation between brightness and sarcoplasmic protein solubility was -0.83, whereas the correlation between brightness and L * was 0.85, both parameters quantified the amount of water on the surface meat. The correlation between blood and fat odor was 0.81, as the fat oxidation was attributed to butanoic acid and accentuated the blood odor (metallic odor). The correlation between WB-shear force and tenderness was -0.75, because the technique for evaluating them was different. For grilled meat, sensory hardness was correlated with fibrosity (0.94), sensory chewiness (0.98) and shear force (0.89). In this study, the WB-shear force was highly correlated with sensory parameters. Color is an important parameter for consumer purchase decision making dimensional electrophoresis for sarcoplasmic fraction and identified proteins in the buttom as myoglobins in NCBI database. Tenderness is an essential attribute for meat; hence, myofibrillar fraction was studied. For desmin the spot was intense on day one. Three small spots was observed on day 5 and decreased the spot intensity in the range of 20 to 40%, finally, it was significantly reduced 16% on day 14. The vinculin spot had 38 and 24% lower intensity on day 5 and 14, respectively, than day one. Lastly, degradation of myosin heavy chain was analyzed as the spots were marked on the top with a pI about 5. Day one showed only one spot, and two spots were marked the following days. The two spots, located at right and left side, had a small area of 3 and 40%, respectively, on five day. Similarly, there was a clearer separation between these spots, with a decrease of 9 and 88%, respectively, on day 14. Finally, multiple factor analysis was performed. Vectors showed a high correlation between WB-shear force in raw meat with desmin density (r = 0.96) on day 1 and vinculin (r = 0.93) on day 1 , 5 and 14. Likewise, acid protease activity, WB-shear force in grilled meat, sensory hardness grilled meat, chewiness, manual tenderness and hardness-TPA for raw meat are positively correlated among them and they were negatively correlated with desmin and vinculin density (r> 0.9). Concerning myosin density was a negative correlation greater than 0.5 with grilled hardness, chewiness, tenderness and hardness-TPA of raw meat on day one. Similarly, myosin density was a positive correlation 0.56 with raw meat WB-shear force and 0.81 with neutral protease activity. The color did not change during storage; nevertheless, the texture was softer. Moreover, the peptides expressed as equivalents of cytochrome-c had a tendency of correlation with ovine meat flavor intensity. The proteins, studied by immunoblotting, may be used as marker proteins, for the reason that, they had correlation with physicochemical and sensory texture parameters.
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