Calpain System in meat tenderization: A molecular approach

Abstract

Tenderness is considered the most important meat quality trait regarding its eating quality. Post mortem meat tenderization is primarily the result of calpain mediated degradation of key proteins within muscles fibers. The calpain system originally comprised three molecules: two Ca2+-dependent proteases and a specific inhibitor. Numerous studies have shown that the calpain system plays a central role in postmortem proteolysis and meat tenderization. The objective of this review is to describe the last biochemical and molecular findings in connection with this proteolytic system and their relation with meat tenderness in bovine. Findings of DNA polymorphisms and mRNA and protein expression are described as tools to predict meat tenderness. Understanding the molecular basis of meat tenderization may be useful particularly to the meat industry and may allow amendment of pre-slaughter handling practices and postmortem treatments that improves meat quality.

La terneza de la carne es considerada como el atributo de mayor importancia en el concepto de calidad de carne. El proceso de tenderización de la carne post mortem es principalmente el resultado de la degradación de proteínas clave de las fibras musculares, mediado por las proteasas del sistema calpaína. Este sistema proteico está compuesto por tres moléculas: dos proteasas calcio-dependientes y su inhibidor específico. Numerosos estudios han demostrado que el sistema calpaína desempeña un papel central en la proteólisis postmortem y en la tenderización de la carne. El objetivo de esta revisión es describir los últimos descubrimientos bioquímicos y moleculares de este sistema proteolítico y su relación con la terneza de la carne bovina. Se describen los hallazgos de polimorfismos de ADN y de expresión de ARNm y proteínas, como herramientas para predecir la terneza de la carne. La comprensión de las bases moleculares de la tenderización de la carne puede ser de utilidad para la industria cárnica, permitiendo la modificación de las prácticas de manipulación antes del sacrificio y los tratamientos post mortem, mejorando la calidad de la carne bovina.