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Saulo da Luz e Silva Faculdade de Zootecnia e Engenharia de
Alimentos Universidade de São Paulo
O impacto das vitaminas na qualidade da carne
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
Cenário mundial - 2050
Crescimento populacional
Cenário mundial - 2050
Aumento da renda
Perspectivas
Fonte: FAO
Relação entre consumo de carne e renda
Cenário mundial - 2050
2000 2050
Ásia (Oeste/Central) e Norte da África 20 33
Ásia (Leste/Sul) e Pacífico 28 51
América Latina e Caribe 58 77
América do Norte e Europa 83 89
África Sub-Saariana 11 22
kg/ pessoa / ano
Consumo de carne por região
Fonte: Adaptado de Rosegrant & Thornton, 2008
65%
82%
33%
7%
100%
Cenário mundial - 2050
Produção carne atual
320 milhões de ton.
Produção em 2050
470 milhões ton.
Aumento de 150 milhões de ton. (~32%)
Fonte: FAO, 2009 - 2016
20% de aumento de área
80% aumento de produtividade
Crescimento da produção de carne nas diferentes espécies
Fonte: Adaptado de H. Charles J. Godfray et al. Science 2010;327:812-818
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.)?
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
Consumidores
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
• 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.
Importância nutricional
Vitaminas na carne
A B C D E K
B1
B2
B7
B12
B3
B9
B5
B6
Hidrossolúveis
Lipossolúveis
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
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
Importância na carne
A C D E
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 ( 2.200 UI kg/MS)
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;
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
Efeito do nível de vitamina A e tipo de milho (seco/úmido) em bovinos
Fonte: Gorocica-Buenfil et al, 2014
Lo – Sem suplementação Hi – 2.200 UI/kg MS 145 dias de suplementação
Vitamina A Retinol
Vitamina A Retinol
Fonte: Gorocica-Buenfil et al, 2014
Fonte: Muramoto et al, 2003
Longissimus
Efeito do nível de B-caroteno (7.500 UI/cab/dia) sobre a formação de metamioglobina em bovinos
Semimembranoso
Não suplementado
Suplementado Suplementado
Não suplementado
Suplementação com B-caroteno aumentou a vida útil em 1,5 e 3 dias nos músculos semitendinoso e Longissimus, respectivamente
Oximioglobina x Metamioglobina
Vitamina C
• Ação antioxidante;
• Redução do “ambiente” oxidativo da carne pós-abate – 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;
Vitamina C
Fonte: Pogge et al, 2014
Efeito da dose de VIT C nas características de qualidade da carne
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);
Vitamina D
Estrutura muscular
Fonte: IESPE
Metabolismo pós-morte
Abate
Metabolismo anaeróbico
Acúmulo de ácido lático
pH
Retículo sarcoplasmático libera
Ca - ativa enzimas proteolíticas calpaínas
Liberação Ca sarcoplasmático
Cálcio
Colapso celular Proteólise (Desmina,
titina e nebulina - Disco Z)
Desestruturação muscular - maturação
Carne + macia
Degradação fibras musculares
Fonte: Aberle, et al, 2012
1h após o abate
48h após o abate
24h após o abate
8 dias após o abate
Suplementação com Ca
• Injeção de CaCl2 aumenta a ativação das proteases Ca dependentes (Calpaínas)
• O aumento da vitamina D3 na dieta aumenta a mobilização de Ca do meio extracelular para o intracelular – ativação das calpaínas (proteases)
Vitamina D
Suplementação com vitamina D3 aumenta os níveis de Ca circulante
Fonte: Swanek et al., 1999 – Exp.1
Vitamina D
Fonte: Swanek et al., 1999 – Exp. 2
5x106 UI Vitamina D3 - 7 dias antes do abate
Vitamina D
Fonte: Swanek et al., 1999 – Exp. 3
7,5x106 UI Vitamina D3 - 10 dias antes do abate
Nível de Vit D3 sobre a maciez da carne
Fonte: Montgomery et al., 2000
Nível de Vit D3 sobre características sensoriais
Fonte: Montgomery et al., 2000
Não foi observado efeito sobre as propriedades sensoriais da carne
Concentração de Vit D3 no fígado, de acordo com o tempo de retirada da suplementação
Fonte: Tipton et al., 2007
Efeito do do tempo após o final da suplementação com VIT D sobre a
maciez da carne
Fonte: Tipton et al., 2007
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 D3
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
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 O2 (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
Oxidação das carnes
Ácidos graxos polinsaturados
(membrana celular)
+
Radicais livres
Geração peróxidos (substancias reativas)
Ácidos graxos polinsaturados
+
peróxidos
Lesão membranas celulares e organelas
Produtos finais:
• Rancidez oxidativa
• Compostos potencialmente nocivos se combinados com outros componentes da carne
Vit E
Peroxidação lipídica
α-tocoferol VIT E
Oximioglobina x Metamioglobina
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
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
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
Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em suínos
Fonte:Kim et al. 2015
Nível de VIT E plasmático
Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em suínos
Fonte:Kim et al. 2015
Nível de VIT E no músculo Longissimus
Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em suínos
Fonte:Kim et al. 2015
Nível de VIT E na dieta e concentração de TBARS no músculo Longissimus (24h após o abate) dos animais alimentados por 42 dias
Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em ovinos
Fonte: Jose et al. 2015
Nível de VIT E em diferentes músculos de acordo com o tempo de suplementação com VITE
Nível de VIT E e tempo de suplementação pré-abate em ovinos
Fonte: Jose et al. 2015
Relação oximioglobina/ metamioglobina em função da concentração de VIT E nos diferentes músculos
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.
