El color de la carne bovina: Estudio de la influencia y asociación de polimorfismos en genes candidatos

Abstract

La definición de la calidad de la carne depende en gran medida de percepciones subjetivas del consumidor, siendo el color el primer atributo que detecta. Por el proceso de decoloración un 15% de la carne vacuna pierde valor, por lo cual este atributo tiene un gran impacto económico. A nivel molecular la carne debe su color principalmente a la mioglobina, al ligando que tenga unido y al equilibrio entre los diferentes estados redox del átomo de hierro contenido en la proteína. Esto se ve afectado por factores genéticos, ambientales, de transporte y de procesamiento. Sin embargo, en bovinos los efectos genéticos han sido poco estudiados. Hoy en día se conocen los procesos bioquímicos que experimenta post mortem el músculo y lo convierten en carne, siendo los más importantes en la decoloración la concentración de O2 residual y su consumo, el descenso del pH, la generación de radicales libres y agentes oxidantes, y el estado redox celular. En este contexto, se seleccionaron genes candidatos que codifican para el principal pigmento (MB), que protegen contra el estrés oxidativo degradando agentes oxidantes (GSTP1, GPX4, CCS), y regulan la concentración de NADH, reductor importante en los equilibrios redox de la mioglobina (LDHA), con el objetivo de estudiar su influencia en la determinación del color de la carne. Primero se realizó un análisis de asociación exploratorio entre marcadores genéticos de los genes candidatos y caracteres fenotípicos, encontrado una asociación entre polimorfismos de los genes GSTP1 y LDHA, y parámetros colorimétricos. Luego se procedió al análisis de estos genes por re-secuenciación en individuos de diferentes razas para determinar su variabilidad genética. En el caso de GSTP1 se encontraron múltiples posiciones polimórficas en regiones codificantes del gen que causan sustituciones aminoacídicas en su proteína. A continuación se realizó un análisis in silico con diversas herramientas bioinformáticas, para priorizar dichas sustituciones en función a su potencial impacto sobre la estructura y función de la enzima, seguido de estudios de dinámica molecular para evidenciar a nivel atómico dichos efectos. Con respecto a LDHA, los resultados fueron diferentes y no se detectaron polimorfismos en regiones codificantes, sin embargo se observaron diferencias en el análisis de actividad de LDH (in vitro) en carnes provenientes de diferentes animales. A partir de estos datos se realizó un análisis de sistemas de ecuaciones estructurales incluyendo variables fenotípicas de una población de individuos de tres razas, que permitió obtener una red de efectos causales entre las variables, que aporta información sobre la determinación a nivel biológico de un carácter tan complejo como el color de la carne.