În bilanțul global al energiei în agricultură, cantități relativ mari de energie pentru hrana animalelor sunt folosite atunci când animalele depun grăsime în corpul lor, dar o mare parte din această grăsime este îndepărtată și irosită după sacrificarea animalului. Aproximativ 6% din greutatea vie a unui braț poate fi îndepărtat ca grăsime în abator și o cantitate egală poate fi tăiată din carcasa îmbrăcată de către măcelar.

celule adipoase

Țesutul adipos, ale cărui celule sunt prezentate mai sus, își îndeplinește funcția corectă numai atunci când un animal folosește energia și izolația oferite de țesutul său adipos pentru a supraviețui unei perioade de hrană inadecvată sau vreme rece. Cu toate acestea, țesutul adipos din carne nu este cu totul nedorit și risipitor. Este de dorit cu moderație să dea un aspect „terminat” unei carcase și, fără cel puțin o grăsime subcutanată, o carcasă este considerată neatractivă conform standardelor tradiționale.

Grăsimea care se depune în mușchi (țesutul adipos intramuscular) apare ca un model delicat de linii ondulate în carne - de unde și denumirea sa comună, grăsime marmorată. Se menține în mod tradițional că grăsimea marmorată contribuie la suculența cărnii gătite, deoarece se topește între fasciculele de fibre musculare pentru a face carnea mai fragedă și mai suculentă. Cu toate acestea, chiar dacă sunt de acord cu acest lucru intuitiv, este dificil să găsim multe dovezi științifice care să susțină această viziune tradițională, cu excepția păsărilor de curte unde grăsimea subcutanată și intermusculară bazează carnea pe măsură ce este prăjită. S-a dovedit că fripturile fără marmorare pot avea o gustare dorită după gătirea rapidă, la temperatură ridicată, dar numai dacă au fost condiționate sau îmbătrânite corespunzător (21 de zile). Oricât de științific ar fi, există o reticență foarte sensibilă din partea multor măcelari să permită carnea de vită complet slabă pe piață ca carne de cea mai bună calitate, cu excepția cazului în care există un factor de răscumpărare, cum ar fi tineretul extrem (carnea de vită grea) sau condiționarea excelentă zile sau mai mult).

O mare parte din aroma caracteristică asociată diferitelor tipuri de carne provine din compuși carbonilici concentrați în țesutul adipos. Dar aroma cărnii poate fi modificată și de dieta animalelor. Nu toată grăsimea din carcasă este vizibilă macroscopic, deoarece multe fibre musculare, în special cele din mușchii posturali, conțin un număr mare de picături microscopice de grăsime. Depozitarea picăturilor de grăsime în fibrele musculare este legată de metabolismul general al animalului. De exemplu, depunerea lipidelor în mușchii posturali ai vacilor atinge un vârf la aproximativ o săptămână după fătare, atunci când depozitele de lipide din ficat sunt, de asemenea, la nivelul maxim.

Strămoșii animalelor de fermă actuale au fost odată folosiți pentru a hrăni populațiile de oameni, dintre care mulți erau lucrători manuali care cheltuiau cantități mari de energie în sarcini pe care le îndeplinim acum cu mașina. Grăsimea conține mai multă energie stocată decât cea slabă, iar conținutul ridicat de grăsimi din carne a furnizat odată o mare parte din energia pe care oamenii o cheltuiau în munca lor zilnică. Acum, această energie suplimentară este nedorită și

reducerea conținutului de grăsime din carne este un obiectiv major în îmbunătățirea continuă a animalelor din carne.

Pentru a înțelege cum se poate slăbi carnea, trebuie să analizăm originea, metabolismul și proliferarea celulelor adipoase.

Celulele adipoase

O celulă sau adipocit adipos matur poate avea un diametru de aproximativ 0,1 mm și este umplută cu trigliceride. Astfel, nucleul și citoplasma acestuia sunt limitate la un strat subțire sub membrana celulară. Când sunt izolate de mediul înconjurător, celulele adipoase sunt rotunjite în formă, dar, atunci când sunt ambalate împreună în depozite adipoase, sunt comprimate cu laturile aplatizate. Buzunarele de celule adipoase foarte mici apar uneori între celulele de dimensiuni normale și acest lucru poate influența măsurătorile dimensiunii medii a celulei, în funcție de cât de bine sunt detectate celulele mici. Celulele adipoase mature au foarte puțin citoplasmă, motiv pentru care conținutul de apă al grăsimilor este atât de redus. Gândește-te la asta un minut. Când un animal produce 20 de grame de proteine ​​din carne, le adaugă la 80 de grame de apă pentru a face carne. Dar când produce 20 de grame de trigliceride, poate adăuga doar 1 gram de apă pentru a îngrășa. De aceea, grăsimea este un dezastru economic: trigliceridele nu numai că au un conținut ridicat de energie, dar, și mai rău, nu transportă apă gratuit!

În multe locații ale corpului, un număr mare de celule adipoase sunt grupate împreună pentru a forma depozite adipoase. Celulele adipoase sunt menținute la locul lor printr-o rețea de fibre reticulare fine. Depozitele adipoase mari sunt de obicei împărțite în straturi sau lobuli prin partiții sau septuri de țesut conjunctiv fibros. În grăsimea subcutanată stratificată a unei carcase de porc, septurile pot urma contururile corpului și pot crea un ecou slab al stratului limită în estimarea cu ultrasunete a adâncimii grăsimii. Depozitele adipoase sunt bine alimentate de capilarele sanguine, care sunt ușor vizibile dacă animalul nu este sângerat corespunzător la sacrificare.

Originea celulelor adipoase

Speculațiile privind originea celulelor adipoase au continuat de la sfârșitul secolului al XIX-lea, moment în care cele mai multe posibilități fezabile fuseseră deja propuse. În anumite locații din corpul fătului, unde țesutul adipos se va dezvolta mai târziu în viață, celulele mezenchimului se adună în lobuli asemănători țesutului glandular (într-un embrion, mezenchimul este un țesut difuz compus din celule care se pot diferenția pentru a forma țesuturile conjunctive ale corpului, precum și a vaselor de sânge și limfatice).

Celulele mezenchimei din lobulii asemănători glandei încep să acumuleze picături mici de trigliceride.

Este dificil de demonstrat că celulele asemănătoare glandelor și celulele asemănătoare fibroblastelor care dau naștere la celule adipoase sunt tipuri distincte de celule cu un model rigid de dezvoltare. Cu toate acestea, posibilitatea ca celulele să fie programate rigid pentru a se dezvolta exclusiv în celule adipoase este susținută de comportamentul celulelor transplantate. Celulele care au fost transplantate din lobuli adiposi precursori in viitoarele regiuni cu continut scazut de grasimi vor stoca trigliceride si vor deveni celule adipoase, chiar si intr-o locatie nepotrivita. În mod similar, celulele adipoase precursoare de la anumite situri își vor continua dezvoltarea programată în celule adipoase, chiar dacă sunt îndepărtate din corp și cultivate în laborator. Cu toate acestea, declanșatorul diferențierii pare a fi hormonal, deoarece este influențat de insulină, hormoni tiroidieni și factor de creștere asemănător insulinei (care se numește IGF-1 și este un subiect fierbinte pentru cercetare chiar acum). Declanșatorul sau inductorul acționează asupra unei gene care se angajează pentru calea de diferențiere care a fost identificată recent.

O sursă de celule adipoase poate fi recrutarea fibroblastelor. Fibroblastele pot crește ca număr prin mitoză. Când sunt recrutați pentru a deveni celule adipoase, acestea renunță la forma și activitățile unui fibroblast și trec printr-o etapă multiloculară de acumulare a trigliceridelor, pentru a deveni în cele din urmă celule adipoase asemănătoare cu cele derivate din celulele precursoare. Celulele adipoase provin uneori din celulele endoteliale ale sistemului vascular sanguin și există dovezi în acest sens la porci. Deși celulele adipoase suplimentare pot fi recrutate atunci când animalele devin obeze, celulele suplimentare sunt reținute atunci când un animal revine la nivelul normal de grăsime.

Distribuția țesutului adipos

Depozitele adipoase variază în mărime de la grupuri mici de celule adipoase situate între pachete de fibre musculare, până la numărul mare de celule adipoase care sunt localizate subcutanat și visceral. Este important să se facă distincția între locurile anatomice și locațiile sistemice. Mușchii sau regiunile specifice ale carcasei sunt locuri anatomice.

Intermuscular (între mușchi), intramuscular (în interiorul mușchilor), visceral (în jurul intestine) și subcutanat (sub piele) sunt locații sistemice.

Depunerea sistemică a grăsimii într-o carcasă influențează indicii comerciali ai compoziției carcasei, cum ar fi procentul de pansament. Grăsimea intramusculară prezentă în carne la momentul gătitului este în mare parte reținută în carne. Totalul grăsimii omentale, grăsimilor mezenterice și grăsimilor renale poate constitui aproximativ 30% din totalul grăsimilor dintr-o carne de vacă.

Îmbrăcăminte% = (GREUTATE CARCASĂ/GREUTATE LIVE)%

Astfel, cea mai mare parte a grăsimii depuse în jurul viscerelor este îndepărtată împreună cu viscerele la sacrificare, iar acest lucru reduce procentul de pansament. Grăsimea care se depune între sau în interiorul mușchilor carcasei crește procentul de pansament.

La porci, grăsimea subcutanată crește în același ritm cu grăsimea corporală totală, grăsimea intermusculară crește mai încet, iar grăsimea viscerală crește mai repede. Separarea fazelor în depunerea adipoasă este complicată de faptul că, în timp ce experimentatorul lucrează de obicei în termeni de zile și săptămâni calendaristice, animalul experimental își urmează propriul calendar fiziologic. Calendarul fiziologic al animalului se bazează pe evenimente care marchează progresul prin ciclul său de viață. De exemplu, dezvoltarea scheletică și reproductivă urmează o succesiune ordonată de evenimente și diferite rase pot progresa prin această secvență la ritmuri diferite. Măsurate în săptămâni și luni calendaristice, rasele cu maturitate timpurie depun cantități notabile de grăsime marmorată înainte de rasele cu maturitate târzie. Astfel, introducerea raselor cu maturitate târzie, cu dimensiuni mari pentru adulți, poate fi utilizată pentru a întârzia depunerea grăsimilor și pentru a spori creșterea slabă a populațiilor de bovine.

Hormonii sexuali pot produce diferențe mari și importante din punct de vedere economic în ceea ce privește grăsimea generală a carcaselor de carne de vită, de oaie și de porc. Cu toate acestea, cu condiția ca comparațiile să se facă la aceeași grăsime,

  • distribuția grăsimii în carcasele de vită poate fi similară pentru ambele sexe,
  • taurii, berbecii și mistreții produc în general carcase mai slabe decât boi, wethers și, respectiv, vagoane,
  • boi și wethers produc, în general, carcase mai slabe decât vacile și, respectiv, oile,
  • la porci situația este inversă, iar scrofile produc, în general, carcase mai slabe decât vagoanele și
  • depunerea grăsimii tinde să aibă loc la o greutate mai mică la juninci decât la boi și la o greutate mai mică la boi decât la tauri.

În general, trigliceridele localizate subcutanat unde pot fi relativ reci la animalul viu au un punct de topire scăzut. În schimb, grăsimea perirenală sau de grăsime din carcasa de vită este fragilă la temperatura camerei, deoarece provine dintr-un loc cald din corp și are un punct de topire ridicat. Într-un abator care vizează un produs de înaltă calitate, învelișurile pot fi fixate peste carcasele de vită, astfel încât grăsimea subcutanată topită să se solidifice cu o suprafață netedă.

Reducerea conținutului de grăsime din carne

Factorii genetici și nutriționali care reglează cantitatea și distribuția țesutului adipos pot fi descriși în termeni de hiperplazie celulară (o creștere a numărului de celule) și hipertrofie celulară (o creștere a dimensiunii celulelor). Un stimul timpuriu pentru cercetarea acestor subiecte a fost oferit de ipoteza plină de speranță că numărul celulelor adipoase ar putea fi reglementate genetic, în timp ce dimensiunea celulelor adipoase ar putea fi reglementată nutrițional. Dacă ar fi fost cazul animalelor din carne, selecția animalelor cu un număr redus de celule adipoase ar fi putut oferi o metodă de îmbunătățire a producției de carne slabă. S-a sugerat, de asemenea, că un plan de nutriție scăzut la începutul vieții ar putea reduce numărul de celule adipoase, astfel încât animalele ar fi mai puțin probabil să depună grăsime în etapele finale ale creșterii până la greutatea pe piață.

Odată ce celulele adipoase încep să stocheze trigliceridele, acestea nu mai sunt capabile de diviziune celulară, iar insulina provoacă adipozitate crescută prin creșterea dimensiunii, mai degrabă decât a numărului de celule adipoase. S-a propus, de asemenea, că dimensiunea celulelor adipoase poate fi implicată în reglarea aportului de furaje și a depunerii de trigliceride.

Problema celulară de bază care a speriat speranța reducerii numărului de celule adipoase cu un nivel scăzut de nutriție la începutul vieții este că populațiile de celule adipoase identice în exterior la animalele adulte sunt formate dintr-o populație inițială de celule precursoare specifice, care este completată în mod variabil de recrutarea celulelor asemănătoare fibroblastelor. Astfel, posibilitățile aparent nelimitate de recrutare a celulelor extra-adipoase pot permite creșterii compensatorii să compenseze orice reducere a populației inițiale a celulelor precursoare specifice.

Cu toate acestea, rămân unele posibilități. La bovinele cu mușchi dubli, celulele adipoase sunt mult reduse ca număr (hipoplazie celulară). Deoarece dubla musculare este o afecțiune genetică, ar putea exista un mecanism genetic simplu care reglează numărul de celule adipoase la aceste animale. De asemenea, numărul și dimensiunea celulelor adipoase pot fi modificate prin creșterea selectivă a șoarecilor pentru o rată de creștere post-înțărcare mare sau mică. Reglarea numărului de celule adipoase este afectată de hormonii tiroidieni, dar nu de hormonul de creștere.

Imunizarea pasivă a animalelor din carne cu anticorpi dezvoltați împotriva membranelor celulare adipoase oferă o abordare nouă a problemei vechi a reducerii grăsimilor la animalele din carne. Grăsimea perirenală și grăsimea subcutanată pot fi reduse la miei prin această metodă fără un efect dăunător asupra eficienței producției de carcasă, utilizând trei injecții intraperitoneale zilnice. Tehnica funcționează și pe porci și are avantajul suplimentar de a crește creșterea musculară.

Posibilitatea repartiționării fluxului de energie în părți ale corpului în creștere a fost investigată cu beta-agoniști precum Clenbuterol. Acizii grași eliberați prin stimularea beta-adrenergică a țesutului adipos par a fi direcționați către furnizarea de energie pentru sinteza proteinelor. Astfel, creșterea musculară este îmbunătățită și creșterea țesutului adipos este redusă. Efectul poate fi sporit printr-o reducere simultană a degradării proteinelor și o creștere a hormonului de creștere. O altă abordare a reducerii acumulării de grăsime este suprimarea sintezei acizilor grași prin inhibarea expresiei genelor, dar modul în care aceasta ar putea afecta numărul și dimensiunea celulelor adipoase rămâne de văzut.

Porcii nou-născuți au foarte puțină grăsime față de alte mamifere. Între naștere și vârsta de 4 săptămâni, procentul de grăsime crește de la aproximativ 1% până la 18% din greutatea vie goală. Lobulii țesutului adipos din regiunile care vor depune ulterior cantități mari de grăsime conțin puține celule, în raport cu vițeii, și sunt separați de zone de mezenchim liber sau de țesut nediferențiat. Depunerea trigliceridelor în celulele adipoase devine mai întâi detectabilă microscopic la aproximativ a treia lună de gestație. După acest timp și pentru restul gestației, numărul de celule din fiecare lobul nu prezintă o creștere mare, deși numărul de lobuli și numărul total de celule adipoase cresc. La porci, celulele asemănătoare fibroblastelor și celulele asemănătoare glandelor nu sunt singura sursă de celule adipoase, deoarece celulele adipoase perirenale pot proveni din celulele endoteliale ale sistemului vascular. Grăsimea se depune foarte rapid în jurul rinichilor, iar grăsimea perirenală are o activitate enzimatică ridicată, celule adipoase mari și un conținut scăzut de fibre conjunctive.

Heritabilitatea depunerii adipoase este destul de ridicată la porci, de obicei aproximativ 50% pentru grosimea grăsimii din spate, ceea ce explică progresul rapid care se face către producția de carne de porc foarte slabă. Selecția comercială pentru grosimea redusă a grăsimii din spate produce o reducere reală a grăsimii totale a carcasei, nu doar o redistribuire a țesutului adipos. Cu toate acestea, grăsimea de porc este împărțită în două sau trei straturi (în funcție de poziția de măsurare), iar diferitele straturi prezintă un anumit grad de independență în modificările adâncimii lor ca răspuns la selecție. Cel mai profund strat poate fi cel mai receptiv. Rasele slabe de porci pot avea o capacitate mai mare decât rasele de grăsime de a-și mobiliza grăsimea.

O creștere a numărului de celule adipoase este în principal responsabilă pentru acumularea postnatală a grăsimii carcasei la bovine. La fel ca la porci, țesutul adipos visceral la bovine se dezvoltă înainte de țesutul adipos intramuscular. Celulele precursoare adipoase își aduc cea mai mare contribuție la numărul de celule visceral, în timp ce recrutarea celulelor asemănătoare fibroblastelor este mai importantă intramuscular. Creșterea numărului de celule (hiperplazie) este aproape completă în depozitele subcutanate și perirenale cu aproximativ 8 luni. Dar, în interiorul mușchilor, recrutarea celulară progresivă, poate continua mult mai mult timp, de unde provine marmorarea cărnii de vită.

De asemenea, se pare că echilibrul dintre hipertrofia celulelor adipoase și hiperplazia ar putea fi influențat de nutriția animalelor. Steers hrănit cu fân poate produce mai puțin țesut adipos total cu celule mai mari decât steers hrăniți cu o rație de mare energie. Animalele din rația de mare energie pot produce mai mult țesut adipos total, dar cu celule mai mici. Este probabil ca diferența creată de acest tratament nutrițional să fie pur și simplu una dintr-o populație statică de celule adipoase față de o populație în creștere activă. Dimensiunea medie a celulei ar putea fi menținută scăzută prin formarea de celule noi în populația activă.

Evaluarea subiectivă a grăsimii marmorate este foarte importantă în evaluarea comercială a cărnii de vită. Problema noastră de bază, ca măcelari, este că clienții noștri doresc să cumpere carne de vită care arată foarte slabă - chiar complet lipsită de marmorare. Dar când le hrănim fripturi într-un restaurant, ei le preferă întotdeauna pe cele care erau moderat sau foarte marmorate. Cu alte cuvinte, avem o problemă reală, deoarece clienții noștri au o preferință gustativă pentru carnea de vită care nu le place aspectul!

Mieii au puțină dezvoltare prenatală a grăsimii subcutanate, deși se dezvoltă rapid imediat după naștere.

Păsări de curte

Celulele adipoase aviare diferă de cele ale mamiferelor de fermă, deoarece au doar o capacitate limitată de lipogeneză - formând noi trigliceride în interiorul celulei. Astfel, se bazează în principal pe captarea lipidelor circulante care au fost sintetizate în ficat sau eliberate prin digestie în intestin. Există diferențe semnificative în numărul și diametrul celulelor adipoase între păsările de tip strat și pui de tip broiler, păsările slabe de tip broiler având celule mai puține și mai mici. O restricție timpurie a aportului de nutrienți, deși inhibă hipertrofia celulelor adipoase, are doar un ușor efect asupra hiperplaziei celulelor adipoase. Astfel, un număr adecvat de celule pentru depunerea grăsimilor este prezent la păsări odată ce sunt readuse la o dietă ad libitum. Creșterea tamponului adipos abdominal la pui este dintr-o combinație de hiperplazie de celule adipoase și hipertrofie, până la aproximativ 12 până la 14 săptămâni, apoi continuă în principal prin hipertrofie.

Dezvoltarea anormală a țesutului adipos

Concluzie

Grăsimea este mult mai complicată decât pare prima dată, odată ce începem să ne uităm la celulele sale la microscop. Marea problemă pe care o avem în industria cărnii este cum să reducem nivelurile de grăsime din carne, fără a o lăsa uscată și fără gust atunci când o consumăm. Grăsimea contribuie mult la gustul cărnii, în special la acele arome care ne permit să recunoaștem o specie de la alta. Fără aceasta, am putea ajunge doar la un gust carnea general, fad.