Objective: The objective of this study was to compare growth performance, carcass traits and meat quality in young bulls, steers and heifers produced by crossing Limousin bulls with Holstein-Friesian cows, fattened semi-intensively and slaughtered at 18 months of age. Methods: Thirty-one young calves were reared in a conventional production system, and were fed milk replacer, hay and concentrate. At 6 months of age, the animals were divided into groups based on gender, and were fed a total mixed ration composed of grass silage, concentrates I and II in a semi-intensive production system. At the end of the fattening period (18 months), the animals were slaughtered, carcass quality was evaluated, and samples of musculus longissimus thoracis were collected to determine the proximate composition and quality of meat. Results: Bulls were characterized by the highest percentage share of the most valuable cuts in the carcass, and three-rib sections from bull carcasses had the highest lean meat content with low intramuscular fat content (0.93%). No significant differences in carcass conformation, dressing percentage or the percentage share of round in the right half-carcass were found between bulls vs. steers and heifers. Heifers and steers had higher carcass fat content than bulls, which had a positive influence on the sensory properties of beef. In comparison with the meat of bulls, the meat of steers and heifers was characterized by more desirable physical properties and sensory attributes (water-holding capacity, shear force, color lightness, aroma, juiciness, tenderness, flavor). Conclusion: Under the semi-intensive production system, heifers and steers had higher carcass fat content than bulls, which had a positive effect on the sensory properties of beef. Bulls are better suited for intensive systems, which contribute to improving the quality of their meat. The results of this study may encourage producers to breed steers and heifers for beef.
Nguyen Thu Uyen;Dao Van Cuong;Pham Dieu Thuy;Luu Hong Son;Nguyen Thi Ngan;Nguyen Hung Quang;Nguyen Duc Tuan;In-ho Hwang
한국축산식품학회지
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제43권4호
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pp.563-579
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2023
Myogenesis and adipogenesis are the important processes determining the muscle growth and fat accumulation livestock, which ultimately affecting their meat quality. Hanwoo is a popular breed and its meat has been exported to other countries. The objective of this study was to compare the myogenesis and adipogenesis properties in satellite cells, and meat quality between Hanwoo and Vietnamese yellow cattle (VYC). Same 28-months old Hanwoo (body weight: 728±45 kg) and VYC (body weight: 285±36 kg) steers (n=10 per breed) were used. Immediately after slaughter, tissue samples were collected from longissimus lumborum (LL) muscles for satellite cells isolation and assays. After 24 h post-mortem, LL muscles from left carcass sides were collected for meat quality analysis. Under the same in vitro culture condition, the proliferation rate was higher in Hanwoo compared to VYC (p<0.05). Fusion index was almost 3 times greater in Hanwoo (42.17%), compared with VYC (14.93%; p<0.05). The expressions of myogenesis (myogenic factor 5, myogenic differentiation 1, myogenin, and myogenic factor 6)- and adipogenesis (peroxisome proliferator-activated receptor gamma)-regulating genes, and triglyceride content were higher in Hanwoo, compared with VYC (p<0.05). Hanwoo beef had a higher intramuscular fat and total monounsaturated fatty acids contents than VYC beef (p<0.05). Whilst, VYC meat had a higher CIE a* and total polyunsaturated fatty acids content (p<0.05). Overall, there was a significant difference in the in vitro culture characteristics and genes expression of satellite cells, and meat quality between the Hanwoo and VYC.
Anatomically separate fat depots differ in size, function, and contribution to pathological states such as the metabolic syndrome. We isolated pre-adipocytes from different adipose depots, omental, subcutaneous and intramuscular, of beef cattle, and cultured in vitro to determine the basis for the variations and attribute these variations to the inherent properties of adipocyte progenitors. The proliferating cells from all depots before the confluence were harvested and the proteome was analyzed by a functional proteomic approach, involving 2-DE and MALDI-TOF/TOF. More than 252 protein spots were identified, selected and analyzed by Image Master (ver 7.0) and MALDI-TOF/TOF. Further, our analysis showed that there were specific differences in proteome expression patterns among proliferating precursor cells from the three depots. Sixteen proteins were found to be differentially expressed and these were identified as proteins involved in cellular processes, heat shock/chaperones, redox proteins, cytoskeletal proteins and metabolic enzymes. The results also enabled us to understand the basic roles of these proteins in different inherent properties exhibited by adipose tissue depots.
Heart fatty acid-binding protein gene (H-FABP) is an important candidate gene for meat quality. One of the objectives of this study was to screen single nucleotide polymorphisms (SNP) of chicken H-FABP gene among 252 individuals that included 4 Chinese domestic chicken breeds (Fengkai Xinghua (T04), Huiyang Huxu (H), Qingyuan Ma (Q), Guangxi Xiayan (S1)), 2 breeds developed by the Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences (Lingnan Huang (DC), dwarf chicken (E4)) and one introduced broiler (Abor Acre (AA)). Another objective of this study was to analyze the associations between polymorphisms of the H-FABP gene and fat deposition traits in chickens. PCR-SSCP was used to analyze SNPs in H-FABP and 4 SNPs (T260C, G675A, C783T and G2778A) were detected. Associations between polymorphic loci and intramuscular fat (IMF), abdominal fat weight (AFW) and abdominal fat percentage (AFP) were analyzed by ANCOVA method. The results showed that the T260C genotypes were significantly associated with IMF (p = 0.0233) and AFP (p = 0.0001); the G675A genotypes were significantly associated with AFW, AFP (p<0.01) and IMF (p<0.05); at the C783T locus, AFW and AFP differed highly between genotypes. However, the G2778A loci did not show any significant effect on fat deposition traits in this study. In addition, we found that there were some differences between AFP and definite haplotypes through a nonparametric statistical method, so the haplotypes based on the SNPs except G2778A loci were also significantly associated with IMF, AFW (g) (p<0.05) and AFP (%) (p<0.001). Significantly and suggestively dominant effects of H4H4 haplotype were observed for IMF and the H2H3 was dominant for AFW (g) and AFP (%). The results also revealed that H5H7 haplotype had a negative effect on IMF, while the H5H6 had a positive effect on AFW (g) and AFP (%).
Mitochondrial calcium uptake 1 (MICU1)은 2개의 canonical EF hands를 가지고 미토콘드리아 내막에 위치하여, 미토콘드리아의 칼슘 섭취에 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 근육 세포의 미토콘드리아 칼슘 섭취는 사후에 급속냉각 또는 냉장 시, 근육 내 칼슘 방출로 인한 강직과 관련되어 있으므로 궁극적으로는 육질 형성에 관련이 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 돼지 MICU1 유전자의 exon영역의 변이를 탐색하고, 발굴된 변이에 대해 육질 형질과의 연관성 분석을 실시하였다. 이를 위해 버크셔 667두(암퇘지 347두, 거세수퇘지 320두)가 이용되었으며, MICU1 유전자의 cDNA를 염기서열 해독하여 비교함으로써 exon 영역의 변이를 발굴하였다. 그 결과 MICU1의 3' 비해독 영역(untranslated region, UTR)에서 3개의 단일염기다형성(single-nucleotide polymorphism, SNP)를 발견했다. 그리고 이들 SNP에 대해 공시돈의 육질형질(근육 pH, 육즙 손실, 육색, 근내지방함량)과 연관성 분석을 실시했다. SNP1 (c.*136G>A)에서는 육즙 손실(p=0.017), 근내지방함량(p=0.039)과 연관되어 있었고, SNP2 (c.*222G>A)와 SNP3 (c.*485G>A)에서는 각각 육즙 손실(p=0.018)과 근내지방함량(p<0.001)과 연관되어 있는 것을 확인하였다. 따라서 본 결과를 바탕으로, 돼지에서 육질과 관련된 후보 유전자로 추정된 MICU1 유전자로부터 3' 비해독 영역의 변이가 유의적으로 육질 형질과 관련되어있다는 것이 확인되었다. 향후 MICU1 유전자의 3' 비해독 영역의 변이들에 기능적 역할을 정확히 파악하기 위한 분자생물학적 특성 연구가 필요할 것으로 판단된다.
We conducted a series of investigations in order to elucidate role of nutritional status in regulating GLUT expression and energy metabolism in porcine muscle. Firstly, the role of mild undernutrition in regulating muscle GLUT gene expression and function was studied in growing pigs (3 wk of age) on a high (H) or low (L) food intake (H = 2L) at $35^{\circ}C$ or $26^{\circ}C$. Low food intake selectively upregulates GLUT1 and GLUT4 gene expression; mRNA levels were elevated in longissimus dorsi (L. dorsi) and rhomboideus muscles but not in diaphragm or cardiac muscles. Our next step was to determine whether dietary lysine, a major primary limiting amino acid in diets for pigs, affects muscle GLUT4 expression. Pigs of 6 wk of age were pair-fed a control or low lysine (LL) diet. The control diet contained optimal amounts of all essential amino acids, including 1.15% lysine. The LL diet was similar but contained only 0.70% lysine. GLUT4 mRNA expression was upregulated by the LL diet in L. dorsi and rhomboideus muscles, whereas that in cardiac muscle was unaffected. GLUT4 protein abundance was also higher in rhomboideus muscle of animals on the LL diet. We conducted another investigation in order to elucidate effects of the LL diet on post-GLUT4 glucose metabolism. Activity of hexokinase was unaffected by dietary lysine levels while that of citrate synthase was higher both in L. dorsi and rhomboideus muscles of pigs fed on the LL diet. Glucose 6-phosphate content was higher in L. dorsi msucle in the LL group. Glycogen content was higher both in L. dorsi and rhomboideus muscles in the LL group. Further, we determined the effects of dietary lysine levels on accumulation of intramuscular fat (IMF) in L. dorsi muscle of finishing pigs. A low lysine diet (lysine content was 0.40%) meeting approximately 70% of the requirement of lysine was given to finishing pigs for two months. IMF contents in L. dorsi of the pigs given the low lysine diet were twice higher than those of the pigs fed on a control diet (lysine content was 0.65%). Finally, we proved that a well known effect of breadcrumbs feeding to enhance IMF of finishing pigs could be attributed to shortage of amino acids in diets including breadcrumbs.
This study aims to determine the polymorphism and mRNA expression pattern of the heart-type fatty acid-binding protein (H-FABP) gene and their association with intramuscular fat (IMF) content in the breast and leg muscles of Baicheng oil chicken (BOC). A total of 720 chickens, including 240 black Baicheng oil chicken (BBOC), 240 silky Baicheng oil chicken (SBOC), and 240 white Baicheng oil chicken (WBOC) were raised. Three genotypes of H-FABP gene second extron following AA, AB, and BB were detected by polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP) strategy. The G939A site created AA genotype and G956A site created BB genotype. The content of IMF in AA genotype in breast muscle of BBOC was significantly higher than that of AB (p = 0.0176) and the genotype in leg muscle of WBOC was significantly higher than that of AB (p = 0.0145). The G939A site could be taken as genetic marker for higher IMF content selecting for breast muscle of BBOC and leg muscle of WBOC. The relative mRNA expression of H-FABP was measured by real-time PCR at 30, 60, 90, and 120 d. The IMF content significantly increased with age in both muscles. The mRNA expression level of H-FABP significantly decreased with age in both muscles of the three types of chickens. Moreover, a significant negative correlation between H-FABP abundance and IMF content in the leg muscles of WBOC (p = 0.035) was observed. The mRNA expression of H-FABP negatively correlated with the IMF content in both breast and leg muscles of BOC sat slaughter time.
Adipose tissue deposited within muscle fibers, known as intramuscular fat (IMF or marbling), is a major determinant of meat quality and thereby affects its economic value. The biological mechanisms that determine IMF content are therefore of interest. In this study, 48 genes involved in the bovine peroxisome proliferator-activated receptor signaling pathway, which is involved in lipid metabolism, were investigated to identify candidate genes associated with IMF in the longissimus dorsi of Hanwoo (Korean cattle). Ten genes, retinoid X receptor alpha, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARG), phospholipid transfer protein, stearoyl-CoA desaturase, nuclear receptor subfamily 1 group H member 3, fatty acid binding protein 3 (FABP3), carnitine palmitoyltransferase II, acyl-Coenzyme A dehydrogenase long chain (ACADL), acyl-Coenzyme A oxidase 2 branched chain, and fatty acid binding protein 4, showed significant effects with regard to IMF and were differentially expressed between the low- and high-marbled groups (p<0.05). Analysis of the gene co-expression network based on Pearson's correlation coefficients identified 10 up-regulated genes in the high-marbled group that formed a major cluster. Among these genes, the PPARG-FABP4 gene pair exhibited the strongest correlation in the network. Glycerol kinase was found to play a role in mediating activation of the differentially expressed genes. We categorized the 10 significantly differentially expressed genes into the corresponding downstream pathways and investigated the direct interactive relationships among these genes. We suggest that fatty acid oxidation is the major downstream pathway affecting IMF content. The PPARG/RXRA complex triggers activation of target genes involved in fatty acid oxidation resulting in increased triglyceride formation by ATP production. Our findings highlight candidate genes associated with the IMF content of the loin muscle of Korean cattle and provide insight into the biological mechanisms that determine adipose deposition within muscle.
English crossbred steers (n = 32) and heifers (n = 32) were fed a corn-based finishing diet and supplemented with 2% Ascophyllum nodosum on a DM basis to for various feeding stages of the 119 d feeding period determine the supplementation strategy that maximized intramuscular fat deposition as determined by quality grade. All cattle were implanted with Ralgro$^{(R)}$ on d 36 of the trial and re-implanted with Revalor-S$^{(R)}$ or Revalor-H$^{(R)}$ on d 92. Cattle were blocked by sex and divided into one control and three treatment groups receiving Ascophyllum nodosum. Treatment 1 (trt 1) received Ascophyllum nodosum from d 36 to 50 of the feeding period, trt 2 received Ascophyllum nodosum for the last 14 d of the feeding period, and trt 3 which received Ascophyllum nodosum for both d 36-50 and the last 14 d of the feeding period. Cattle were weighted initially ($385{\pm}4.53kg$) and every 28 d following until they reach an average BW of $554{\pm}7.46kg$. No effect for Ascophyllum nodosum supplementation was found on measured performance characteristics. All treatment groups supplemented with Ascophyllum nodosum had higher actual marbling scores (p<0.05) than controls. Trt 1 was found to have a highest marbling score (572.5; p<0.05), whereas the control group having the lowest marbling score (473.8). Trt 1 had a higher quality grade (5.25; p<0.05) than the control (3.94) group, but did not differ from trt 2 (4.56; p = 0.105) and trt 3 (4.75; p = 0.236) where high Select = 4, and low Choice = 5. Trt 2 did not differ from trt 3 (p = 0.655), or the control group (p = 0.140) for quality grade. However, trt 3 did tend to differ (p = 0.057) from the control group for quality grade. Control group animals graded 25% Choice, 62.5% Select; trt 1 graded 75% Choice, 18.8% Select; trt 2 graded 62.5% Choice, 25% Select and trt 3 graded 56.3% Choice and 31.2% Select. Overall, treatment groups had a 39.6% increase in Choice quality grade and a 37.5% decrease in Select quality grade when compared to the control animals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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