Utilização da técnica do ultrassom para o melhoramento genético e para a qualidade da carne
Marcos Jun-Iti Yokoo¹, Elen Silveira Nalério¹
¹Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa Pecuária Sul – Embrapa / CPPSul - Bagé, RS. E-mail: marcos.yokoo@embrapa.br ; elen.nalerio@embrapa.br
Introdução
Atualmente, o Brasil vem se destacando pelo grande volume de carne produzida e desempenha um papel fundamental na pauta de exportações do país, aumentando significativamente a balança comercial (ANUALPEC, 2011). Contudo, os pecuaristas necessitam de investimentos para aumentar a quantidade e a qualidade da carne produzida, de ações sanitárias preventivas e de procedimentos eficazes de rastreabilidade dos animais destinados ao abate, atendendo assim as exigências mercadológicas por uma carne mais segura e saudável. Visando atender demandas futuras de mercado, uma das alternativas viáveis é o aumento de ações em melhoramento genético, pois a pecuária dos dias atuais nos apresenta uma situação indicativa de que apenas criadores com alta produtividade permanecerão no mercado. Segundo dados da Cepea (2012), desde 2004, o custo de produção do pecuarista vem aumentando de forma demasiada, acumulando um aumentou de aproximadamente 117%, de 2004 a 2012, reduzindo margem do pecuarista. Portanto, aqueles que não atingirem níveis adequados de qualidade e produtividade serão marginalizados do processo produtivo, podendo até ser eliminados do mesmo e sair do ramo. Aumentar a produtividade e melhorar a qualidade dos produtos, sempre a custos minimizados são palavras de ordem da produção nos dias de hoje.
O melhoramento genético animal tem por finalidade aperfeiçoar a produção dos animais das gerações subsequentes, que apresentam interesse para o homem, por meio da alteração da constituição genética da população. Assim, o melhoramento genético utiliza basicamente duas ferramentas, a seleção e os sistemas de acasalamento como formas clássicas de promover mudanças na constituição genética da população. Nas últimas décadas, essas ferramentas propiciaram um extraordinário progresso de diversas características de interesse econômico em várias espécies.
Os sistemas de acasalamento têm por definição, a maneira de como esses indivíduos vão se acasalar. Estes acasalamentos podem ocorrer de duas formas, pelo fenótipo ou pelo genótipo. Os acasalamentos dirigidos que podem tomar como base o fenótipo dos animais são denominados de acasalamentos preferenciais positivos ou negativos, e os acasalamentos guiados pelo parentesco são nomeados de endogamia e cruzamento ou exogamia.
A seleção pode ser natural, quando fatores da natureza determinam os indivíduos que irão sobreviver e deixar filhos, ou artificial, quando esta decisão é tomada pelo homem. Assim, a seleção artificial é a escolha de animais que serão pais da próxima geração, determinando quantos descendentes deverão produzir e por quanto tempo deverão permanecer em reprodução na população. Desta forma, para fazer seleção é necessária a identificação dos animais geneticamente superiores, isto é que possuam maior valor genético como pais da próxima geração.
Com o avanço da ciência e dos métodos de diagnóstico, a ultrassonografia passou a ser utilizada como técnica para a predição da composição da carcaça de bovinos de corte. Empregada tanto como ferramenta em programas de melhoramento genético da carcaça, objetivando predizer e padronizar a qualidade da carne, de forma a agregar valor a esse produto; quanto para fornecer métodos mais acurados de avaliação in vivo, para combater a subjetividade das avaliações visuais da composição corpórea dos animais destinados ao abate.
Seleção
O efeito básico da seleção é alterar o arranjo das frequências alélicas, o que pode ser facilmente demonstrado quando se considera uma característica determinada por um locus com dois alelos, como por exemplo, ausência ou presença de chifres em bovinos. Entretanto, em geral, as características de importância econômica são poligênicas, isto é, são determinadas por vários pares de genes com pequeno efeito individual e sofrem grande influência do ambiente. Assim, embora o efeito da seleção sobre estas características seja o mesmo que sobre as características de herança simples, a mudança na frequência
alélica devido à seleção, não pode ser visualizada. Neste caso, os efeitos da seleção que podem ser observados são restritos às mudanças na média da população, que é o caso das características de carcaça obtidas por ultrassom, as quais são de herança poligênica. Assim, a seleção artificial, se faz uma ferramenta importante no melhoramento genético dos animais domésticos. Pois a modificação conseguida por seleção nas frequências alélicas de uma população é estável e assim, os ganhos conseguidos por meio da seleção são permanentes e cumulativos. Esta, sem dúvida, é uma das grandes vantagens do melhoramento genético animal em relação às outras áreas da zootecnia, principalmente para o melhoramento da produtividade de características poligênicas (quantitativas). Portanto, o efeito observado da seleção, é o aumento da produtividade, que é o que interessa para o produtor.
A identificação dos animais geneticamente “superiores”, isto é que possuam melhor valor genético como pais da próxima geração, os quais serão os multiplicadores, propagando desta forma, seu material genético “superior” não é simples. Escrevem-se superiores entre aspas, pois o material genético superior, ou seja, os reprodutores selecionados em um determinado sistema de produção pode não ser os mais perfeitos em algum outro sistema, seja por alguma interação entre a genética e o ambiente, ou mesmo pelos distintos objetivos de seleção. Em geral, como comentado anteriormente, as características de importância econômica são quantitativas, isto é, características cujos fenótipos têm expressão contínua, em geral são determinadas por muitos pares de genes com pequenos efeitos individuais (ação poligênica que são genes com um pequeno efeito individual que agem em conjunto sobre uma determinada característica produzindo alterações quantitativas observáveis) e são bastante afetadas pelo ambiente. Em consequência, o valor fenotípico de um animal (P), ou seja, um desempenho observado para determinada característica não reflete exatamente o seu valor como pai que será transmitido para as gerações seguintes.
Para melhor esclarecer, digamos que o desempenho dos animais, também denominado de valor fenotípico (P) de um animal para uma determinada característica é resultado do patrimônio genético que o animal possui que é chamado de valor genotípico (G) e dos desvios de ambiente (E), existindo ainda uma interação entre os efeitos de genótipo e de meio ambiente (GE), já que alguns animais são superiores a outros em alguns ambientes, mas se tornam inferiores àqueles em ambientes diferentes. Assim, o desempenho dos animais, seja qual for a característica estudada (peso à desmama, produção de leite, circunferência escrotal, espessura de gordura, altura da garupa, área de olho de lombo e etc) poderá ser explicado por uma equação muito simples:
[1] P = G + E + GE,
em que, P é o fenótipo do animal (desempenho), G é o efeito de todos os genes e combinações gênicas que influenciam a característica, E é o efeito que os fatores externos (não genéticos) têm sobre o desempenho do animal para a característica e GE é a interação entre os efeitos genéticos e ambientais.
O gene (alelo) está no cromossomo localizado no núcleo celular, e os bovinos, por sua vez possuem 30 pares de cromossomos, sendo que cada par é composto por um cromossomo proveniente do pai e um da mãe. Na divisão celular os pares de cromossomos se separam e assim, cada célula reprodutiva, ou seja, o gameta (espermatozoide ou óvulo) reúne a metade do número de cromossomos da célula original. Desta maneira, na formação de um novo indivíduo, durante a fertilização, cada cromossomo do espermatozoide se une ao seu análogo do óvulo para constituir uma célula geneticamente completa, com 60 cromossomos, ou seja, metade do material genético (genes) do pai e metade da mãe, sendo restabelecido o número original de cromossomos da espécie. Vale ressaltar que os pais não transmitem todo o seu genótipo (G) aos descendentes e sim uma amostra aleatória da metade dos seus genes, dessa maneira, no processo de formação das células germinativas, os pares de genes são desfeitos, sendo que cada um destes pares são os responsáveis pela expressão das características dos indivíduos. Portanto, a parte do valor genotípico que é resultado das combinações entre genes (CG) não será transmitida para progênie e apenas a parte do valor genotípico que resulta dos efeitos individuais dos genes será transmitida, que é chamada de genética aditiva (A). Consequentemente, o valor genotípico (G) pode ser decomposto em valor genético aditivo (A), que é a parte que resulta dos efeitos individuais e independentes dos genes e que é transmitida de forma previsível dos pais para os filhos, e no valor das combinações gênicas (CG), que resultam dos efeitos de combinações entre genes e que não são transmitidas de pais para filhos. Deste modo, o problema que temos é o de identificar os melhores animais para serem pais da próxima geração, isto é, os animais com melhores valores genéticos aditivos
(A). Deve-se salientar que, embora CG e E possam ser muito importantes para o desempenho do animal, esses componentes não são transmitidos para a progênie. Assim, o que nos interessa para se fazer seleção e consequentemente melhorar o rebanho em termos de genética, é identificar os animais que tenham o melhor valor de A para as características desejáveis, ou seja, as que retornam em maior lucro econômico para o sistema.
Com esses novos conceitos (A e CG), podemos escrever a mesma equação [1] acima, desta nova forma:
[2] P = A + CG + E + GE
Como se pode observar nesta equação [2], o único conhecimento que temos para conhecer A (estimar) são as observações ou medidas dos valores fenotípicos (P, desempenho mensurado). Assim, esta equação nos mostra que, infelizmente, o fenótipo (P) que medimos nos animais não demonstra diretamente sua qualidade ou potencialidade genética que é transmitida.
Ainda por curiosidade, esta equação [2] ainda pode ser expandida um pouco mais, particionando-se os efeitos de CG em efeitos de desvios de dominância entre alelos (D) e os efeitos epistáticos (I) que genes de um locus têm sobre outros de outro locus. Desta forma, nossa equação [2] ficaria assim:
[3] P = A + D + I + E + GE
Mais uma vez, deve-se ressaltar que os efeitos D e I não são transmitidos para a progênie, apesar de serem genéticos.
Utilização das Informações das DEP’s no Processo de Seleção
Nas últimas décadas, as ferramentas do melhoramento genético animal citadas acima, como as técnicas de seleção e estratégias de acasalamentos propiciaram um extraordinário progresso de diversas características de interesse econômico em várias espécies. Como exemplo, Havenstein et al. (2003) ressaltou que o melhoramento genético representou mais de 85% dos ganhos em desempenho das características de crescimento de aves de corte comparado com os ganhos em desempenho obtidos pela parte da nutrição, entre outros ganhos. Especificamente em bovinos, três desenvolvimentos científico-tecnológicos, revolucionaram o melhoramento genético e proporcionaram maiores avanços em termos de progresso genético. O primeiro refere-se às técnicas de inseminação artificial permitindo a utilização intensiva de touros provadamente superiores em diversos locais, disseminando dessa forma, o melhor material genético. O segundo desenvolvimento foram os modelos estatísticos com os “famosos” efeitos mistos para predição dos valores genéticos e posterior seleção de candidatos à reprodutores, os quais possibilitaram as análises de dados desbalanceados complexos, envolvendo efeitos aleatórios (genéticos) e fixos (ambientais). E por último o desenvolvimento de computadores modernos, os quais permitiram o processamento de milhares de medidas de muitos animais para várias características simultaneamente.
Como já foi preconizado anteriormente, para aplicar esses desenvolvimentos científico-tecnológicos que revolucionaram o melhoramento genético, necessita-se de avaliar o mérito genético de um animal, que nada mais é do que estimar o seu valor genético aditivo, o A da equação [3], que é o único efeito genético que se pode estimar quantitativamente e que não depende da interação entre genes, quer de dominância (que depende da ação dos genes que têm origem no outro ancestral parental), quer de epistasia (muito mais complexa, pois depende da composição gênica de cada locus de ambos os progenitores e de sua interação). Sempre falamos em “estimar”, pois na verdade, jamais conheceremos com precisão o valor que um animal tem como reprodutor, mas, por meio de metodologias diversas, é possível estimar com bastante credibilidade esse valor (A).
O valor genético dos animais depende da herdabilidade do caráter, pois quanto maior a herdabilidade, maior a concordância entre o genótipo e o fenótipo, também depende do número de informações (quanto maior este número, maior a confiança da estimativa do valor genético), do parentesco entre o animal avaliado e as fontes de informação (quanto mais próximo o parentesco, maior a ênfase que a informação deve ter), além dos chamados efeitos permanentes de ambiente, entre outras coisas.
Por definição, o valor genético aditivo esperado (Expected Breeding Value ou EBV) de um animal é o valor que ele teria como reprodutor. O valor genético aditivo é o que os rebanhos selecionadores vendem, pois expressa o potencial genético dos animais vendidos. Na realidade, essa estimativa é representada pela letra A nas equações [2] e [3]. Este valor (A) mostra o quanto os filhos de
um animal seriam desviados em relação à média de todos os reprodutores em utilização, ou seja, produziriam “a mais” ou “a menos” que a média dos filhos dos outros reprodutores, que tenham sido utilizados na mesma população de animais onde estivemos estimando os valores genéticos, sob as mesmas condições e com as mesmas vacas (matrizes).
Em gado de corte, as avaliações genéticas são expressas em DEP’s (diferenças esperadas na progênie). Um valor de DEP prediz a habilidade de transmissão de um animal como pai. O termo DEP, sugere desta forma, uma comparação, sendo exatamente assim que pretendemos usá-lo.
Considere um exemplo usando a característica área de olho de lombo medida ao sobreano (AOL) em gado de corte. Assuma que a DEP para o touro X é de 2,0 cm2, e a DEP para o touro Z é de 5,0 cm2. A diferença entre o touro X e o touro Z é de 3,0 cm2 para a AOL. Isto significa que podemos esperar que toda progênie do touro Z difira, em média, 3,0 cm2 a mais do que toda a progênie do touro X. Os 3,0 cm2 refletem a diferença dos valores genéticos dos gametas produzidos por cada touro.
As DEP’s são resultados de amplos programas informatizados de controle e avaliação de reprodutores conduzidos por consórcios de criadores (em Associações de Raças, empresas ou outros grupos) e publicados em seus “Sumários de Touros”. Elas podem ser relativas a qualquer característica que se possa medir com precisão, como o peso ao nascer, à desmama, a área de olho de lombo, a espessura de gordura, a produção de leite, de gordura ou de proteína, circunferência escrotal, pontuação em um sistema linear de avaliação corporal, altura, etc. Também vale ressaltar que o importante é estimar DEP para características de importância econômica, ou seja, as que mais contribuem para a lucratividade do sistema. Assim a DEP se torna uma ferramenta poderosa para o criador selecionar seus melhores reprodutores. Quanto maior o número de informações, mais ampla será a avaliação de um reprodutor. Nada impede que um reprodutor seja “superior” aos demais em algumas características e “inferior” em outras. Os valores das DEP’s podem mudar de uma avaliação para outra (em geral de um ano para outro), à medida que novas informações são agregadas. Os sistemas de avaliação em uso atualmente estimam DEP’s para todos os animais controlados, inclusive aqueles que não têm registro de produção ou que já morreram, pois isso é feito pelos laços de parentesco com aqueles que têm produções controladas. Um bom programa de avaliação de reprodutores sempre estima as DEP’s dos animais que estão nascendo no rebanho, mas o mais importante é que devem ser incluídos nas avaliações todos os animais nascidos, seja eles, os de desempenho bons ou ruins. Incluir apenas os melhores filhos de um touro poderá resultar em maiores ou menores DEP’s, mas esta estimativa será falsa e os filhos desses animais não terão o desempenho esperado, comprometendo o próprio programa de avaliação genética, mas, sobretudo colocando em dúvida a seriedade do criador.
Outros aspectos importantes no melhoramento
Outro aspecto da maior importância refere-se à avaliação genética de matrizes. Talvez a maior importância das DEPs esteja ligada ao conhecimento que todo criador deve ter do nível genético de suas matrizes. Com tal conhecimento, fica muito facilitada a decisão de quais acasalamentos poderão ser feitos, maximizando o ganho genético que pode ser obtido no rebanho. As DEPs estimadas para todas as vacas e para os animais jovens do rebanho, associadas a outras informações sobre o estado geral e produtividade dos animais são essenciais como critério de descarte; sua utilização melhora muito o nível do rebanho.
É importante relembrar que o desempenho de um animal não é apenas resultado de seu genótipo, mas também dos efeitos de ambiente. As características produtivas economicamente importantes são condicionadas pelo genótipo em frações de 10 a 60% do fenótipo, dependendo da herdabilidade, o que significa que de 90 a 40% da variação da mesma é devida ao ambiente ou outras causas não controláveis. Assim, a DEP não oferece 100% de garantia de desempenho superior dos filhos dos touros testados, mas com certeza é um dos melhores indicadores que os programas de melhoramento genético podem oferecer do potencial do reprodutor. Dessa maneira, basta ao criador tentar controlar a outra parte responsável pelo desempenho dos animais, que seja o ambiente, a alimentação, a saúde, etc. Vale a pena lembrar que, efeitos de ambiente não são passados de pai para filho, mas a genética sim.
Critérios e Objetivos de Seleção
valores antes dos leilões ou pedidos de sêmen. O criador deve saber o que ele deve melhorar em seu rebanho e comparar as DEPs dos reprodutores disponíveis. A compra de material genético, antes de qualquer coisa, é uma compra técnica. Estar atualizado no significado dos termos técnicos de avaliação de reprodutores é uma importante ferramenta, tanto de compra quanto de venda. Essas informações, as DEPs, são essenciais para a decisão de cada criador, que deve ter a liberdade de melhorar seu rebanho segundo seus conceitos e ideias. Portanto, o “melhorista” deve ter bem claro na sua mente o conceito de critério e objetivo de seleção. O critério de seleção nada mais é do que o conjunto de informações utilizadas para estimar o valor genético dos indivíduos a serem selecionados e os objetivos de seleção, são os caracteres que devem ser geneticamente melhorados.
Cada criador tem um índice, ou um conjunto de características, que ele considera úteis para seu programa de melhoramento. A importância atribuída a cada característica também varia entre criadores. Para quem trabalha com a fase de cria e produz bezerros para venda, por exemplo, o peso a desmama e o número de bezerros por vaca determinam sua renda bruta. Estes índices são influenciados, por sua vez, pela habilidade materna, pelas taxas reprodutivas e pela facilidade de parto. O custo primário envolvido nessa fase contabilizaria, principalmente, os custos para mantença das vacas adultas. Para quem recria, recria e engorda animais, o ganho de peso da desmama até o abate e a musculosidade têm grande importância.
A decisão de incluir, ou não, determinada característica em programa de melhoramento depende da importância econômica, do potencial para ganho genético, dos custos de sua medição e dos interesses particulares de cada segmento da cadeia produtiva. Todo esse cenário faz com que o produtor de bovinos de carne dos dias de hoje tenha o mesmo dilema de um motorista de carro sem mapa dirigindo em uma ampla estrada, repleta de sinais luminosos e com saídas para vários destinos. Cada um desses sinais representa algo, vários deles indicam as especificidades dos diferentes sistemas de produção. Seguindo pelo caminho aparecem alguns sinais direcionando para o mercado: “o da uniformidade”, “o da qualidade” e o “do custo de produção”. Também fazem parte do elenco aqueles sinais criados, ou desenvolvidos, pelo meio técnico, como “o das mudanças na musculosidade”, “das mudanças no ganho em peso”, “das mudanças no peso corporal”, “da precocidade sexual”, “da velocidade de acabamento”, “do número de dias para alguma coisa”, “do ciclo reprodutivo”, “da maciez da carne”, “do marmoreio” e etc ... Mais à frente surgem alguns sinais, ainda mais acadêmicos, como os “da avaliação genética”, “das DEPs”, “das acurácias”, “dos valores econômicos”, e continua o caminho. No final da estrada uma grande placa diz “mantenha sua atividade lucrativa, sobreviva e ganhe dinheiro”. O “melhorista”, um simples mortal, fica confuso, pois, aparentemente, cada segmento leva a uma distinta direção que se deve seguir, e o comprador (mercado consumidor) diz a ele para tomar outra direção, seguir outro sinal, no sentido de mudar a seleção dos animais para as necessidades de um mercado específico. Ai vem a famosa questão, a quem o produtor deve ouvir? Qual caminho deve seguir? Não existe resposta única para estas indagações e este artigo não a almeja. Aqui serão apresentados, de forma bastante simples, algumas características que são, em maior ou menor intensidade, utilizadas como índices zootécnicos visando à seleção para o melhoramento de carcaça de bovinos de corte no Brasil.
Ultrassom para avaliação de carcaça e da qualidade da carne
Programas de melhoramento genético da carcaça vêm procurando padronizar a qualidade da carne e consequentemente agregar valor a esse produto. Basicamente, quando se debate o melhoramento de carcaça, pode-se discutir o objetivo de seleção de duas formas: 1º) em termos de rendimento e 2º) de qualidade de carne, que pode ser dividida em aspectos sanitários e características sensoriais da carne (este ultima abordaremos a seguir).
Os atributos sensoriais mais apreciados pelos consumidores e, por isso considerado mais importante durante a produção animal, são sabor e maciez (BOLEMAN et al., 1998). Muitos são os fatores que podem influenciar a qualidade das carcaças e das carnes, contudo, estes fatores podem ser controlados nas diversas etapas de sua produção através de manipulação dos fatores intrínsecos, como escolha de raças/linhagens, do gênero, da idade e dos fatores extrínsecos ao animal como instalações, nutrição, gestão da produção e manejo (KUHL et al., 2012).
O componente de maior variação na carne é a gordura, o qual pode variar grandemente em função da genética e da dieta do animal. Neste sentido, a porcentagem de gordura, tanto subcutânea, quanto
intramuscular na carcaça, assim como a maciez, são fatores que afetam diretamente a qualidade da carne, mais especificamente as características sensoriais (BOLEMAN et al., 1998).
De acordo com Robbins et al. (2003) os critérios de maior importância para os consumidores, no momento da compra da carne são a cor, a gordura visível, o preço e o corte cárneo. Entretanto, com relação à satisfação no momento de consumir o produto as características de maior relevância são maciez, sabor e suculência. Com isso, o efeito da união entre estes fatores, como sistemas de produção (idade, sexo, alimentação, raça, dentre outros), atributos sensoriais (cor, textura, sabor) e características biológicas (colágeno, fibras, lipídios, enzimas, etc.) do tecido muscular são determinantes para a maciez (RENAND et al., 2001) e o sabor do produto final cárneo.
Estudos reportam que uma carcaça de qualidade deve apresentar quantidade de gordura suficiente para garantir sua preservação e características desejáveis para o consumo. Alguns autores, entre eles, Dransfield (1994) e Saunders (1994), observaram que a taxa de proteólise miofibrilar, que é o processo de maturação da carne, está intimamente relacionada às variações de pH do meio intracelular. Segundo Watanabe et al. (1993), os valores de pH na carne apresentam relação direta e positiva com a quantidade de gordura subcutânea na carcaça, a qual permite uma maior preservação da carne no post mortem, garantindo assim, a sua qualidade. Além disso, a medida do pH pode oferecer informações riquíssimas a respeito da qualidade microbiológica e sobre os possíveis defeitos na carne (carne DFD – dark, firm and dry e carne PSE – pale, soft and exsudative), que podem ter ocorrido em virtude de estresse animal. Após o abate, as carcaças são armazenadas em câmaras frias para que ocorra a queda da temperatura do músculo. Neste período deve ocorrer a transformação do músculo em carne. Caso a temperatura da câmara fria seja muito baixa e as carcaças não possuam cobertura de gordura subcutânea adequada de, no mínimo 3 mm, para realizar o isolamento térmico das mesmas , as fibras musculares se contraem violentamente até o esgotamento das reservas de ATP (glicólise muscular), acontecendo o processo de cold-shortening, onde ocorre o escurecimento, a perda de água (quebra de peso) e o encurtamento das fibras musculares dessa carne. Nesse processo, o sarcômero diminui de tamanho, mantendo uma estrutura compacta, gerando o endurecimento da carne dos animais abatidos, causando sérios prejuízos econômicos aos frigoríficos. Além disso, segundo Smith (2001), um bom grau de marmorização tende a promover o aumento na palatabilidade (isto é, o conjunto de maciez, sabor e suculência) da carne bovina devido a maior “lubrificação” das fibras musculares pelos lipídios e pela capacidade da gordura em provocar maior salivação.
Uma ressalva importante é que o conceito de qualidade da carcaça e da carne é simplesmente uma opinião cultural, ou seja, depende dos hábitos inerentes à cultura de cada país, região ou continente. Por exemplo, para o mercado Japonês e Americano (EUA), uma carne de qualidade, em média, apresenta 12% e 8% de gordura intramuscular, respectivamente. Em algumas partes do mercado Europeu, devido à preocupação em ingerir menor quantidade de gordura saturada, uma carne bovina de qualidade, deve apresentar o mínimo de gordura intramuscular possível.
A falta de uniformidade em idade dos animais ao abate, a cobertura de gordura subcutânea em padrões não desejáveis e a marmorização da carne em quantidades não satisfatórias possuem grande influência na maciez, coloração e palatabilidade do produto final. Desta maneira, as variações de qualidade da carne bovina são consequências, principalmente, da falta de padronização dos sistemas de produção, da genética dos rebanhos e da inabilidade em identificar as carcaças com quantidade e qualidade de carne desejada (SHACKELFORD et al., 1991), o que parece válido até os dias atuais no Brasil. Adicionalmente, a falta de planejamento agropecuário, como por exemplo, vários sumários de touros de uma mesma raça, contribui para a falta de consistência e qualidade do produto final, entre outros.
A escolha de reprodutores “melhoradores” das características de carcaça, em termos de rendimento, pode ser feita por meio da seleção de animais mais musculosos, ou seja, com maiores áreas de olho de lombo (AOL). A AOL está relacionada com a musculosidade da carcaça, ou seja, com maiores quantidades de carne presente nesta, o que tem impacto na diminuição dos custos fixos do processamento de sua carcaça dentro do frigorífico e da produção de um animal, pois é mais barato depositar carne do que gordura na carcaça.
Existem várias maneiras de mensurar a qualidade da carcaça com o objetivo de melhorar as características sensoriais da carne. A técnica da ultrassonografia permite a avaliação das características
na carcaça por um procedimento não invasivo e sem deixar resíduos nocivos na carne dos animais. A técnica consiste na emissão de uma alta frequência de ondas sonoras acima da capacidade auditiva humana (16.000 ciclos/segundo). Geralmente, para animais vivos são utilizadas as frequências entre 1 e 5 mega-hertz (MHz), sendo mais utilizadas as frequências entre 3 e 3,5 MHz para avaliação de carcaça, possibilitando a identificação quantitativa dos tecidos muscular e adiposo através da diferença de impedância acústica. O método estima a quantidade de gordura depositada no animal, além de fornecer indicativos das massas musculares desenvolvidas ao longo da vida do mesmo. Rapidez e confiabilidade são pontos que atribuem a esta tecnologia alto grau de repetibilidade em suas mensurações na carcaça (PERKINS et al., 1997).
Estudos têm demonstrado que a utilização da técnica do ultrassom no melhoramento animal pode ser uma ferramenta objetiva e acurada na seleção para musculosidade, cobertura de gordura, marmoreio e rendimento de carne à desossa (PERKINS et al., 1992; WILSON, 1992; HERRING et al., 1998). Além disso, a tecnologia de ultrassom possibilita acabar com a problemática da subjetividade das avaliações visuais da composição corpórea dos animais in vivo, sendo assim, é possível conhecer o momento ideal de abate, acarretando em redução de custos para o produtor devido à redução de mão de obra destinada ao manejo e de alimentação aos animais. Segundo Stouffer (2004) a ultrassonografia passou a ser utilizada como técnica para a predição da composição da carcaça de bovinos de corte em 1.956, no Colorado, EUA. Maiores detalhes sobre a história do ultrassom podem ser encontrados em Fisher (1997), Stouffer (2004) e Yokoo (2005 & 2009). Em alguns países as avaliações por ultrassom têm um grande impacto econômico, já que os produtores recebem ou são penalizados de acordo com a qualidade e o rendimento dos cortes cárneos de seus animais. Devido às necessidades competitivas, as associações da América do norte desenvolveram programas de melhoramento genético para qualidade de carcaça bovina, utilizando testes de progênie e/ou uso da técnica do ultrassom (Beef Improvement Federetion - BIF, 2002). Em 1.974, a Associação Americana de Angus (AAA) começou a utilizar características de carcaça como critérios de seleção em programas de melhoramento genético e, desde então, foram avaliadas mais de 83.564 carcaças. A partir de 1.998 foi introduzida a técnica da ultrassonografia para a avaliação de carcaça dos animais in vivo, e até os dias atuais foram mensurados mais de 1.388.522 animais por meio do ultrassom (AMERICAN ANGUS ASSOCIATION, 2013).
Segundo Yokoo et al. (2009a,b; 2011), atualmente, as características de qualidade da carcaça obtidas por ultrassom em tempo real mais utilizadas em áreas tropicais são: AOL (cm2) – Área de olho de lombo, que é a área de uma secção transversal do músculo Longissimus dorsi entre as 12ª e 13ª costelas, frequentemente utilizada como característica indicadora de musculosidade. EG (mm) – Espessura de gordura subcutânea na costela, que é a espessura do depósito de gordura subcutânea entre as 12ª e 13ª costelas. É uma característica indicadora do grau de acabamento da carcaça, o qual determina a qualidade da carne por proteger a carcaça no resfriamento e também pelas questões sensoriais já mencionadas. EGP8 (mm) – Espessura de gordura subcutânea na garupa, que é a espessura do depósito de gordura subcutânea na garupa entre o íleo e o ísquio. É também uma característica indicadora do grau de acabamento da carcaça e a sua deposição, inicia-se mais cedo que o das costelas (YOKOO et al., 2008). Esta característica, assim denominada em função de um determinado pesquisador na Austrália que marcou vários pontos para obter a gordura subcutânea na garupa do animal. Dentre esses pontos, o de número oito foi o que mostrou maior consistência para tal mensuração, pois se situava na intersecção dos músculos Gluteus medius e Biceps femoris, localizados entre o ílio e o ísquio do animal.
Apesar da grande utilidade e repetibilidade das avaliações realizadas por ultrassom do tipo Modo B, bidimensional (equipamento abordado até o momento), não é possível efetuar avaliações de características como textura, pH e cor. Novos métodos têm sido desenvolvidos e suas aplicabilidades estudadas. Um exemplo seria o ultrassom 3D que tem a possibilidade de avaliar textura, conteúdo de colágeno e de gordura, o qual pode ser empregado tanto em animais vivos, quanto em carcaças. Já com outros métodos, tipo o NIRS (Near Infrared Spectroscopy) é possível estimar de forma ampla diversos atributos de qualidade, tais como textura em nível instrumental, capacidade de retenção de água, cor, estrutura de moléculas e até mesmo características sensoriais (DAMEZ & CLERJON, 2008).
Melhoramento Genético da Carcaça no Brasil
tivemos a avaliação de carcaça de mais de 14.000 animais, sendo que esses dados geraram mais de 700.000 DEPs de carcaça estimadas em animais das raças Nelore, Guzerá e Brahman (comunicação pessoal, 5 de setembro de 2009). Nos programas de melhoramento genético animal, o objetivo principal é a mudança da média fenotípica do rebanho e com já foi abordado, esse processo pode ser realizado por meio da escolha dos melhores indivíduos que serão utilizados como pais da próxima geração. Portanto, para que isto ocorra, é necessário que haja variabilidade genética, pois o que se busca, é o aumento da frequência dos genes favoráveis na população e consequentemente a diminuição dos menos adeptos. No entanto, nem toda variação observada nos animais é herdável, ou seja, de origem genética aditiva. Dessa forma, a seleção dos reprodutores se torna um processo complexo, necessitando de um prévio conhecimento das estimativas dos parâmetros genéticos das características que se pretende melhorar, por meio dos valores genéticos preditos.
Apesar da técnica do ultrassom ser bastante vantajosa, poucos estudos foram feitos com relação à estimação de componentes de (co)variância das características de carcaça obtidas por ultrassom em animais zebuínos criados em áreas tropicais, e apenas algumas estimativas foram reportadas, sendo que a maioria em Anais de Congresso. Figueiredo et al. (2000), Sainz et al. (2003), Yokoo et al. (2008; 2009b) e Lima Neto et al. (2009) relataram estimativas de herdabilidade para AOL, de magnitude moderada (0,20, 0,29, 0,35, 0,37 e 0,35, respectivamente), entretanto, Barbosa et al. (2005a) reportaram uma alta estimativa, de 0,64. Para a característica EG e EGP8, alguns autores, dentre eles, Sainz et al. (2003), Barbosa et al. (2005a) e Yokoo et al. (2008; 2009b) descreveram estimativas de herdabilidade de magnitude moderada a alta (0,44, 0,41, 0,52 e 0,55, respectivamente para EG e 0,62, 0,62, 0,65, 0,40, 0,43, respectivamente para EGP8), contudo, Figueiredo et al. (2000) e Lima Neto et al. (2009) relataram baixas estimativas para a característica EG, 0,04 e 0,10, respectivamente. Quando se faz seleção para uma característica podem ocorrer mudanças nas frequências gênicas de outras características ao mesmo tempo, inclusive daquelas que não são objetivos de seleção, com consequente alteração nas médias destas. Isto acontece porque as características podem ser em parte ou totalmente, determinadas pelos mesmos conjuntos de genes de ação aditiva causando correlação genética entre elas.
O coeficiente de correlação genética mede o grau de associação de uma característica com a outra. Para o melhoramento genético de um rebanho bovino, é fundamental conhecer o sentido e a magnitude das associações genéticas entre as características selecionadas, para verificação e controle dos efeitos de seleção sobre outras características. As características de crescimento, como os pesos nas diferentes idades, apresentam correlações genética próximas de zero com espessura de gordura subcutânea (EG e EGP8) e positiva, mas de magnitude moderada com a AOL (MEYER et al., 2004; YOKOO et al., 2006; 2010). Estudando as correlações genéticas entre as características de carcaça obtidas por ultrassom e altura do posterior (ALT), em animais zebuínos criados em áreas tropicais, Yokoo et al. (2006; 2010), relataram uma baixa associação entre a AOL e ALT, e correlações genéticas negativas e moderadas entre as espessuras de gordura subcutânea e ALT. Os autores concluíram que, progressos genéticos podem ser alcançados nas características de carcaça medidas por ultrassom sem causar antagonismo no peso, sendo que, a seleção para aumento do peso, em longo prazo, deve levar, por resposta correlacionada, ao incremento da AOL e da ALT. Além disso, a seleção para animais mais altos deve acarretar, por resposta correlacionada, a animais de terminação mais tardia, em termos de gordura subcutânea ao sobreano. Favoráveis estimativas de correlações genéticas entre características de carcaça e reprodutivas são reportadas. Meyer et al. (2004) estudando animais da raça Hereford e Barbosa et al. (2005b) e Yokoo et al. (2006; 2010) com animais da raça Nelore, estimaram correlações genéticas entre características de carcaça obtidas por ultrassom (AOL, EG e EGP8) e perímetro escrotal, próximas de zero. Os autores concluíram que a seleção para essas características de carcaça não afetará o perímetro escrotal.
Analisando dados de um programa de melhoramento genético da raça Nelore (comunicação pessoal, 5 de setembro de 2009) estimou-se favoráveis correlações genéticas entre probabilidade de parto precoce (3P) e características de carcaça obtidas por ultrassom (AOL e acabamento), variando de 0,21 a 0,28, concluindo-se que quanto maior forem essas medidas de carcaça, maior é a chance da vaca ter parto precoce. Estudando a associação entre dias para o parto e gordura (subcutânea e intramuscular), Meyer & Johnston (2003) e Meyer et al. (2004), trabalhando com animais da raça Hereford, relataram correlações genéticas negativas, de magnitudes moderadas a baixas, ou seja, essas correlações genéticas corroboram com a hipótese de que os animais mais precoces em termos de terminação da carcaça também o sejam
sexualmente. No entanto, estudando a correlação genética entre a AOL, EG e EGP8 obtidas ao ano e ao sobreano, e idade ao primeiro parto em Nelore, Yokoo et al. (2009a), não encontrou associação genética diferente de zero, indicando que, a seleção para a diminuição da idade ao primeiro parto de fêmeas Nelore não afetará a deposição de gordura subcutânea na carcaça, nem a musculosidade dos animais e vice-versa
Literatura citada
AMERICAN ANGUS ASSOCIATION. The business breed. Disponível em:
<http://www.angus.org/Nce/Carcass.aspx>. Acesso em: 28 jan. 2013. ANUALPEC 2011. São Paulo: AgraFNP, 2011. 378 p.
Barbosa, V.; Magnabosco, C.U.; Faria C.U.; Araujo, F.R.C.; Manicardi, F.; Bezerra, L.A.F.; Lôbo, R.B.; Sainz, R.D. Inferência bayesiana no estudo genético quantitativo de características de carcaça em novilhos da raça nelore, utilizando a técnica de ultra-sonografia. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 42., 2005, Goiânia, GO. Anais... Goiânia, GO: SBZ, 2005a. 1CDROM.
BARBOSA, V.; MAGNABOSCO, C.U.; FARIA C.U.; SAINZ, R.D.; ARAÚJO, F.R.C.; LÔBO, R.B. Implementação da amostragem de gibbs no estudo da correlação genética entre as características espessura de gordura e perímetro escrotal em tourinhos da raça Nelore. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 42., 2005b, Goiânia, GO. Anais... Goiânia, GO: SBZ, 2005. 1CDROM.
BIF. Guidelines for Uniform Beef Improvement Programs, Beef Improvement Federation (BIF), University of Georgia, Athens, GA. 8th ed. 2002.
BOLEMAN, S.L.; BOLEMAN, S.J.; MORGAN, W.W.; HALE, D.S.; GRIFFIN, D.B.; SAVELL, J.W.; AMES, R.P.; SMITH, M.T.; TATUM, J.D.; FIELD, T.G.; SMITH, G.C.; GARDNER, B.A.; MORGAN, J.B.; NORTHCUTT, S.L.; DOLEZAL, H.G.; GILL, D.R.; RAY, F.K. National Beef Quality Audit-1995: survey of producer-related defects and carcass quality and quantity attributes. Journal of Animal Science, v. 76, p. 96-103, 1998.
Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada (Cepea). Custos de produção. Disponível em: <http://www.cepea.esalq.usp.br/> Acesso em: 04 set. 2012.
DAMEZ, J.-L., CLERJON, S. Meat quality assessment using biophysical methods related to meat structure. Meat Science. V. 80, p. 132-149, 2008.
DRANSFIELD, E. Modelling post-mortem tenderisation-V: Inactivation of calpains. Meat Science, v.37(3), p.391-409, 1994.
FIGUEIREDO, L.G.G.; ELER, J.P.; FERRAZ, J.B.S.; OLIVEIRA, F.F.; SHIMBO, M.V.; JUBILEU, J.S. Componentes de variância para área de olho de lombo e espessura de gordura subcutânea. In: SIMPÓSIO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE MELHORAMENTO ANIMAL, 3., 2000. Belo Horizonte, MG. Anais... Belo Horizonte, MG: SBMA, 2000. p.385-387.
FISHER, A. A review of the technique of estimating the composition of livestock using the velocity of ultrasound. Computers and Electronics in Agriculture, v.17, p.217-231, 1997.
HAVENSTEIN, G. B.; FERKET, P. R.; QURESHI, M. A. Growth, Livability, and Feed Conversion of 1957 Versus 2001 Broilers When Fed Representative 1957 and 2001 Broiler Diets. Poultry Science, v. 82, p. 1500 – 1508, 2003.
HERRING, W.O.; KRIESE, L.A.; BERTRAND, J.K.; CROUCH, J. Comparison of four real-time ultrasound systems that predict intramuscular fat in beef cattle. Journal of Animal Science, v. 76, p. 364-370, 1998.
KUHL, F. N., MENEZES, L. M., MOURA, S. V., NALERIO, E. S. Carcaças de bovinos. In: Lemes, J. S., Roll, V. F. B. (Org.). Avaliação de Carcaças em Animais de Produção. Pelotas : Ed. Universitária
PREC/UFPEL, 2012. 140 p. : il.
LIMA NETO, H.R.; BERGMANN, J.A.G.; GONÇALVES, T.M.; ARAUJO, F.R.C.; BEZERRA, L.A.F.; SAINZ, R.D.; LÔBO, R.B.; SILVA, M.A. Parâmetros genéticos para características de carcaça avaliadas por ultrassonografia em bovinos da raça Guzerá. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v.61, n.1, p.251-258, 2009.
MEYER, K. & JOHNSTON, D.J. Estimates of genetic correlations between live ultrasound scan traits and days to calving in Hereford cattle. In: PROCEEDINGS ASSOCIATION FOR ADVANCEMENT OF ANIMAL BREEDING AND GENETICS, 15., 2003, p. 387-390.
MEYER, K.; JOHNSTON, D.J.; GRASER, H.U. Estimates of the complete genetic covariance matrix for traits in multi-trait genetic evaluation of Australian Hereford cattle. Australian Journal of Agricultural Research, v. 55, p. 195-210, 2004.
PERKINS, T. L., PASCHAL, J. C., TIPTON, N. C., et al. Ultrasonic prediction of quality grade and percent retail cuts in beef cattle. Journal of Animal Science, v. 75, n. 1, 178-182, 1997.
PERKINS, T.L.; GREEN, R.D.; HAMLIN, K.E.; SHEPARD, H.H.; MILLER, M.F. Ultrasonic prediction of carcass merit in beef cattle: evaluation of technician effects on ultrasonic estimates of carcass fat thickness and longissimus muscle area. Journal of Animal Science, v.70, p.2758-2765, 1992. RENAND, G.; PICARD, B.; TOURAILLE, C.; BERGE, P.; LEPETIT, J. Relationship between muscle characteristics and meat quality traits of young Charolais bulls. Meat Science, v.59, p.49-60, 2001. Robbins, K., Ryan, K.J, Homco-Ryan, C, McKeith, F. K, Brewer, M.S. Consumer attitudes towards beef and acceptability of enhanced beef. Meat Science, v. 65, p. 721-729, 2003.
SAINZ, R.D.; ARAUJO, F.R.C.; MANICARDI, F.; RAMOS J.R.H.; MAGNABOSCO, C.U.; BEZERRA, L.A.F.; LOBO, R.B.; Melhoramento Genético da Carcaça em Gado Zebuíno, In: SEMINÁRIO NACIONAL DE CRIADORES E PESQUISADORES, MELHORAMENTO GENÉTICO E PLANEJAMENTO PECUÁRIO, 12., 2003. Ribeirão Preto, SP. Anais… Ribeirão Preto, SP: ANCP, 2003. 1CD-ROM.
SAUNDERS, A.B. The effect of acidification on myofibrillar proteins. Meat Science, v.37(2), p.271-280, 1994.
SHACKELFORD, S.D.; KOOHMARAIE, M.; MILLER, M.F.; CROUSE, J.D.; REAGAN, J.O. An evaluation of tenderness of the longissimus muscle of Angus by Hereford versus Brahman crossbred heifers. Journal Animal Science, v.69(1), p.171-177. 1991.
SMITH, G.C. Factors affecting the palatability of beef. In: FUTURE BEEF OPERATIONS SEMINAR. 2001. Proceedings... Disponível em: <http://ansci.colostate.edu/ran/beef/ index.html> Acesso: 06 mar. 2007.
STOUFFER, J.R. History of ultrasound in animal science. Journal of Ultrasound in Medicine, v. 23, p. 577–584, 2004.
WATANABE, A.; SATO, H.; TSUNEISHI, E.; MATSUMOTO, M. Effects of fattening on post-mortem pH of beef muscles. Meat Science, v.35(2), p.269-274, 1993.
WILSON, D.E. Application of ultrasound for genetic improvement. Journal of Animal Science, v. 70, p. 973-983, 1992.
YOKOO, M.J. Análise bayesiana da área de olho do lombo e da espessura de gordura obtidas por ultrassom e suas associações com outras características de importância econômica na raça Nelore. 2009. 84p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento Animal) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal-SP.
YOKOO, M.J. Estimativas de efeitos genéticos e ambientais para características de carcaça medidas pelo ultra-som em bovinos da raça Nelore. 2005. 89p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento
Animal) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal-SP. YOKOO, M.J.; ALBUQUERQUE, L.G.; BIGNARDI, A.B.; PEREIRA, M.C.; SAINZ, R.D.; LOBO, R.B.; PEREIRA, C.S.; BEZERRA, L.A.F.; ARAUJO, F.R.C. Estimates of genetic correlations between carcass and growth traits and scrotal circumference in Nelore cattle. In: WORLD CONGRESS ON GENETICS APPLIED TO LIVESTOCK PRODUCTION, 8., 2006, Belo Horizonte. Proceeding ... Belo Horizonte: Instituto Prociência, 2006. 1CD-ROM.
YOKOO, M.J.; ALBUQUERQUE, L.G.; LOBO, R.B.; BEZERRA, L.A.F.; ARAUJO, F.R.C.; SILVA, J.A.V.; SAINZ, R.D. Genetic and environmental factors affecting ultrasound measures of longissimus muscle area and backfat thickness in Nelore cattle. Livestock Science, v.117, p.147-154, 2008.
YOKOO, M.J.; LOBO, R.B.; ARAUJO, F.R.C.; BEZERRA, L.A.F.; SAINZ, R.D.; ALBUQUERQUE, L.G. Genetic associations between carcass traits measured by real-time ultrasound and scrotal circumference and growth traits in Nelore cattle. Journal of Animal Science. v.88, p.52-58, 2010.
YOKOO, M.J.; MAGNABOSCO, C.U.; SAINZ, R.D.; FARIA, C.U.; ARAUJO, F.R.C.; ROSA, G.J.M.; CARDOSO, F.F.; ALBUQUERQUE, L.G. Avaliação genética de características de carcaça utilizando a técnica do ultrassom em bovinos de corte [recurso eletrônico] -- Bagé: Embrapa Pecuária Sul, 2011. -- (Documentos / Embrapa Pecuária Sul, ISSN 1982-5390 ; 115).
YOKOO, M.J.; ROSA, G.J.M.; MAGNABOSCO, C.U.; SAINZ, R.D.; LOBO, R.B.; ARAUJO, F.R.C.; ALBUQUERQUE, L.G. Estimativas de parâmetros genéticos da idade ao primeiro parto e suas correlações com características de carcaça medidas por ultrassom em duas diferentes idades e outras características de importância econômica em rebanhos da raça Nelore. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 46., 2009a, Maringá, PR. Anais... Maringá, PR: SBZ, 2009. 1CD-ROM.
YOKOO, M.J.; WERNECK, J.N.; PEREIRA, M.C.; ALBUQUERQUE, L.G.; KOURY FILHO, W.; SAINZ, R.D.; LOBO, R.B.; ARAUJO, F.R.C. Correlações genéticas entre escores visuais e características de carcaça medidas por ultrassom em bovinos de corte. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.44, n.2, p.197-202, 2009b.
