La ganadería bovina es una actividad relevante para la economía argentina, generando el 22 % del producto bruto agropecuario nacional (FAO y New Zealand Agricultural Greenhouse Gas Research Centre, 2017), lo cual le permite posicionarse entre los primeros países exportadores de carne de alta calidad (IPCVA, 2019). La satisfacción del consumidor de carne bovina depende de un conjunto de propiedades organolépticas, como la jugosidad, el sabor y la terneza, siendo esta última la de mayor importancia para los consumidores (Ruiz de Huidobro et al., 2003).
En los países en desarrollo, la selección asistida por marcadores contribuye a utilizar los recursos genéticos disponibles, así como seleccionar aquellos portadores de genes asociados a características de importancia económica y a utilizarlos en cruzamientos dirigidos para producir una nueva generación que mejore la calidad de sus productos (Parra-Bracamonte et al., 2011). En este sentido, los marcadores más estudiados en el ganado bovino son los Polimorfismos de Nucleótido Único (SNP), entre ellos los SNPs CAPN1-316 y CAPN1-4751, los cuales están presentes en la proteasa calpaína1 y fueron asociados previamente con la terneza de la carne (Page et al., 2002 y 2004; White et al., 2005; Casas et al., 2006). El marcador CAPN1-4751 fue descripto por White et al. (2005) y se origina por una transición de timina a cisteína (T/C) en el intrón 17 de la calpaína. Por otro lado, el polimorfismo CAPN1-316 se encuentra en el exón 9 que codifica a la región regulatoria de la proteína. Este marcador fue identificado por Page et al. (2002) y se origina por una transversión de guanina a cistidina (G/C), la cual tiene como consecuencia el cambio del aminoácido 316 de alanina por glicina (White et al., 2005). Debido la importancia del sistema proteolítico calpaína y su relación con la terneza de la carne, el objetivo de este trabajo fue determinar la frecuencia de alelos asociados a la calidad de la carne en el ganado bovino tipo Braford.
El estudio se realizó con muestras obtenidas en un estudio previo, provenientes de un rodeo comercial ubicado en la provincia de Santiago del Estero, Argentina (Coria et al., 2020). Se utilizaron muestras del músculo longissimus dorsi de novillos Braford (3/8 Brahman y 5/8 Hereford), criados y faenados siguiendo los protocolos de Bienestar animal del servicio Nacional de Sanidad Animal (SENASA) y de la Unión Europea.
Se realizó la extracción de ADN utilizando el Kit AccuPrep® Genomic DNA (Bioneer), según las indicaciones del fabricante. Se evaluó la integridad y pureza del ADN utilizando geles de agarosa y el espectrofotómetro NanoDrop 2000c. Posteriormente se realizaron reacciones de amplificación mediante PCR para analizar las variantes alélicas (alelo G y T) de los marcadores CAPN1-316 y CAPN1-4751 presentes en el gen CAPN1 (NM_17459.2), utilizando el protocolo y los cebadores descriptos por Pereira Rico et al. (2013). En la Tabla 1 se presentan las secuencias de los cebadores utilizados en las reacciones de PCR y los tamaños esperados de productos de amplificación para ambos marcadores de terneza de la carne. Una vez obtenidos los productos de amplificación, se prosiguió con su visualización en geles de agarosa al 2 %.
Marcador | Secuencia de cebadores 5'-3' | Tamaño del producto (pb) |
---|---|---|
CAPN1 316 | F I: TTTCCTGCAGCTCCTCGGAGTGGAAGGG | 269 (alelo G) |
R I: GCTCCCGCATGTAAGGGTCCAGGG | 228 (alelo C) | |
F O: GCTGTGCCCACCTACCAGCATC | 446 (con el par de cebadores externos) | |
R O: CAGGTTGCAGATCTCCAGGCGG | ||
CAPN1 4751 | F I: GCATCCTCCCCTTGACTGGGGGGAAACCC | 158 (alelo C) |
R I: GTCACTTGACACAGCCCTGCGCCGCA | 231 (alelo T) | |
F O: CCTGGAGTCCTGCCGCAGCATGGTCAAC | 334 (con el par de cebadores externos) | |
R O: AAGCTGCAGGAGCTGCCCAAAGCCAGGC |
CAPN1-316: marcador calpaína 316. CAPN1-4751: marcador calpaína 4751, FI: Cebador sentido interno, RI: Cebador antisentido interno, FO: Cebador sentido externo, RO: Cebador antisentido externo.
Para el análisis estadístico de la variabilidad genética de los marcadores se calcularon las frecuencias alélicas y genotípicas y el equilibrio Hardy Weinberg con la prueba de χ2 con el programa estadístico InfoStat (Di Rienzo et al.,2013), usando la ecuación p² + 2pq + q²,
donde:
p² |
alelos en individuos homocigotos con un polimorfismo n |
2pq |
frecuencia predicha para heterocigotos |
q² |
alelos en individuos homocigotos con un polimorfismo m |
Los marcadores fueron visualizados en geles de agarosa. Se observaron los patrones de banda esperados para el marcador CAPN1-4751. Para los animales heterocigotos se observaron las bandas de 334, 231 y 158 pb, para el genotipo CC se observaron amplicones de 334 y 158 pb y para el genotipo TT, además de la banda de 334 pb, se visualizó un producto de 231pb (Figura 1).
Por otro lado, para el marcador CAPN1-316 se logró identificar en todas las muestras una banda de 446 pb, correspondiente al producto de amplificación originado por los cebadores externos. Para el genotipo CC se observó además una banda de 228 pb; para el genotipo CG se observaron las 3 bandas, y para el genotipo GG se visualizaron las bandas de 446 y 268 pb (Figura 1).
Se estimaron las frecuencias alélicas y genotípicas de los marcadores CAPN1-316 y CAPN1-4751 (Tabla 2). Se debe resaltar que, para cada marcador, en la población estuvieron representadas las tres variantes genotípicas posibles. Las frecuencias alélicas y genotípicas obtenidas fueron comparados con los valores de resistencia a la fuerza de corte con la cuchilla de Warner Bratzler (WBSF) obtenidos previamente (Coria et al., 2020). Brevemente, las muestras de bife de 2,5 cm de espesor se cocinaron en grill eléctrico hasta alcanzar una temperatura interna de 71 °C. Después de la cocción, los bifes se enfriaron a temperatura ambiente durante 30 min y a 4 °C durante 24 h. De cada bife se cortaron 8 cilindros de 1,3 cm de diámetro, de forma paralela a las fibras musculares, cada uno de los cuales fue sometido a la acción del texturómetro TA.XT Plus con el accesorio de Warner-Bratzler, en sentido transversal a las fibras musculares. Los tarugos fueron colocados debajo de una cuchilla que contiene una hendidura en forma de V y el test se realizó con una velocidad de 2,0 mms-1 (pre-test), 2,0 mms-1 (test) y 10,0 mms-1 (post-test). Se consideró la media de 6 lecturas de fuerza de cizalla hechas para cada bife.
MARCADOR | GENOTIPO | FG | FA | WBSF (N) | EHW |
---|---|---|---|---|---|
CAPN1-316 | CC | 0,20 | G = 0,55 | 79,48 | |
GG | 0,30 | C = 0,45 | 60,52 | NS | |
CG | 0,50 | 69,15 | |||
CAPN1-4751 | TT | 0,10 | C = 0,77 | 59,30 | |
CC | 0,43 | T = 0,33 | 70,54 | NS | |
TC | 0,47 | 67,17 |
CAPN1-316: marcador calpaína 316. CAPN1-4751: marcador calpaína 4751. WBSF: fuerza de cizalla de Warner- Bratzler (N). EHW: Equilibrio de Hardy Weinberg. FG: Frecuencia Genotípica. FA: Frecuencia Alélica, NS: No significativo. Fuente: elaboración propia
Para el marcador CAPN1-316 las frecuencias alélicas obtenidas fueron 0,45 para el alelo C y 0,55 para el alelo G, mientras que las frecuencias genotípicas fueron 0,20 (CC), 0,30 (GG) y 0,50 (CG). En estudios previos, realizados en novillos Bos Taurus (Jersey x Limousin, Angus y Hereford) la presencia del alelo C ha sido asociada con menores valores de dureza (Morris et al., 2006, Page et al., 2002 y 2004); sin embargo, se han encontrado en baja proporción en las poblaciones estudiadas. A su vez, en un trabajo realizado con novillos Hereford, los mayores valores de terneza, evaluada mediante panel sensorial, fueron asociados con el genotipo GG, similar a los resultados obtenidos en el presente trabajo (Melucci et al., 2012). Si bien este marcador ha sido estudiado en el ganado cebuino (Brahman y Nellore), los resultados no han sido previamente validados (Pereira Rico et al., 2013). En este sentido, el análisis realizado en el presente trabajo indica que los animales con menores valores de fuerza de corte presentaron el genotipo GG para el marcador CAPN1-316.
Para el marcador CAPN1-4751 las frecuencias fueron 0,33 para el alelo T y 0,67 para el alelo C y las frecuencias genotípicas fueron 0,10 (TT), 0,43 (CC) y 0,47 (CT). El marcador CAPN1-4751 fue estudiado previamente en poblaciones de Bos taurus, Bos indicus y cruzas de Bos indicus x Bos taurus (White et al., 2005, Pinto et al., 2010). En este sentido se ha sugerido que aquellos animales con el genotipo CC presentaban menores valores de fuerza de corte que los que heredaban el genotipo TT (Papaleo Mazzucco et al., 2010; White et al., 2005, Melucci et al., 2012). Sin embargo, otros autores encontraron que el genotipo más favorable en Bos indicus y sus cruzas con Bos taurus fueron los animales con el genotipo TC (Curi et al., 2009). A diferencia de estos resultados, en el presente trabajo el genotipo TT fue asociado a menores valores de fuerza de corte, aunque su presencia fue muy baja (0,10), por lo cual no es posible realizar inferencias al respecto. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos y la bibliografía consultada, se sugiere que el genotipo favorable para cada marcador podría ser específico de cada raza.
Por su parte, los valores de p estimado para la ley de Hardy- Weinberg (p > 0,05) permitieron concluir que la población de animales estudiada se encuentra en equilibrio para los locus evaluados. En este sentido, los resultados sugieren que las frecuencias alélicas de la población no cambiaron y que las frecuencias genotípicas lograron estabilizarse luego de la primera generación. A su vez, podemos inferir que el proceso de selección que se efectúa de manera natural no es una fuerza selectiva suficiente para modificar el equilibrio en los locus evaluados.
En este trabajo se describen por primera vez las frecuencias de los marcadores CAPN1-316 y CAPN1-4751 y su asociación con la terneza de la carne en una población de ganado Braford. En este sentido, los genotipos favorables para la terneza en el ganado Braford serían GG y TT para los marcadores CAPN1-316 y CAPN1-4751, respectivamente. Sin embargo, es necesario validar estos resultados en una población de mayor tamaño. La información genómica se puede incorporar como complemento de la información genealógica e información fenotípica de los animales, con el objetivo de diseñar estrategias de selección genética y mejorar así las características de importancia económica tales como el grado de terneza de la carne, para de esta manera ofertar al consumidor un producto de mejor calidad.