Vliv úrovně prošlechtění vybraných živočišných druhů na histochemické charakteristiky svalových vláken

Ing. Nicole Lebedová

Disertační práce

The effect of breeding intensity in different animal species on histochemical characteristics of muscle fibres

Anotace:

Předkládaná závěrečná práce zahrnuje dva tematické okruhy. Cílem prvního z nich bylo pomocí podrobnějších klasifikačních metod stanovit jednotlivé typy svalových vláken a objasnit vztah mezi histochemickými charakteristikami svalových vláken a kvalitou masa. Pro tyto účely byla zvolena imunohistochemická analýza v porovnání s metodou barvení pomocí adenosin trifosfatázy u dvou ekonomicky hodnotných svalů finálních hybridů prasat. Výsledky ukázaly, že imunohistochemická metoda, která umožňuje rozdělit svalová vlákna do více skupin je velmi vhodná pro klasifikaci svalových vláken prasat, u kterých se vyskytují všechny MyHC izoformy a rovněž mají ve svalech vysoký podíl glykolytických vláken typu IIB, z nichž může být velká část klasifikována jako IIx. Výsledky hodnotící vztahy mezi jednotlivými typy vláken a kvalitou masa pak dále ukázaly, že nepříznivé parametry masa spojované s podílem vláken typu IIB nemusí přímo souviset s izoformou MyHC IIb, ale mohly by být u prasat spojeny se svalovými vlákny typu IIx. Rovněž zahrnutí hybridních vláken do jednoho z čistých typů může významně ovlivnit zjištěné vztahy mezi histochemickými charakteristikami svalových vláken a kvalitativními parametry masa a proto je vhodné se touto klasifikací zabývat. Druhý okruh měl za cíl vyhodnotit vliv plemenné příslušnosti, a tedy různé úrovně šlechtění, na utváření svalových vláken skotu a prasat a s tím související kvalitu masa. Tato studie pravděpodobně přináší první výsledky histochemické klasifikace svalových vláken u plemen skotu gasconne a české strakaté a u přeštického černostrakatého prasete. Přestože byla v rámci studie hodnocena plemena skotu rozdílného původu i užitkového typu, meziplemenné rozdíly v charakteristikách svalových vláken nebyly tak významné, jak bylo očekáváno. Významné rozdíly byly pozorovány v rámci masného užitkového typu mezi plemeny aberdeen angus a gasconne, zatímco mezi nimi a dojenými plemeny nebyly zjištěny rozdíly. Rovněž při porovnání moderních plemen prasat nebyly rozdíly v kompozici svalových vláken příliš výrazné. Od ostatních plemen se lišila především divoká prasata a masosádelné plemeno přeštické černostrakaté. Výsledky ukazují, že výrazné meziplemenné rozdíly jsou patrné především při porovnání extrémně odlišných genetických modelů, jako jsou divoká či domestikovaná zvířata. Naproti tomu při porovnání konvenčních plemen mohou být výsledky poněkud kontroverzní. Hodnoty korelačních koeficientů stanovené mezi charakteristikami svalových vláken a kvalitativními parametry masa v rámci našich i dalších vědeckých studií ukazují, že výsledky významně ovlivňuje zvolená klasifikační metoda, živočišný druh, hodnocená masná partie i plemenné složení zvířat. Přesto bylo v rámci všech tří experimentů této práce potvrzeno, že vyšší podíl vláken typu IIB má pozitivní vliv na instrumentálně měřenou křehkost masa. Dále byl zjištěn pozitivní vliv zastoupení vláken typu I na snížení ztrát masové šťávy odkapem ve svalu longissimus lumborum a to u čistokrevných plemen prasat i jejich kříženců. Ve studii porovnávající plemena prasat byl rovněž zjištěn pozitivní vliv zastoupení vláken typu I na červenost masa a podíl intramuskulárního tuku pozitivně koreloval se zastoupením vláken IIB ve studiích porovnávajících plemena skotu i prasat. Kvalita masa je ovlivněna řadou faktorů, které jsou velmi komplexní, závislé na řadě intravitálních i postmortálních vlivů a nelze je hodnotit samostatně. Rovněž nelze žádný z těchto hodnotících parametrů opomíjet. Hodnocení svalových vláken tak tvoří malou, ale nepostradatelnou součást výzkumů zabývajících se kvalitou masa.

Abstract:

The thesis included two thematic areas. The aim of the first was to determine the individual types of muscle fibres using more detailed classification methods and thus better clarify the relationship between the histochemical characteristics of muscle fibres and meat quality. Immunohistochemical and adenosine triphosphatase staining was used to assess muscle fibre composition of two high-value muscles of the final pig hybrids. The results showed that the immunohistochemical method, which allows subdividing of muscle fibres into more groups, is very suitable for the classification of muscle fibres in pigs, which contain all MyHC isoforms and have a high proportion of glycolytic fibres IIB in muscles, many of which can be classified as IIx. The results evaluating the relationships between individual fibre types and meat quality further showed that the unfavourable meat parameters associated with the proportion of type IIB fibres may be related to the MyHC IIx isoform, instead of IIb. In addition, the inclusion of hybrid fibres in one of the pure types can significantly affect the observed relationships between the histochemical characteristics of muscle fibres and meat quality traits, and therefore it is appropriate to use this classification. The second aim was to evaluate the influence of breeding intensity on muscle fibre composition in cattle and pigs. This study probably brings the first results of histochemical classification of muscle fibres in Gascon and Czech Fleckvieh cattle and Prestice Black-Pied pig. Although cattle breeds of different origins and purposes were evaluated in the study, the interbreeding differences in muscle fibre characteristics were not as significant as expected. Significant differences were observed within the meat type between the Aberdeen Angus and Gascon breeds, while no differences were found between them and dairy breeds. Also in comparison of modern pig breeds, the differences in the composition of muscle fibres were not very significant. The main differences were found between modern pig breeds and Prestice Black-Pied and wild pigs. The results show that significant differences are evident especially when comparing extremely different genetic models, such as wild or domesticated animals. In contrast, when comparing conventional breeds, the results can be controversial. The correlation coefficients determined between the characteristics of muscle fibres and meat quality show that the results are significantly influenced by the classification method, animal species, meat part and breed of animals. Nevertheless, it was confirmed in all three experiments of this work that a higher proportion of type IIB fibres has a positive effect on meat instrumental tenderness. Furthermore, a positive effect of the presence of type I fibres on the reduction of drip-loss in the longissimus lumborum muscle was found in purebred breeds of pigs and their hybrids. A study comparing pig breeds also found a positive effect of type I on meat redness and the proportion of intramuscular fat was positively correlated with the proportion of IIB fibres in studies comparing cattle and pig breeds. The quality of meat is affected by a number of factors that are very complex, dependent on a number of intravital and post-mortem factors and cannot be evaluated separately. The evaluation of muscle fibres thus forms a small but indispensable part of research in meat quality.

Klíčová slova

klasifikační metoda, kvalita masa, myozinová izoforma, prase, skot

Keywords

cattle, classification method, meat quality, myosin isoform, pig

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 12. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Roman Stupka, CSc.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Doktorský studijní program / obor:
Zootechnika / Speciální zootechnika