Histologiczne aspekty dojrzewania mięsa cz.1

Zawartość:
  1. Tytuł raportu

Histologiczne aspekty dojrzewania mięsa cz.1

  1. Wykonawca

Prof. dr hab. Bogdan Lewczuk, mgr Krystyna Targońska

  1. Cel zrealizowanych badań

Celem badań była ocena wpływu dojrzewania poubojowego mięsa tusz mieszańców rasy Polskiej Czarno-Białej (HF) z wybranymi rasami bydła mięsnego (Limousine i Charolaise) na zmiany budowy histologicznej mięśni

  1. Czas realizacji badań (jakiego okresu badawczego dotyczy)

grudzień, styczeń, luty, marzec 2013/2014

  1. Postawione i udowodnione hipotezy (dla kogo, w jakim celu)

Wołowina dostępna w polskiej sieci handlowej nie spełnia oczekiwań konsumentów dotyczących mięsa kulinarnego dobrej jakości.

Dążenie do poprawy wymaga zdiagnozowania głównych przyczyn tego stanu i podjęcia działań, które doprowadzą do uzyskania mięsa wołowego odpowiedniej jakości.

Produkcja mieszańców ras Polskiej Czarno-Białej [HF] oraz bydła ras mięsnych jest jednym ze sposobów poprawy i wyrównania jakości wołowiny kulinarnej

Finalna jakość kulinarnego mięsa wołowego zależy od szeregu czynników przed i poubojowych, wśród których znaczący jest przebieg przemian pośmiertnych, na który wpływa system poubojowego wychładzania i chłodnicze dojrzewanie.

                                               

Dojrzewanie mięsa wołowego z punktu widzenia morfologii mięśni jest złożonym procesem obejmującym wielokierunkowe zmiany na poziomie mikroskopu świetlnego (histologia), elektronowego (ultrastruktura) oraz molekularnym.

Raport dotyczy budowy histologicznej mięśni w przebiegu tego procesu w okresie od 45 minut do 14 dni post mortem. Jest uzupełnieniem wiedzy na temat przemian pośmiertnych i dojrzewania mięsa mieszańców bydła PBCz [HF] z rasami bydła mięsnego ocenianych metodami chemicznymi.

Raport jest skierowany przede wszystkim do producentów mięsa kulinarnego na etapach transportu zwierząt, postępowania przed i poubojowego - związanego z dojrzewaniem mięsa

  1. Opracowane najważniejsze wyniki badań (ewentualne odniesie do publikacji, RGDU, itp.)

Mięśnie szkieletowe składają się z włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych oraz tkanki łącznej właściwej. Tkanka łączna tworzy trzy rodzaje struktur w histologii nazywane – śródmięsną, omięsną i namięsną. Badania dotyczyły zawartości glikogenu oraz zmian śródmięsnej i omięsnej. Materiał badawczy stanowiły wycinki dwóch mięśni: mięśnia półścięgnistego (m. semitendinosus) i najdłuższy grzbietu okolicy lędźwiowej (m. longissimus thoracis et lumborum) pobrane od byczków mieszańców rasy Polskiej  Czarno-Białej (PCB HF) i ras Charolaise  lub  Limousine. Wycinki o wymiarach 1x0,5x2 cm pobrano po upływie 45 minut, 3, 6, 12, 24, 48 godzin oraz 7 i 14 dni po uboju. Pobrane wycinki utrwalano metodą immersyjną w 4 % formalinie przez 48 godzin. Płukano w wodzie bieżącej 3 godziny. Odwadniano w ciągu alkoholu etylowego o wzrastającym stężeniu od 30 do 100%, prześwietlano w trzech zmianach ksylenu i zatapiano w parafinie. Procedurę przeprowadzono w procesorze tkankowym i stacji zatapiającej firmy Leica. Skrawki o grubości 3 – 4 µm, do badań w mikroskopie świetlnym, krojono na mikrotomie HM 340E (Microm, Niemcy) - przekroje poprzeczne i podłużne. Następnie skrawki barwiono z zastosowaniem metod – HE (hematoksylina – eozyna), Mallorego, PAS oraz Gomoriego.

Oceny grubości omięsnej dokonano na podstawie pomiarów szerokości obszaru tkanki łącznej otaczającej poszczególne wiązki włókien

Na skrawkach barwionych HE obserwowano skład i strukturę śródmięsnej i omięsnej Na skrawkach barwionych metodą PAS oceniono zmiany w zawartości glikogenu, a na skrawkach barwionych metodą Mallory budowę i zmiany zachodzące w strukturze omięsnej i śródmięsnej.

Do analizy morfometrycznej użyto preparatów barwionych HE. Skrawki zeskanowano za pomocą skanera Mirax Desk (Carl Zeiss, Niemcy). Oceny grubości omięsnej dokonano na podstawie pomiarów szerokości obszaru tkanki łącznej otaczającej poszczególne wiązki włókien. Do pomiarów zastosowane zostało oprogramowanie AxioVision (Carl Zeiss, Niemcy).

Do oceny zawartości glikogenu we włóknach mięśniowych badanych mięśni zastosowano barwienie metodą PAS. Metodą szacunkową oceniano stopień wybarwienia włókien według skali czterostopniowej: 

1 –wybarwienie  intensywnie

2 – wybarwienie średnio intensywne

3 – wybarwienie mało intensywne

4 – brak wybarwienia

Procentowy udział włókien o różnym stopniu intensywności zabarwienia przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Udział włókien mięśniowych [%] m. semitendinosus  i m. longissimus thoracis et lumborum buhajków - mieszańców rasy PBCZ[HF] i ras Charolaise i Limousine o różnej intensywności zabarwienia (liczba włókien na 100  liczonych na przekroju poprzecznym mięśnia)

Czas

dojrzewania

Intensywność wybarwienia

skala 4

stopnio

wa

m. semitendinosus

Reakcja PAS

Intensywność wybarwienia

skala 4

stopniowa

m. longissimus thoracis et lumborum

Reakcja PAS

PCzB  x

Charolaise

PCzB  x

Limousine

PCzB  x

Charolaise

PCzB  x

Limousine

45 ‘

1

2

3

4

10

64

26

-

6

42

44

8

1

2

3

4

-

54

46

-

2

57

41

-

3h

1

2

3

4

2

60

38

-

68

22

10

-

1

2

3

4

-

60

40

-

-

53

47

-

6h

1

2

3

4

-

64

36

-

-

62

36

2

1

2

3

4

2

64

34

-

-

67

33

-

12h

1

2

3

4

-

62

38

-

-

70

30

-

1

2

3

4

-

56

44

-

-

69

31

-

24h

1

2

3

4

-

46

54

-

-

32

68

-

1

2

3

4

-

43

57

-

-

52

48

-

48h

1

2

3

4

-

38

62

-

-

52

48

-

1

2

3

4

-

38

60

-

-

54

46

-

7 dni

1

2

3

4

-

47

53

-

-

46

54

-

1

2

3

4

-

35

65

-

-

48

52

-

14 dni

1

2

3

4

-

11

89

-

-

31

69

-

1

2

3

4

-

16

82

-

-

28

72

-

Uzyskane wyniki wskazują na zmniejszanie się ilości glikogenu we włóknach mięśniowych badanych mięśni w miarę upływu czasu dojrzewania. Na uwagę zasługuje fakt obecności glikogenu we wszystkich badanych mięśniach nawet  po 14 dniach dojrzewania.

Zmiany tkanki łącznej w procesie dojrzewania mięśni

W mięśniach tkanka łączna właściwa nazywana omięsną występuje w formie przegród otaczających pęczki włókien mięśniowych. Wyróżnia się przegrody I, II i III rzędowe. Przegrody I rzędowe są najgrubsze i otaczają największe pęczki. Od nich odchodzą przegrody II i III rzędu otaczające mniejsze grupy włókien mięśniowych. Podstawowym składnikiem przegród jest kolagen typu I i III, a także fibrocyty i komórki układu limfatycznego.

W miarę postepowania procesu dojrzewania w obrazie mikroskopowym obserwowano obkurczanie się włókien mięśniowych w formie oddzielania włókna od otaczającej go śródmięsnej, a następnie poszerzaniem się przestrzeni pomiędzy włóknem a otaczającą je śródmi

W badanym materiale w przegrodach I rzędu  (szerokość 190-280 µm) wykazano występowanie grubych pęczków włókien kolagenowych o równoległym przebiegu oraz włókna, które nie tworzyły pęczków o układzie nieregularnym. Na preparatach barwionych HE obserwowano obecność obkurczonych i rozpadających się komórek. Przegrody II rzędu (szerokość 58-160µm) i III (szerokość 12-38µm) były zbudowane z włókien kolagenowych ułożonych nieregularnie (barwienie Mallory) oraz liczniejszych niż w przegrodach I rzędu komórek (barwienie HE). Wyraźne zmiany polegające na obecności krótszych włókien kolagenowych, komórek z objawami obkurczenia i rozpadu zaobserwowano w próbach po 14 dniach dojrzewania. W próbach obu mięśni  pobranych po 7 dniach dojrzewania i wcześniejszych  nie stwierdzano zmian w strukturze tkanki łącznej tworzącej omięsną.

Śródmięsną stanowi tkanka łączna luźna otaczająca poszczególne włókna mięśniowe. Śródmięsna zawiera liczne włókna siateczkowe (srebrochłonne), cienkie włókna kolagenowe, fibroblasty oraz limfocyty, a także naczynia kapilarne i zakończenia nerwowe. W badanym materiale nie zaobserwowano widocznych zmian struktury śródmięsnej, która zachowała swoją integralność nawet po obkurczaniu włókien, które otaczała.   

  1. Podsumowanie

W procesie poubojowego dojrzewania badanych mięśni pochodzących z tusz mieszańców PCzB z rasami mięsnymi Limousine i Charolaise wykazano bardzo powolne zmiany tkanki łącznej mięśni, które były wyraźnie widoczne dopiero po 14 dniach poubojowego dojrzewania. Zmiany te dotyczyły rozpadu grubych pęczków włókien kolagenowych, skracania włókien tworzących mniejsze skupiska oraz rozpadu komórek tkanki łącznej.

Minimalnie zmieniała się struktura śródmięsnej, głównie z powodu właściwości białek kolagenowych wchodzących w jej skład.

 

Zawartość glikogenu  obserwowana w preparatach mikroskopowych badanych mięśni (barwienie PAS) wskazuje na zmniejszanie się jego zawartości postępujące w miarę upływu czasu dojrzewania, w obu mięśniach badanych mieszańców.

 

Obecność glikogenu stwierdzono we wszystkich badanych mięśniach nawet po 14 dniach dojrzewania (glikogen resztkowy). Pozostawanie glikogenu w mięsie po procesie glikolizy jest wyznacznikiem wysokiej jakości mięsa.

 

Undefined

Partnerzy projektu

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka