O impacto das vitaminas na qualidade da carne. Saulo da Luz e Silva Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos Universidade de São Paulo

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1 O impacto das vitaminas na qualidade da carne Saulo da Luz e Silva Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos Universidade de São Paulo

2 Conteúdo Perspectivas para produção e consumo de alimentos (carne) Importância da carne como alimento Composição química (vitaminas) Relação entre vitaminas e a qualidade da carne Resultados sobre o uso das vitaminas Considerações finais

3 Cenário mundial Crescimento populacional

4 Cenário mundial Aumento da renda

5 Perspectivas Relação entre consumo de carne e renda Fonte: FAO

6 Cenário mundial Consumo de carne por região kg/ pessoa / ano Ásia (Oeste/Central) e Norte da África 20 65% 33 Ásia (Leste/Sul) e Pacífico 28 82% 51 América Latina e Caribe 58 33% 77 América do Norte e Europa 83 7% 89 África Sub-Saariana % 22 Fonte: Adaptado de Rosegrant & Thornton, 2008

7 Cenário mundial Produção carne atual 320 milhões de ton. Produção em milhões ton. Aumento de 150 milhões de ton. (~32%) 20% de aumento de área 80% aumento de produtividade Fonte: FAO,

8 Crescimento da produção de carne nas diferentes espécies Fonte: Adaptado de H. Charles J. Godfray et al. Science 2010;327:

9 Desafios da cadeia produtiva - I 1. Aumento da competição por terra, água e energia(!) 2. Redução impacto ambiental (!) 3. Bem-estar animal (!?) 4. Aumento dos preços? 5. (Des)informação dos consumidores (câncer/cardiovasculares/hormônios/ antiobióticos, etc.)?

10 Desafios da cadeia produtiva - II 6. Segurança dos alimentos 7. Problemas relacionados a qualidade Padronização de carcaças e cortes Maciez Cor (PSE/DFD) Vida útil (armazenamento) Palatabilidade 8. Maior adoção de tecnologias

11 Consumidores

12 Importância nutricional da carne A carne é uma excelente fonte de nutrientes: proteínas de alta qualidade; aminoácidos essenciais minerais (ferro, zinco na forma heme) fonte de energia (ácidos graxos) vitaminas do complexo B (tiamina, riboflavina, niacina, biotina, ácido pantotênico, folacina, vitaminas B6 e B12), A e D

13 Importância nutricional Uma porção (130g) supre: 50% da exigência de proteína 25 a 30% da necessidade diária de Ferro 30 35% da necessidade diária de Zinco Baixa quantidade de carboidratos (<1%) Vitaminas.

14 Vitaminas na carne A B C D E K B1 B2 B3 B5 Hidrossolúveis Lipossolúveis B6 B7 B9 B12

15 Dose diária recomendada das vitaminas Categoria Unidade Adulto VIT A mcg /d 600 VIT D mcg/d 5 VIT C mg/d 45 VIT E mg/d 10 Tiamina mg/d 1,2 Riboflavina mg/d 1,3 Niacina mg/d 16 VIT B6 mg/d 1,3 Ácido fólico mcg/d 400 VIT B12 mcg/d 2,4 Biotina mcg/d 25 Ác. Pantotênico mg/d 5 Vitamina K mcg/d 65 Fonte: ANVISA

16 Importância nutricional Conservação carne/vitaminas Lixiviação, calor, luz, degradação e oxidação alterações do ph Vitaminas C e algumas do complexo B (tiamina e ácido fólico) são mais suscetíveis ao calor; Participam em pequena proporção no organismo pois não são estruturais ou fonte de energia

17 Importância na carne A C D E

18 Vitamina A Retinol/ Ac. retinóico Importante papel na reprodução, crescimento, desenvolvimento e resposta imune Tem sido utilizada em altos níveis na dieta; Dietas de suínos na EU possuem concentrações 6 a 10x maior que a recomendação do NRC (1.317 UI/kg dieta) - Ayuso et al. (2015) Tem um importante papel antioxidante juntamente com VIT C e VIT E; Recomendação bovinos NRC ( UI kg/ms)

19 Vitamina A Retinol Efeito mais expressivo na deposição de gordura intramuscular Pesquisas indicam não haver efeito do nível de VIT A na taxa de crescimento, ingestão de alimento e composição de carcaça;

20 Vitamina A Retinol Atua na modulação da diferenciação dos adipócitos; Influenciam na regulação de genes envolvidos na adipogênese e metabolismo de lipídeos Baixos níveis estimulam a adipogênese; Altos níveis reduzem a diferenciação dos adipócitos; Dependendo da fase tem efeito diferenciado na lipogênese/lipólise Fase neonatal até a desmama favorece a formação e adipócitos intramuscular - hiperplasia (Wang et al, 2016) Fase de acabamento reduz a deposição de gordura intramuscular

21 Vitamina A Retinol Efeito do nível de vitamina A e tipo de milho (seco/úmido) em bovinos Lo Sem suplementação Hi UI/kg MS 145 dias de suplementação Fonte: Gorocica-Buenfil et al, 2014

22 Vitamina A Retinol Fonte: Gorocica-Buenfil et al, 2014

23 Efeito do nível de B-caroteno (7.500 UI/cab/dia) sobre a formação de metamioglobina em bovinos Não suplementado Não suplementado Suplementado Suplementado Longissimus Semimembranoso Suplementação com B-caroteno aumentou a vida útil em 1,5 e 3 dias nos músculos semitendinoso e Longissimus, respectivamente Fonte: Muramoto et al, 2003

24 Oximioglobina x Metamioglobina

25 Vitamina C Ação antioxidante; Redução do ambiente oxidativo da carne pósabate prolongar vida útil; Pode ser utilizado como antioxidante nas carnes embaladas retardar a formação de metamioglobina (aumenta a estabilidade da cor) Não foram observados efeitos significativos da suplementação com vitamina C sobre a qualidade da carne;

26 Vitamina C Efeito da dose de VIT C nas características de qualidade da carne Fonte: Pogge et al, 2014

27 Vitamina D Importância para a qualidade da carne relacionada ao metabolismo do Cálcio; Também atua na regulação da adipogênese; Deficiência de VIT D tem sido associada a obesidade e em humanos (Yao et al., 2015); Efeito inibitório da adipogênese; Relação de inibição dose dependente (1,25 (OH) D);

28 Vitamina D

29 Fonte: IESPE Estrutura muscular

30 Metabolismo pós-morte Abate Colapso celular Proteólise (Desmina, titina e nebulina - Disco Z) Metabolismo anaeróbico Liberação Ca sarcoplasmático Cálcio Desestruturação muscular - maturação Acúmulo de ácido lático ph Retículo sarcoplasmático libera Ca - ativa enzimas proteolíticas calpaínas Carne + macia

31 Degradação fibras musculares 1h após o abate 24h após o abate 48h após o abate 8 dias após o abate Fonte: Aberle, et al, 2012

32 Suplementação com Ca Injeção de CaCl 2 aumenta a ativação das proteases Ca dependentes (Calpaínas) O aumento da vitamina D 3 na dieta aumenta a mobilização de Ca do meio extracelular para o intracelular ativação das calpaínas (proteases)

33 Vitamina D Suplementação com vitamina D 3 aumenta os níveis de Ca circulante Fonte: Swanek et al., 1999 Exp.1

34 Vitamina D 5x10 6 UI Vitamina D 3-7 dias antes do abate Fonte: Swanek et al., 1999 Exp. 2

35 Vitamina D 7,5x10 6 UI Vitamina D 3-10 dias antes do abate Fonte: Swanek et al., 1999 Exp. 3

36 Nível de Vit D3 sobre a maciez da carne Fonte: Montgomery et al., 2000

37 Nível de Vit D3 sobre características sensoriais Não foi observado efeito sobre as propriedades sensoriais da carne Fonte: Montgomery et al., 2000

38 Concentração de Vit D3 no fígado, de acordo com o tempo de retirada da suplementação Fonte: Tipton et al., 2007

39 Efeito do do tempo após o final da suplementação com VIT D sobre a maciez da carne Fonte: Tipton et al., 2007

40 Efeitos da VIT D3 Resultados inconsistentes em relação a maciez da carne Outros fatores devem estar envolvidos (espécie, tempo de suplementação, dosagem); Altas dosagens risco de efeitos colaterais para o consumidor Aparentemente não acontece com 25-OH D 3

41 Vitamina E Poderoso antioxidante (natural); Reduz a oxidação lipídica (e proteica); Em humanos: Relação inversa com doenças coronárias; Redução da severidade de arterosclerose Na carne: Reduz (per)oxidação lipídica e proteica Aumenta a vida útil (vida de prateleira); Melhora a estabilidade da cor Aumenta a capacidade de retenção de água (reduz perdas por gotejamento) Associação com Selênio e/ou vitamina C potencializa sua ação

42 Oxidação das carnes Vit E Carne tem um alto potencial oxidativo: Alta proporção relativa de ácidos graxos polinsaturados (lipídeos de membrana); Deficiência de antioxidantes endógenos quando comparado com vegetais); Alta concentração de pró-oxidantes (heme); Alta concentração de sal (adicionado) Abundância de O 2 (adicionado durante o processamento) reduz a atividade de algumas enzimas antioxidantes (catalase, glutationa peroxidase e superóxido dismutase) Fonte: Kanner, Harel, & Salan, 1988 Jiang et al., 2016

43 Peroxidação lipídica Vit E Ácidos graxos polinsaturados (membrana celular) + Radicais livres Geração peróxidos (substancias reativas) Ácidos graxos polinsaturados + peróxidos α-tocoferol VIT E Produtos finais: Rancidez oxidativa Compostos potencialmente nocivos se combinados com outros componentes da carne Lesão membranas celulares e organelas

44 Oximioglobina x Metamioglobina

45 Meta-análise VIT E em suínos Concentração de α-tocoferol no músculo Longissimus em resposta a suplementação com VIT E Fonte:Trefan et al. 2010

46 Meta-análise VIT E em suínos Relação entre concentração de α-tocoferol no músculo Longissimus em função da dose de VIT E na dieta Fonte:Trefan et al. 2010

47 Meta-análise VIT E em suínos Relação entre concentração de TBARS no músculo Longissimus em função do tempo de armazenagem e tempo de suplementação pré-abate. Fonte:Trefan et al. 2010

48 Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em suínos Nível de VIT E plasmático Fonte:Kim et al. 2015

49 Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em suínos Nível de VIT E no músculo Longissimus Fonte:Kim et al. 2015

50 Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em suínos Nível de VIT E na dieta e concentração de TBARS no músculo Longissimus (24h após o abate) dos animais alimentados por 42 dias Fonte:Kim et al. 2015

51 Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em ovinos Nível de VIT E em diferentes músculos de acordo com o tempo de suplementação com VITE Fonte: Jose et al. 2015

52 Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em ovinos Relação oximioglobina/ metamioglobina em função da concentração de VIT E nos diferentes músculos Fonte: Jose et al. 2015

53 Considerações finais Vitaminas desempenham um papel fundamental no correto funcionamento do organismo e na qualidade do produto final (carne); Influenciam de diferentes formas as características qualitativas da carne; Importante um maior entendimento dos mecanismos envolvidos, visando uma maior aplicação dessas tecnologias em benefício da produtividade e qualidade da carne nas diferentes espécies.

54 Thank you! /Obrigado! Saulo da Luz e Silva sauloluz@usp.br