Adipogênese e fibrogênese em músculo e efeitos da gestação e nível de alimentação sobre carcaça, qualidade de carne e desenvolvimento de feto bovino

O presente trabalho foi desenvolvido a partir de três experimentos.O Objetivo do primeiro estudo foi de avaliar a deposição de tecido adiposo intramuscular e colágeno em músculo esquelético de animais da raça Wagyu em comparação com animais da raça Angus. Os animais foram manejados sob mesmas condições durante toda fase de desenvolvimento e foram abatidos com peso corporal médio de 585 ± 12.1 kg. Amostras do músculo Sternomandibularis foram coletadas de animais Wagyu (n = 3) e animais Angus (n = 3) para avaliações moleculares e histológicas quanto à adipogênese e fibrogênese. Com exceção do marcador CCAATT enhancer biding protein &#946; (CEBP&#946;; P = 0.2864), a expressão dos marcadores para adipogênese CCAAT enhancer biding protein &#945; (CEBP&#945;; P = 0.008), peroxisome proliferator-activated receptor &#947; (PPAR&#947;; P = 0.028) e zip finger protein 423 (Zfp423; P = 0.047) em músclo de animais Wagyu foi maior que em músculo de animais Angus, o que foi consistente com a maior deposição de gordura intramuscular em Wagyu (P = 0.0007). Além disso, maior número de adipócitos e pré-adipócitos intramusculares foram detectados em animais Wagyu. De forma semelhante, maior fibrogênese foi observada em músculo Wagyu tendo-se maior expressão do fibroblast growth factor II (FGF2; P = 0.0028), fibroblast growth factor receptor 1 (FGF 1; P = 0.030), transforming growth factor &#946; (TGF&#946;; P = 0.028), Collagen I (COL 1; P = 0.012) e collagen III (P = 0.025). Da mesma forma, o músculo de animais Wagyu apresentou maior teor de colágeno total (P = 0.002) e menor solubilidade do mesmo (P = 0.004). Além disso, o diâmetro de fibra muscular em animais Wagyu foi maior (P < 0.0001) em relação a animais Angus, sugerindo que o total de fibras musculares em animais Wagyu fosse menor em comparação a animais da raça Angus. Estes resultados demonstram que além da maior deposição de gordura, há também maior deposição de colágeno intramuscular em animais da raça Wagyu em comparação a animais da raça Angus. O segundo experimento foi realizado com objetivo de avaliar os efeitos da nutrição materna sobre o desenvolvimento do trato gastrintestinal de fetos bovinos em diferentes estágios da gestação. Dois grupos de vacas gestantes foram aleatoriamente distribuídos em dois tratamentos alimentares em que um grupo foi alimentado ad libitum e outro com alimentação restrita em que as vacas foram alimentas a 1,2 x o nível de mantença. As vacas foram abatidas em quatro tempos de gestação (136, 189, 239, 270 dias) sendo que para cada período de gestação avaliada obteve-se o mesmo número de vacas dos grupos alimentares. Não houve efeito da nutrição materna sobre o peso corporal (P = 0.17) e comprimento corporal (P = 0.13) dos fetos. A restrição alimentar materna durante a gestação não afetou o peso do trato gastrintestinal dos fetos (P = 0.51). Entretanto, o peso do intestino delgado dos fetos por unidade de peso corporal foi 11.24% maior (P = 0.04) em fetos oriundos de matrizes submetidas a restrição alimentar. Além disso, o comprimento do intestino delgado bem como o tamanho de suas vilosidades foi 12.93% e 16.44% respectivamente maior (P < 0.001) em fetos oriundos de vacas sobrestrição alimentar em comparação aos fetos oriundos de vacas alimentadas ad libitum. Os dados sugerem que a restrição alimentar materna durante a gestação não afeta o desenvolvimento da maioria dos compartimentos que compõe o trato gastrintestinal fetal, com exceção do intestino delgado o qual por sua vez aumenta a sua superfície de contato como resposta à restrição alimentar materna. No terceiro experimento foram avaliadas características de carcaça e da carne de 16 vacas gestantes e 5 vacas não gestantes alimentadas a 1,2 x nível de mantença e 16 vacas gestantes e 6 vacas não gestantes alimentadas ad libitum. A gestação não afetou o peso corporal final (PF; P = 0.0923), o rendimento de carcaça fria (RCF; P = 0.0513), a área de olho de lombo (AOL; P = 0.8260), espessura de gordura subcutânea (EGS; P = 0.1873) e força de cisalhamento (FC; P = 0.9707). Vacas em restrição alimentar apresentaram menor PF (P = 0.0028), AOL (P = 0.0048) e EGS (P = 0.0001). Entretanto, não foram observadas diferenças quanto a RCF (P = 0.7243) e FC (P = 0.0759) entre os animais submetidos a diferentes níveis de alimentação. Os dados sugerem que as características de carcaça de vacas Nelore não são afetadas pela gestação. Além disso, embora vacas em restrição alimentar tenham apresentado redução da deposição de gordura subcutânea e tecido muscular na carcaça, não foram observados alterações no aspecto qualitativo da carne destes animais.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoThe present work was developed based on three experiments. The objective of the first study was to evaluate intramuscular fat (IMF) and collagen deposition in the muscle of Wagyu compared to Angus cattle. Animals were managed under the same condition and slaughtered at an averaging 585 ± 12.1 kg of body weight. Samples of sternomandibularis muscle were collected from Wagyu (n = 3) and Angus (n = 3) for molecular and histological investigations of adipogenesis and fibrogenesis. With exception of CCAAT enhancer binding protein &#946; (CEBP&#946;; P = 0.2864), the expression of the adipogenic markers, CCAAT enhancer binding protein &#945; (CEBP&#945;; P = 0.008), peroxisome proliferator-activated receptor &#947; (PPAR&#947;; P = 0.028) and zip finger protein 423 (Zfp423; P = 0.047) in Wagyu were higher than in Angus muscle, which was consistent with higher IMF deposition in Wagyu (P = 0.007). In addition, more adipocytes and pre-adipocytes were detected intramuscularly in Wagyu cattle. Similarly, fibrogenesis was also enhanced in Wagyu, with a higher expression of fibroblast growth factor II (FGF2; P = 0.028), FGF receptor 1 (P = 0.030), transforming growth factor &#946;(TGF&#946;; P = 0.028), collagen I (P = 0.012) and collagen III (P = 0.025). Similarly, Wagyu muscle had higher collagen content (P = 0.002) and lower collagen solubility (P = 0.004). In addition, muscle fiber diameter was larger (P < 0.0001) in Wagyu than in Angus cattle, suggesting that the total muscle fiber number was lower in Wagyu cattle. These results clearly show that both IMF and collagen contents are enhanced in Wagyu cattle and more adipogenic cells are detected in Wagyu muscle, indicating intramuscular adipogenesis is enhanced in Wagyu compared to Angus muscle. The second study was developed aiming to evaluate the effects of maternal feed-restriction on development of gastrointestinal tract (GIT) of bovine fetus at different gestational stages. Feed-restricted cows were fed 1.2 times the maintenance level while the control group was fed ad libitum. Pregnant cows were slaughtered at 136, 189, 239, and 269 days of gestation and gastrointestinal tracts of the fetuses were evaluated. No effects of maternal nutrition on body weight (P = 0.17) and body length (P = 0.13) of the fetuses were observed. No major effects of feed restriction on GIT mass of the fetuses were observed (P = 0.51). However, the weight of small intestine per unit of body weight was 11.24 % greater (P =0.04) in fetuses from restricted dams. Additionally, the length of small intestine and its villi were 12.93 % and 16.44 % respectively greater (P < .001) in fetuses from restricted dams compared to those from non-restricted dams. These data indicates that maternal feed-restriction does not affect the development of most of fetal gastrointestinal parts besides small intestine which in turn increases its surface area as a response of maternal feed restriction. Finally, in the third experiment carcass and meat quality traits of 16 pregnant and 5 non-pregnant cows fed at 1.2 times maintenance and 16 pregnant and 6 non-pregnant fed ad libitum were evaluated. Pregnancy did not affect final body weight (FBW; P = 0.0923), cold carcass yield (CCY; P = 0.0513), longissimus muscle area (LMA; P = 0.8260), rib fat thickness (RFT; P = 0.1873) and shear force (WBSF; P = 0.9707). A lower FBW (P = 0.0028), LMA (P = 0.0048) and RFT (P = 0.0001) were observed in feed restricted cows. However, no differences were found for CCY (P = 0.7243) and WBSF (P = 0.0759) among feeding level groups. These data suggests that carcass and meat quality traits are not affected by pregnancy status in Nellore cows. Moreover, although cows experiencing feed restriction did have reduced deposition of subcutaneous fat and lean tissue, there were no major impacts on meat quality traits