Movilización y sacrificio de los bovinos

Los bovinos se movilizaron en un transporte especializado a un rastro Tipo Inspección Federal (TIF) ubicado a 110 km de distancia de la engorda. Para las mediciones de calidad y estabilidad oxidativa se seleccionaron al azar 12 bovinos por tratamiento, tres por cada repetición. A su llegada al rastro, los animales se pesaron individualmente en una báscula (Revuelta modelo RGI), obteniendo un peso promedio para hembras y machos de 450.5 + 30.5 kg. La movilización y sacrificio del ganado se realizaron cumpliendo las normas oficiales: NOM-051-ZOO-1995¹⁹ y NOM-033-ZOO-1995²⁰. Las canales recibieron estimulación eléctrica de corriente alterna (60 Hz, 50 volts x 2 min) inmediatamente después del degüello, los electrodos se colocaron en el tendón de Aquiles y en la nariz.

Medición de pH y obtención de muestras de lomo

Las canales se cortaron longitudinalmente para obtener dos medias canales y se incorporaron a una cámara de refrigeración donde se midió el pH a los 45 min postmortem a nivel del músculo Semimembranossus con un electrodo de penetración conectado a un potenciómetro marca Hanna Instruments^®. Las canales permanecieron en refrigeración por 24 ± 2 h, 0.3 °C). Se tomó una muestra de carne (15 cm de largo aproximadamente) del músculo Longissimus thoracis entre el quinto y treceavo espacio intercostal de la media canal izquierda, para los análisis de calidad.

Determinaciones de color y pH en carne fresca

A las muestras de lomo de cada canal se les midió el color y pH (24 h post mortem). La determinación del color se realizó por triplicado²¹ con un espectrofotocolorímetro (MiniScan EZ HunterLab^®, USA. Iluminante D65/10°) después de 30 min de "blooming", y se registraron los valores de L*= luminosidad, a*= tono de rojo a verde, y b*= tono de amarillo a azul. La medición del pH se hizo con un potenciómetro digital portátil (pH-meter, Hanna Instruments^®, USA) previamente calibrado. Inmediatamente, las muestras se empacaron al alto vacío y se congelaron a -20 °C hasta su análisis en el Laboratorio de Carnes del Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Fisiología y Mejoramiento Animal del INIFAP (Colón, Querétaro). Todas las determinaciones se realizaron por triplicado.

Acondicionamiento de muestras y análisis de carne madurada

Las muestras congeladas se cortaron en cinco chuletas de aproximadamente 1" de espesor a partir de la región próxima a la zona craneal con una sierra de banco (St-295-PE, Torrey^®, México). Las chuletas se pesaron e identificaron conforme se iban obteniendo y se colocaron en un refrigerador vertical (Torrey^®, México) a 2 °C, para posteriormente determinar la pérdida de agua por descongelado; por la diferencia entre el peso individual de la chuleta congelada (-20 °C) menos el peso descongelado y expresada como el porcentaje perdido del peso inicial. La chuleta no. 1 se usó para evaluar el pH²², el color^23,24, la capacidad de retención de agua²⁵, la concentración de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS)²⁶ y la actividad de las enzimas glutatión peroxidasa (GPX) y catalasa (CAT)²⁷. La chuleta no. 3 se usó para determinar la pérdida de agua por goteo²⁸. La chuleta no. 4 se preparó en una parrilla eléctrica para posteriormente determinar la pérdida de agua por cocción y la fuerza al corte²⁹. Las chuletas no. 2 y 5 se colocaron en charolas de unicel y se cubrieron con plástico PVC, para almacenarlas 8 días a 2 °C. En la carne madurada se midió el pH, color, pérdida de agua por cocción, fuerza de corte, la oxidación lipídica por TBARS y la actividad de las enzimas GPX y CAT. Todas las determinaciones se hicieron por triplicado.

Análisis estadístico

Los datos de todas las variables estudiadas se sometieron a análisis de varianza para un arreglo factorial 2 x 2, mediante el procedimiento PROC MIXED de SAS.

Modelo estadístico:

μ = efecto de la media general;

α_i = efecto del i-ésimo tratamiento por fuente mineral;

β_j = efecto del j-ésimo tratamiento por vitamina E;

(αβ) _ij = efecto de interacción (fuente mineral por vitamina E);

E_ijk = error aleatorio de cada observación.

Adicional al modelo mixto se utilizó la técnica de correlación de Pearson de análisis multivariado (SAS, Versión 9.3) para el estudio de la relación entre las variables estudiadas.

Valores de pH en músculo a los 45 min postmortem

No se encontró diferencia (P>0.05) en el pH por efecto de fuente mineral, vitamina E, o su interacción a los 45 min postmortem (Cuadro 3). El pH a los 45 min postmortem osciló entre 6.1 a 6.3, los cuales son valores cercanos a lo observado por otros investigadores, en donde también se utilizó estimulación eléctrica posterior al desangrado de los bovinos³⁰.

Valores de pH de los lomos a las 24 h postmortem y a los días 1 y 8 de maduración en laboratorio

El pH de las canales refrigeradas por 24 h fue afectado por la fuente mineral (P< 0.05), sin embargo, no se encontró efecto por vitamina E, ni interacción de fuente mineral por vitamina E. Los valores de pH con los minerales quelados fueron más elevados (5.67 + 0.05) que con minerales inorgánicos (5.55 + 0.03; Cuadro 3). Este efecto sobre el pH se observó¹¹ al suplementar Se de fuentes queladas e inorgánicas, aunque siempre dentro de los rangos considerados normales, que oscilan entre 5.4 y 5.87^31,32, en que se mantienen las características organolépticas aceptables de las carnes. Sin embargo, las pequeñas variaciones mostradas en pH seguramente afectaron la configuración de algunas proteínas, lo que se puede relacionar con la observación de diferencias en retención de agua de las carnes post descongelación, entre las de animales que consumieron minerales quelados y las de los que lo hicieron únicamente a partir de fuentes inorgánicas y mostraron pH más ácido. Al día 1 y 8 post descongelación no se encontró diferencia en pH entre tratamientos.

Retención de agua y estabilidad oxidativa de los lomos después de la maduración

La luminosidad (L*) no se afectó (P>0.05) por fuente mineral, vitamina E, interacción de la fuente mineral por vitamina E, ni por día de maduración (Cuadros 3 y 4). Los valores de a* y b* se afectaron (P<0.05) por el día de maduración en todos los tratamientos. Se observó un decremento en la intensidad de los tonos rojo y amarillo en los lomos al transcurrir los días de maduración (1-8) lo cual se asocia a la correlación negativa entre el valor de a* y TBARS³³ como se documenta en el Cuadro 5, que relaciona los cambios de tono rojo con los procesos de oxidación. Lo anterior se debe, a que la oxidación de los ácidos grasos poliinsaturados no solo causa el rápido desarrollo de la rancidez, sino que también afecta el color, la calidad y textura de la carne de res³⁴.

El valor de b* fue más elevado en los tratamientos con minerales inorgánicos (P<0.05) en los días 1 y 8 de maduración (Cuadro 4). La diferencia encontrada se debe a un aumento en la oxidación de la oximioglobina a metamioglobina³⁵, provocando un color pardo³⁴. Lo anterior se relaciona a la mayor actividad de TBARS encontrada al día ocho de maduración en los tratamientos con minerales inorgánicos (Cuadro 6).

Pérdida de agua por descongelación

La fuente mineral afectó (P<0.05) la pérdida de agua por descongelación, no así la vitamina E ni la interacción de la fuente mineral por vitamina E. Se obtuvo mayor pérdida (P<0.05) de agua por descongelación en los lomos con minerales quelados que los minerales inorgánicos. El pH de los lomos con minerales quelados fue mayor en comparación con el de los minerales inorgánicos a las 24 h postmortem (P<0.05), lo cual favoreció la estabilidad de las proteínas miofibrilares y por lo tanto la retención de agua en los lomos. Una parte del agua retenida en los lomos con minerales quelados pudo haberse convertido en cristales de hielo al momento de la congelación, lo cual se puede asociar a la mayor cantidad de agua perdida durante la maduración de las muestras. Así también, la mayor actividad de la enzima CAT se puede relacionar a la pérdida de agua observada en los tratamientos con minerales quelados.

Pérdida de agua por goteo

La pérdida de agua por goteo en los lomos se afectó por la vitamina E (P<0.05). La fuente mineral y la interacción de fuente mineral con vitamina E no tuvieron efecto (P>0.05, Cuadro 4). La suplementación con vitamina E favoreció la actividad antioxidante a nivel de la membrana celular³⁶ y permitió a la célula mantener sus componentes sarcoplásmicos durante el almacenamiento de la carne³⁷; esta acción antioxidante se relaciona con la menor actividad de TBARS en los tratamientos suplementados con vitamina E (Cuadro 5).

Capacidad de retención de agua

Los lomos de los tratamientos con minerales quelados mostraron mayor capacidad de retención del agua (CRA) (P<0.05) que los tratamientos con minerales inorgánicos. No se encontró efecto de vitamina E ni de su interacción con la fuente de minerales. Una de las condiciones que puede alterar la conformación de las proteínas miofibrilares y el espacio entre ellas, es la carga neta que se puede modificar por cambios en el balance de aniones/cationes, sobre todo el reemplazo de los divalentes por monovalentes³⁸, como ocurrió con la adición de solución salina. Por otro lado, la carne de los animales suplementados con las fuentes inorgánicas de los minerales en estudio mostró tanto en la canal como en los lomos, menores pérdidas de agua, aunque cuando se les agregó solución salina su capacidad de retención fue menor.

Los valores de pH encontrados en los lomos con minerales quelados a las 24 h postmortem (Cuadro 3) favorecieron la CRA, ya que, las proteínas miofibrilares se encontraron más alejadas de su punto isoeléctrico (pH 5.4-5.5)³⁸, lo cual favoreció la estabilidad de las proteínas y su unión a moléculas de agua.

Fuerza de corte a los días 1 y 8 de maduración

La fuerza de corte (FC) no fue afectada (P<0.05) por la fuente mineral, vitamina E o su interacción al día 1 de maduración. Sin embargo, se encontró una menor fuerza de corte (P<0.05) al día 8 de maduración por efecto de la fuente mineral, y no así por vitamina E o su interacción (Cuadro 4). La FC se correlacionó con la pérdida de agua por cocción (r=0.53; P<0.001; Cuadro 6) y con el pH tuvo una correlación negativa (r=-0.23, P<0.05). Shackelford el al³⁹ realizaron una escala para clasificar la FC para la carne de res, reportando: <3.2 kg carne muy suave, de 3.2 a 3.89 kg carne suave, 3.89 a 4.59 kg intermedia, y valores >4.6 kg para carne dura. Por lo que, los lomos de los cuatro tratamientos fueron considerados "duros" al día 1 de maduración, sin embargo, al día 8 de maduración la carne de los animales que recibieron minerales quelados fue considerada como "suave", mientras que la carne de los animales que recibieron solo minerales inorgánicos fue considerada como "intermedia", y la de los que recibieron minerales inorgánicos con vitamina E fue clasificada como carne "dura".

Se ha sugerido que valores de pH iguales o superiores a 5.8 son considerados inaceptables para carne de res y se consideran cortes oscuros⁴⁰; los cuales se caracterizan por tener mayor CRA y menor FC^41,42, así también, valores de pH elevados (>6.0) pueden incrementar la degradación del disco Z⁴³. Lo anterior, se relaciona con los valores de pH más elevados, observados en los tratamientos con minerales quelados, lo cual aumentó la CRA, así como, la suavidad de los lomos. Por otra parte, se demostró que la suplementación con Se quelado causó mayor acumulación de selenoaminoácidos, lo cual pudo modificar la estructura del tejido muscular provocando menor FC¹¹. El ablandamiento de la carne está relacionado a la maduración de la misma, ya que en ese proceso enzimas como la calpaína y catepsina tienen acción proteolítica sobre proteínas estructurales de la fibra muscular^38,44. Los ocho días de maduración sometieron a la carne a ese proceso de ablandamiento por acción enzimática, que se vio favorecido por un mayor pH de los cortes de animales suplementados con minerales quelados (Cuadro 3).

Pérdida de agua por cocción a los días 1 y 8 de maduración

No hubo efecto de la fuente de minerales, vitamina E, ni de su interacción sobre la pérdida de agua por cocción de los lomos con 1 y 8 días de maduración. Sin embargo, hubo efecto por día de maduración, ya que los cortes con un día tuvieron mayor pérdida de agua que los madurados por ocho días (Cuadro 4). Los cortes sometidos a cocción estuvieron previamente congelados, lo cual pudo modificar la CRA⁴⁵ al originar que el agua inmovilizada se convirtiera en cristales de hielo⁴⁴, que al descongelarse se transformara en agua libre, parte de la cual se perdió entre el día uno y ocho de maduración.

TBARS en los cortes a los días 1 y 8 de maduración

Las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico no se afectaron por efecto de tratamiento al día uno de maduración de las muestras (P>0.05), sin embargo, para el día ocho hubo efecto por interacción entre fuente de minerales y vitamina E (P<0.05; Cuadro 5). Los valores de las TBARS aumentaron de cuatro a seis veces para los tratamientos con fuentes queladas y de ocho hasta más de 14 veces en los tratamientos con minerales inorgánicos. La diferencia encontrada en la actividad de las TBARS entre los días uno y ocho de maduración se debe al incremento de la peroxidación de las grasas, la cual se incrementó al madurar la carne en refrigeración. La diferencia encontrada al día ocho entre T1 y T3 (Cuadro 5) se puede originar por la diferencia en concentración de cofactores cómo Se almacenado en los tejidos, como señala Cravo et al⁴⁶ quienes encontraron mayor concentración de Se en músculos provenientes de bovinos suplementados con minerales quelados. El efecto adicional de la vitamina E ha sido también documentado por su acción preventiva del deterioro oxidativo^8,37 al neutralizar el efecto de los radicales libres, lo cual se evidenció al encontrar menor actividad de las TBARS en los tratamientos que recibieron vitamina E (Cuadro 5).

Catalasa

No se encontró efecto por vitamina E ni por la interacción de la fuente mineral por la vitamina E, sin embrago, la actividad de la enzima CAT fue mayor con minerales quelados en los dos tiempos post descongelación estudiados (P<0.05; Cuadro 5). Aparentemente la mayor actividad de esa enzima se asoció a la mayor biodisponibilidad de los minerales quelados como el Cu, que participa, a través de la ceruloplasmina, en la oxidación del Fe del grupo hemo, cofactor de CAT, en la primera etapa de la acción de la enzima sobre el peróxido de hidrógeno¹⁷. La mayor actividad de la CAT registrada en los lomos con minerales de fuentes quelados ayudó a disminuir la oxidación de las grasas.

Glutatión peroxidasa

No se encontró efecto por fuente mineral, vitamina E ni por la interacción de la fuente mineral por la vitamina E. Por otra parte, la actividad de la enzima glutatión peroxidasa se afectó por el tiempo de maduración de la carne (P<0.05), siendo menor el día uno que el día ocho (Cuadro 5). Lo anterior se puede relacionar con la actividad de los radicales libres, ya que, con el transcurso de los días de maduración, estos van incrementando por la exposición de la carne al ambiente y a la multiplicación bacteriana. O´grady et al⁸ tampoco encontraron efecto sobre la actividad de la enzima GPX al suplementar bovinos con una fuente quelada o inorgánica con o sin vitamina E, concluyendo que las concentraciones de Se fueron suficientes para cubrir los requerimientos en todos los tratamientos.