HABILITATIONSSCHRIFT

 


Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – University of Veterinary Medicine Hannover – Foundation / Library

 

Carsten Krischek

 

Beschaffenheit, Struktur und biochemische Eigenschaften von Fleisch verschiedener Nutztierspezies und die Beeinflussung durch endogene Faktoren

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2618

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitationsschrift, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/h_krischek13.pdf

Zusammenfassung

Die Bildung von Fleisch aus Skelettmuskelgewebe von landwirtschaftlichen Nutz­tieren ist mit speziellen Veränderungen nach dem Tod der Tiere verbunden. Innerhalb der Muskelfasern spielt dabei der Energiestoffwechsel und auch der (anti)oxidative Metabolismus eine Rolle. In der vorliegenden Arbeit sind verschiedene Publikationen zusammengefasst, in denen die Beschaffenheit von Schweine-, Mast­hähnchen- und Putenfleisch in Abhängigkeit von Geschlecht, Alter oder Genetik der Tiere untersucht wurde. Zusätzlich wurden die Proben histologisch und biochemisch analysiert, wobei der Fokus beim Schwein auf dem Energiestoffwechsel und bei Masthähnchen und Pute auf dem (anti)oxidativen Metabolismus lag.

In den Publikationen, in denen Schweinefleisch untersucht wurde, konnte gezeigt werden, dass bestimmte Enzyme wie Glykogen-Phosphorylase (GP), Phospho­fruktokinase (PFK), Laktatdehydrogenase oder NADH-Coenzym Q-Reduktase (Komplex I) während der postmortalen Phase der Schweine aktiviert werden. Hieraus kann gefolgert werden, dass diese Enzyme die pH-Wert-Reduktion, die durch die Laktatazidose bedingt ist, beeinflussen und damit Einfluss auf die Farbe und das Wasserbindungsvermögen (WHC) des Fleisches nehmen. Auch die Veränderungen der Nukleotid-Konzentrationen spiegeln die Veränderungen innerhalb des Energie­stoffwechsels wieder, insofern ATP schnell zu ADP und besonders IMP dephos­phoryliert wird. Inwiefern die Mitochondrien den Übergang von Muskulatur zu Fleisch beeinflussen, konnte mit der Bestimmung der mitochondrialen Atmungsaktivität (MRA) nicht dargestellt werden. Es wäre zu vermuten gewesen, dass kurz nach der Schlachtung ein kurzer Anstieg der MRA feststellbar ist, insofern auch die Aktivität von Komplex I während des Entblutens anstieg. Berücksichtigt man den Einfluss der Schweinegenetik, so hatte die Mutation des Ryanodin-Rezeptors (RyR) bei den MHS homozygot-positiven Schweinen der Pietrain-Genetik (PiPP) einen wesentlichen Einfluss auf die Schlachtkörper- und Fleischbeschaffenheitsparameter, im Hinblick auf schlechtere Qualitätsmerkmale, aber auch auf verschiedene biochemische Parameter. Interessanterweise bestanden vor der Schlachtung der Schweine keine Unterschiede der PiPP gegenüber der anderen Genetiken im Hinblick auf die untersuchten Parameter des Energiestoffwechsels der Rücken­muskulatur. Die postmortalen Unterschiede lassen sich weitestgehend durch die beschleunigte pH-Wert-Reduktion und die damit verbundenen Veränderungen z.B. der Farbe und des WHC erklären, wobei aus den Untersuchungen auch geschlossen werden kann, dass die GP bedeutsam für die beschleunigte Laktatazidose bei PiPP-Schweinen ist. Grundsätzlich sollten Schweine mit der RyR-Mutation nicht mehr für die Fleischproduktion verwendet werden, da das Risiko für die Entwicklung von weichem, wässrigem und hellem (PSE) Fleisch bei diesen Schweinen hoch ist. PSE-Fleisch ist nicht nur im Rahmen der amtlichen Fleischuntersuchung zu beanstanden, sondern ist auch für den Verbraucher inakzeptabel. Schweine-Herkünfte ohne ein Mutation im RyR-Gen, insbesondere die MHS homozygot-positiven Schweinen der Pietrain-Genetik (PiNN), unterschieden sich z.B. hinsichtlich der Schlachtkörpermerkmale, der Prozentsätze der verschiedenen Muskelfaser-Typen oder der GP- und PFK-Enzymaktivitäten, allerdings wirkte sich dies nicht negativ auf die Fleischbeschaffenheit aus. Innerhalb der „normalen“ Schweine-Genetiken werden zwar auch Schlachtkörper nachgewiesen, bei denen das Fleisch z.B. besonders hell und wässrig ist, allerdings konnten die Publikationen keinen klaren Zusammenhang zu den untersuchten biochemischen Parametern des Muskelgewebes nachweisen.

In den Publikationen, in denen Geflügelfleisch untersucht wurde, konnte gezeigt werden, dass die endogenen Faktoren Spezies, Geschlecht, Genetik oder Alter die Schlachtkörper- und Fleischbeschaffenheitsmerkmale beeinflussen. So hatten die Puten im Vergleich zu Broilern deutliche größere Schlachtkörper-, Brustmuskel- und Schenkelgewichte sowie Brustmuskelanteile. Gleichzeitig waren bei Puten die pH-Werte niedriger und die Leitfähigkeits- und Grillverlust-Resultate höher, während interessanterweise die Muskulatur dunkler und roter war. Hieraus kann gefolgert werden, dass sich die größere Muskelfülle und die damit verbundenen Muskel­faserflächen auf die Fleischbeschaffenheit auswirken, allerdings die Farbe zusätzlich durch andere Parameter wie den Myoglobin-Gehalt beeinflusst wird. Vergleicht man allerdings schnell- (FG) und langsam-wachsende (SG) Puten, so bestehen zwar auch Unterschiede der Schlachtkörpermerkmale, wobei mehr Muskelfülle und größere Faserflächen bei den FG-Puten nicht automatisch schlechtere Fleisch­beschaffenheits-Ergebnisse bedingen. Ein ähnliches Resultat zeigt sich auch, wenn man das Alter oder Geschlecht der Broiler berücksichtigt. Bei Tieren mit höherem Alter sind zwar auch mehr Brustmuskulatur und größere Faserflächen nachzuweisen, allerdings sind z.B. die Tropfsaftverluste (TSV) niedriger oder die früh-postmortalen pH- und L*-Werte höher. Broiler-Hähne und -Hennen zeigen trotz unterschiedlicher Brustgewichte bei den 41 d alten Tieren vergleichbare pH-, TSV- oder Farb-Werte. Aus den verschiedenen Publikationen kann gefolgert werden, dass eine höhere Muskelfülle und die damit verbundenen größeren Muskelfaserflächen die Fleisch­beschaffenheit nicht negativ beeinflussen. Bezüglich der Rohnährstoffe, deren Konzentrationen nach den vorliegenden Publikationen auch durch Geschlecht und Alter beeinflusst wurden, ist die dadurch bedingte höhere Variation problematisch, da deren Angabe auf der Verpackung im Zusammenhang mit der Nährwert-Kennzeichnung mitunter inkorrekt ist. Aus diesen Ergebnissen kann also gefolgert werden, dass bei der Verpackung von Geflügelfleisch die allgemeine aber auch die durch verschiedene Geschlechter oder Alterstufen bedingte Variation der Fleischbeschaffenheits- oder Nährwert-Parameter berücksichtigt werden sollten, um Beanstandungen der Verbraucher aber auch der Behörden zu minimieren. Sortierung des Fleisches z.B. nach Farbe wäre eine ergänzende Maßnahme. Bezüglich des (anti)oxidativen Stoffwechsels konnte gezeigt werden, dass die MRA vom Muskeltyp und von der Geflügelspezies abhängt, wobei die Schenkel- im Vergleich zur Brustmuskulatur und die Broiler im Vergleich zu den Puten höhere Atmungsraten der Mitochondrien hatten. Ansonsten zeigten die MRA-Resultate keinen signifikanten Einfluss von Geschlecht und Alter der Broiler. Der Unterschied der MRA zwischen den Muskeln ist aufgrund des höheren Anteils an langsam-kontrahierenden STO-Muskelfasern in Schenkelmuskeln und dem damit verbundenen höheren oxidativen Stoffwechsel nachvollziehbar. Die spezies-abhängigen Ergebnisse sind möglicherweise durch die Unterschiede in den Muskelfaserflächen (CSA) bedingt, insofern die Puten höhere CSA-Werte hatten. Bezüglich der Aktivitäten der antioxidativen Enzyme konnte kein Einfluss der Spezies oder des Geschlechts bei Broilern nachgewiesen werden. Es zeigten sich Unterschiede der Enzymaktivitäten in Abhängigkeit vom Probennahme­zeitpunkt nach der Schlachtung. So erhöhten sich z.B. bei den Puten die Superoxid-Dismutase (SOD)- und Glutathion-Peroxidase (GPx)-Aktivitäten zwischen 20 min und 48 h p.m., während bei den Broilern die Aktivitäten der SOD und der GPx im gleichen Zeitraum sanken. Berücksichtigt man hingegen den Einfluss des pH-Wertes auf die MRA- und Enzym­aktivitäts-Resultate, so ergaben sich Ergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen (anti)oxidativen Stoffwechsel und Fleischbildung vermuten lassen. So bedingte ein niedriger pH-Wert z.B. bei Broilern und Puten (tendenziell) geringere MRA-Werte und im Gegensatz dazu bei Broilern (tendenziell) höhere Aktivitäten der SOD, GPx und GR sowie bei Puten höhere SOD-Aktivitäten.

 

keywords

Nutztiere, Fleisch, strukturelle und biochemische Eigenschaften, farm animals, meat, structural and biochemical properties

kb

356