Glycogen and lactate contents, pH and meat quality and gene expression in muscle Longissimus dorsi from iberian pigs under different rearing conditions

Abstract

Forty-four pure Iberian pigs were reared under four different rearing systems: i. Free range conditions and fed on acorns and pasture (AGFR), ii. Free range conditions with grass availability and fed on concentrate (CGFR), iii. Intensive system and fed on concentrate supplemented with 100 ppm of α-tocopheryl acetate (α-Tac) (CI) and iv. Intensive system and fed on concentrate supplemented with 200 ppm α-Tac (CEI). The aim was to investigate the effect of rearing system on pH values, glycogen content [GLY] and lactate content [LAC], myofibrillar and sarcoplasmic proteins solubility and metabolic rate (R-value) in muscle Longissimus dorsi (L. dorsi) at 45 min and 24 h postmortem. In addition, at 24 h postmortem, water holding capacity (WHC), cook loss (CL), drip loss (DL) and instrumental color were analysed. mRNA expression of genes related to glycogenolysis (glycogen phosphorylase, muscle associated: PYGM) and glucose metabolism, both aerobic (pyruvate dehydrogenase kinase 4: PDK4) and anaerobic pathways (lactate dehydrogenase A: LDHA) were sampled within 45 min postmortem. AGFR muscles at 45 min postmortem had a significantly higher [GLY] than CI (P < 0.05). CEI and CGFR muscle [GLY] did not differ from CI and AGFR, with intermediate values. [LAC], pH, R-value and protein solubility, both at 45 min and 24 h postmortem, did not differ among groups. Rearing system did not affect meat quality parameters, with the exception of redness (CIE a*) that was significantly higher in muscle from AGFR pigs than in those from CEI and CGFR pigs. Meanwhile, PYGM mRNA showed overexpression in AGFR, CGFR and CEI groups compared to CI. No significant differences were found for LDHA and PDK4 genes between batches. Regarding correlations, pH had significant positive correlations with WHC and negative with CL and lightness (CIEL L*). [LAC] correlated positively with CL and CIE L * and negatively with WHC; while the pH did the opposite. The expression of the LDHA gene was negatively correlated with pH and positively with [LAC]. Positive correlations were found between PDK4 gene expression and pH and negative correlations with [LAC].

Cuarenta y cuatro cerdos ibéricos puros se criaron en cuatro sistemas de cría diferentes: i. En libertad y alimentados con bellotas y pastos (AGFR), ii. En libertad con disponibilidad de hierba y alimentados con concentrado (CGFR), iii. Sistema intensivo y alimentación a base de concentrado suplementado con 100 ppm de acetato de α-tocoferilo (α-Tac) (CI) y iv. Sistema intensivo y alimentado con concentrado suplementado con 200 ppm de α-Tac (CEI). El objetivo era investigar el efecto del sistema de cría sobre los valores de pH, el contenido de glucógeno [GLY] y de lactato [LAC], la solubilidad de las proteínas miofibrilar y sarcoplásmica y la tasa metabólica (valor R) en el músculo Longissimus dorsi (L. dorsi) a los 45 min y a las 24 h postmortem. Además, a las 24 h postmortem, se analizaron la capacidad de retención de agua (WHC), la pérdida por cocción (CL), la pérdida por goteo (DL) y el color instrumental. A los 45 min postmortem se muestreó la expresión de ARNm de genes relacionados con la glucogenólisis (glucógeno fosforilasa, asociada al músculo: PYGM) y el metabolismo de la glucosa, tanto por vía aeróbica (piruvato deshidrogenasa cinasa 4: PDK4) como anaeróbica (lactato deshidrogenasa A: LDHA). Los músculos AGFR a los 45 min postmortem tenían una [GLY] significativamente mayor que los CEI (P < 0,05). La [GLY] de los músculos CEI y CGFR no difería de CI y AGFR, con valores intermedios. La [LAC], el pH, el valor R y la solubilidad de la proteína, tanto a los 45 min como a las 24 h postmortem, no difirieron entre grupos. El sistema de cría no afectó a los parámetros de calidad de la carne, a excepción del enrojecimiento (CIE a*) que fue significativamente mayor en el músculo de los cerdos AGFR que en el de los cerdos CEI y CGFR. Mientras tanto, el ARNm de PYGM mostró una sobreexpresión en los grupos AGFR, CGFR y CEI en comparación con CI. No se encontraron diferencias significativas para los genes LDHA y PDK4 entre lotes. En cuanto a las correlaciones, el pH presentó correlaciones positivas significativas con el CAC y negativas con el CL y la luminosidad (CIEL L*). El [LAC] se correlacionó positivamente con CL y CIE L * y negativamente con WHC; mientras que el pH hizo lo contrario. La expresión del gen LDHA se correlacionó negativamente con el pH y positivamente con [LAC]. Se encontraron correlaciones positivas entre la expresión del gen PDK4 y el pH y negativas con [LAC].