Biochemical and Utralmicroscopic Evaluation of Myofibril Proteins and Collagen during Ageing in Broiler Chicken PSE (Pale, Sof, Exudative) Meat

Abstract The aim of this work was to study the myofibril proteins and collagen fraction changes in broiler chickens PSE (pale, soft, exudative) meat during ageing and their relationship to meat quality. The results presented an increase of myofibril proteins and collagen solubility promoted by the enhanced proteases activities during storage. Ultramicroscopically, the PSE meat samples revealed intracellularly a sarcomere super contraction and lacunas within the A and I bands while Z-lines appeared very dense and fragmented in comparison to normal samples. This observation was noticed already at 4h storage while extracellularly collagen fibrils decreased visually within the endomysium only after 24h of conditioning. These results influenced the quality as the PSE meat presented better functional properties at the first hours of conditioning before further proteins degradation by proteases. Thereafter, at the later ageing stage a further disintegration of the abnormal meat structure would affect the meat functional properties.

Lipid oxidation and fatty acid profile related to broiler breast meat color abnormalities

The aim of this work was to study the influence of lipid oxidation on broiler breast meat (Pectoralis major m) color abnormalities. There were 27.0 percent more lipid oxidation in PSE in relation to normal meat and 41.0 percent more in relation to DFD-like meat (p<0.05). The fatty acid profile was also significantly different since the arachidonic acid (AA) fraction increased 38.6 and 70.5 percent in PSE meat comparing to normal and DFD-like meats, respectively. The ratio PUFA/SFA changed in these three types of meat: 0.736, 0.713 and 0.694 for PSE, normal and DFD-like meat respectively, reflecting the highest production of polyunsaturated fatty acids in the PSE meat samples. Results indicated that phospholipase A2 enzyme activities played a relevant role towards the development of PSE-meat syndrome in a cascade of biochemical reactions promoting the formation of free radicals from AA, which ultimately damaged the muscle membrane systems.

A influência da oxidação lipídica no surgimento das anormalidades das cores do filé do peito de frango (Pectoralis major) foi avaliado. A oxidação lipídica foi 27 por cento maior em carnes PSE em relação ao normal e 41,0 por cento em relação ao análogo DFD (p< 0.05). O perfil dos ácidos graxos foi também significantemente diferente desde que a fração do ácido araquidônico (AA) aumentou 38,6 por cento e 70,5 por cento em carnes PSE em comparação às carnes normais e análogas ao DFD, respectivamente. A razão PUFA/SFA se alterou nos três tipos de carne, 0,736, 0,713 e 0,694 para carnes PSE, normal e análogo ao DFD, respectivamente, refletindo a maior produção dos ácidos graxos polinsaturados em amostras PSE. Esses resultados corroboram os nossos anteriores, indicando que a atividade da enzima fosfolipase A2 tem um papel relevante no desenvolvimento da síndrome do PSE em uma cascata de reações bioquímicas promovendo a formação dos compostos radicais livres do AA que finalmente compromete os sistemas das membranas celulares do músculo.

Development of a gas chamber for detecting broiler chicken halothane sensitivity and PSE (Pale, Soft, Exudative) meat formation

The objective of this work was to investigate the use of a halothane to screen broiler chickens prone to develop PSE (Pale, Soft, Exudative) meat through a special gas chamber connected to a veterinarian anaesthetic apparatus developed in our laboratory. Anaesthesia was induced with approx. 3.0 percent halothane at a flow rate of 6.0 Lm-1 in pure oxygen for 5 min. Commercial male broilers (n=342) aged 46 days old were evaluated and classified as either halothane sensitive (HAL+) or insensitive (HAL-), depending on the leg rigidity response. Approximately 27.5 percent (n=94) of broilers were HAL+ and 72.5 percent (n=248) were HAL-. This is a simple and rapid technique to evaluate broiler sensitivity to halothane and identify broilers prone to develop PSE meat. The occurrence of PSE meat in HAL insensitive broiler chicken samples suggests that other factors are related to PSE occurrence.

O objetivo deste trabalho foi investigar o uso do halotano para avaliar e identificar frangos propensos ao desenvolvimento de carnes PSE (Pálida, Flácida, Exsudativa) por meio de uma câmara desenvolvida em nossos laboratórios. Esta foi conectada a um equipamento de anestesia veterinária e a anestesia foi então induzida com aproximadamente 3,0 por cento de halotano a um fluxo de 6,0 L/min em puro oxigênio. A sensibilidade de três frangos foi avaliada simultaneamente. Os frangos de linhagem comercial (n=352) com 46 dias de idade foram expostos à 3,0 por cento de halotano por 5 min e classificados como halotano sensível (HAL +) e não-sensível (HAL -), baseado no enrijecimento dos seus membros inferiores. Aproximadamente 27,5 por cento (n=94) frangos foram HAL+ e 72,5 por cento (n=248) HAL-. Amostras do músculo Pectoralis major (n=75) foram coletadas após o abate dos animais para as medidas de pH e cor, determinadas nos filés mantidos a 4 C por 24 h postmortem. Frangos HAL+ apresentaram maior porcentagem de carnes PSE quando comparadas ao grupo HAL-. Este é um teste simples e rápido para a avaliação da sensibilidade das aves ao halotano e identificar frangos propensos ao desenvolvimento de carnes PSE embora amostras de HAL - também apresentaram carnes PSE sugerindo que outros fatores estão relacionados com a formação da anormalidade.

The effect of management of transport and lairage conditions on broiler chicken breast meat quality and DOA (Death on Arrival)

The aim of this work was to evaluate the influence of time of broiler chicken transportation and lairage prior to slaughtering on the occurrence of PSE (Pale, Soft, Exudative) meat and Death On Arrival (DOA) under non-commercial conditions in the Brazilian summer. Male birds (n=250) from a commercial line were subjected to different periods of journey (30, 90, and 180 min) and lairage (0, 90, and 180 min) before slaughtering. The occurrence of PSE was higher in broilers subjected to shorter journeys and lairage periods, whereas DOA was more pronounced upon longer periods of transport and lairage. The DOA occurrence percentage was much higher in comparison to commercially available figures, confirming that broiler chickens are very sensitive to both transport and lairage maneuvers.

O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do tempo de transporte e período de descanso antes do abate dos frangos na ocorrência das carnes PSE (Pale, Soft, Exudative: Pálido, Amolecido e Exsudativo) e DOA (Dead On Arrival: Morte Na Chegada) nas condições não comerciais durante o verão brasileiro. Frangos machos (n=250) de uma linhagem comercial foram submetidos a diferentes periodos de jornada (30, 90 e 180 min) e descanso (0, 90 e 180 min) antes do abate. A ocorrência do PSE foi maior em frangos submetidos tanto em tempos para as viagens curtas como para o de descanso enquanto que DOA foi mais pronunciada em condições de jornadas longas e maior periodo de descanso. A porcentagem da ocorrência do DOA foi maior ao se comparar com os resultados obtidas por empresas comerciais confirmando que os frangos são sensiveis às condições das viagens e de descanso a que são submetidos.

Sensitivity to halothane and its relationship to the development of PSE (Pale, Soft, Exudative) meat in female lineage broilers

This work aimed to evaluate female lineage broilers for halothane sensitivity and for their susceptibility to the subsequent development of PSE meat. The halothane test was carried out in an anesthetic chamber with 3.0 percent halothane. The unconscious birds were examined for leg muscle rigidity. If one or both legs became extended and rigid, the birds were classified as halothane sensitive (HAL+), while unresponsive birds were classified as halothane negative (HAL-). The results showed that of 298 birds aged 42 days old, 95.6 percent were HAL- and 4.4 percent were HAL+. A sample of pectoralis major muscle was collected from HAL- (n=105) and HAL+ (n=13) birds. The pH and breast fillet color were determined at 4ºC, 24 hours post-mortem. Interestingly, only 2.5 percent of HAL+ birds displayed PSE meat characteristics compared to 12.7 percent of HAL- individuals. The halothane test demonstrated that female lineage broilers displayed very little sensitivity towards halothane, indicating that the development of PSE meat is related to other environmental factors.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade de aves de uma linhagem fêmea ao halotano e sua relação com o desenvolvimento de carnes PSE. O teste do halotano foi conduzido com o auxílio de uma câmara anestésica com 3,0 por cento de halotano volatilizado. As aves inconscientes foram examinadas pelo enrijecimento dos seus membros inferiores. Quando ambos ou um dos membros permaneceram rígidos, os frangos foram classificados como sensíveis ao halotano (HAL+) e os frangos sem enrijecimento dos membros foram classificados como não-sensíveis (HAL-). Os resultados mostraram que de 298 frangos com 42 dias de idade, 95,6 por cento foram HAL-, e apenas 4,4 por cento HAL+. O peito foi coletado das aves HAL- (n=105) e HAL+ (n=13) em que o pH e Cor (L*,a*,b*) foram determinados a 4ºC, 24h postmortem. Interessantemente, apenas 2,5 por cento das aves HAL+ demonstraram carnes PSE, enquanto que as aves HAL- apresentaram 12,7 por cento de carnes PSE, em relação ao total de aves abatidas. O teste do halotano demonstrou que frangos da linhagem fêmea mostraram pouquíssima sensibilidade ao halotano, indicando que a ocorrência de carnes PSE está mais associada a fatores ambientais.

Molecular cloning of α RYR hotspot region 1 from broiler chicken

Samples of Pectoralis major m. were collected, and an RT-PCR analysis of the a-Ryanodine receptor (a RYR) from chicken mRNA hotspot region spanning aminoacid residues 386 to 540, numbered according to the turkey sequence, revealed two classes of transcripts. The sequences of the first class were similar to turkey and human with 97 percent and 74 percent of identity, respectively, and included all transcripts with substitutions in the nucleotide sequence. The second class was characterized by the deletion of nucleotides, leading to a premature stop codon and coding for a truncated and nonfunctional protein. These results are to date the first report related to the sequencing of the chicken αRYR hotspot region 1, which will possibility serve as a guide for further studies regarding a solution in the poultry production chain related to the problem of pale, soft and exudative (PSE) meat.

Amostras do músculo Pectoralis major foram coletadas e uma RT-PCR foi conduzida para avaliar a sequência do mRNA do αRYR, região compreendida entre os resíduos de aminoácido 386-540, numerado de acordo com a sequência de perus. Os resultados revelaram duas classes de transcritos. O primeiro teve 97 por cento e 74 por cento de identidade com as sequências de αRyR e RyR1 de perus e humanos, respectivamente, e incluiu todos os transcritos com substituições de nucleotídeos. A segunda classe de transcritos foi caracterizada pela deleção de bases que levaram a um stop códon prematuro e a uma proteína truncada não-funcional. Esses resultados são até o momento, o primeiro relato de sequenciamento do αRYR, região hotspot1 de frangos e podem servir como guia para estudos futuros na tentativa de se encontrar uma solução para os problemas na cadeia de produção de frangos relacionados com as carnes PSE (pálida, flácida e exsudativa).