Effetto delle varianti genetiche ai loci CAST e DGAT1 sulle caratteristiche qualitative della carne della bufala Mediterranea Italiana

In recent years interest towards buffalo meat is increasing thanks to the high nutritional quality due to the reduced content of fats and cholesterol and to the high content of iron. Aim of this study was to characterize buffalo meat from a chemical-physical point of view and to evaluate the possible effects of polymorphisms at the CAST and DGAT1 loci. The calpastatin is involved in the tenderness process, while the DGAT1 is a key gene for the fat synthesis, although several studies have linked it to the meat tenderness. CAST was partially sequenced and we focused on the SNP A>G at the intron 12. Such a marker represents the first polymorphisms at the locus CAST for the Mediterranean buffalo. Regarding the DGAT1, genetic markers were already known, therefore we considered the SNP C>T at the exon 13 nucleotide 69. In order to assess the distribution of polymorphisms, methods based on PCR-RFLP were set-up. The DNA of 56 buffaloes belonging to the same farm was isolated and genotyped. Twenty of them were slaughtered and a portion of the longissimus thoracis et lumborum muscle was analysed. The analyses concerned chemical (centesimal composition), physical and technological aspects (pH, color, tenderness, cooking losses, water holding capacity), and they were carried out at day-7 and day-14 to assess the effects of ripening. Descriptive analyzes confirmed the values present in bibliography, while data on tenderness were generally rather high. Instead, the repetition of the analyses after 7 days confirmed the positive effect of the ripening. The distribution of genotypes was not homogeneous: for this reason, in the association study, animals with rare genotypes (AA for CAST and TT for DGAT1) were excluded from statistical calculations. Regarding CAST, the interaction between the meat shade (Hue) and the day was significant (p=0.038). Such result was partially unexpected because not directly linked to the meat tenderness, despite in literature this association has been investigated. Conversely, the lack of significant effects of the genotype on meat tenderness might be due to the different genetic structure of the buffalo compared for instance to cattle or simply to a different linkage between the SNP investigated (g.338A>G) and other genetic markers located on CAST and putatively with causative effects. The polymorphisms on DGAT1 was associated to a different level of TPA 80% (texture profile analysis), with the homozygous CC showing greater compression force than the heterozygote CT (p=0.035). Although the TPA 80% is connected to the stroma more than myofibril component, it can be considered as a good indication for the improvement of meat tenderness. In this respect, the role of the DGAT1 should be reconsidered for affecting, directly or indirectly, the meat texture. Conversely, the lack of association of DGAT1 with fat traits needs further investigation.

Negli ultimi anni l'interesse verso la carne di bufalo è aumentato, grazie all'interessante qualità nutrizionale che possiede dovuto al ridotto contenuto di grassi e colesterolo e all'alto contenuto di ferro. L'obiettivo del presente studio è stato quello di caratterizzare dal punto di vista chimico-fisico le proprietà della carne di bufala Mediterranea Italiana e di valutare l'effetto di due varianti genetiche ai loci CAST (Calpastatina) e DGAT1 (Diacilglicerolo aciltransferasi 1) su tali caratteristiche. La calpastatina è implicata nel processo di intenerimento della carne, mentre il gene DGAT1 è coinvolto principalmente nella sintesi del grasso, ma diversi autori hanno riportato anche legami con la tenerezza. Il gene CAST è stato parzialmente sequenziato e ci siamo focalizzati sulla sostituzione A>G all'introne 12. Tale marcatore rappresenta il primo esempio di polimorfismo nella bufala mediterranea Italiana al locus CAST. Per il gene DGAT1, polimorfismi genetici erano già stati evidenziati, pertanto si è preso in considerazione lo SNP C>T al 69° nucleotide dell'esone 13. Al fine di valutare i polimorfismi presenti sono stati messi a punto metodi di genotipizzazione basati sulla PCR-RFLP; quindi il DNA di 56 bufali appartenenti allo stesso allevamento è stato estratto e tipizzato. Venti di questi animali sono poi stati macellati e una porzione del longissimus thoracis et lumborum è stata analizzata. Le analisi hanno riguardato l'aspetto chimico (composizione centesimale), fisico e tecnologico (pH, colore, tenerezza, perdite di cottura, ritenzione idrica) e sono state condotte al giorno 7 e al giorno 14 per valutare gli effetti della maturazione. Le analisi descrittive sui fenotipi rilevati hanno confermato i valori presenti in bibliografia, mentre i dati relativi alla tenerezza sono stati in generale piuttosto elevati. La ripetizione delle analisi dopo 7 giorni ha invece confermato l'effetto positivo della frollatura. La distribuzione dei genotipi è risultata non omogenea, pertanto, relativamente allo studio di associazione, gli individui con genotipo raro (AA per il CAST e TT per il DGAT1) sono stati esclusi dall'analisi statistica. Relativamente al gene CAST l'interazione della tinta della carne (Hue) con il giorno è risultato significativo (p=0,038). Tale risultato è parzialmente inatteso in quanto non legato direttamente alla tenerezza, anche se in bibliografia siano riportati studi che fanno ipotizzare una reale associazione tra il gene ed il colore. La mancanza di effetti significativi del genotipo sulla tenerezza della carne potrebbe essere imputabile alla diversa struttura genetica della bufala oppure all'esistenza di una diversa relazione di linkage tra il marcatore trovato (g.338A>G) e altri marcatori probabilmente presenti sul gene CAST con potenziali effetti causativi. Il marcatore al locus del DGAT1 è stato invece associato ad un differente livello della TPA 80% con l'omozigote CC che ha manifestato uno sforzo di compressione significativamente superiore all'eterozigote CT (p=0,035). Sebbene la TPA 80% sia legata ad una componente stromatica più che miofibrillare, essa può essere comunque considerata una buona indicazione per il miglioramento della tenerezza della carne. Il ruolo del DGAT1 dovrebbe quindi essere rivalutato per la sua potenziale influenza, diretta o indiretta, sulla texture del carne. Di contro, l'assenza di associazione con i caratteri legati al grasso è da investigare ulteriormente.