Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

In Swedish beef retail cuts there are marked differences in meat quality, e.g. tenderness and marbling, between individual animals. A proportion of these differences are explained by the animals' genetic make up. A number of polymorphisms in key genes have been reported for their association with meat quality traits and the major candidate genes in this paper are DGAT1, Leptin, TG, CAPN1, CAST, and DNAJA1. Genotype information on 400 individuals from five Swedish beef breeds (Charolais, Hereford, Angus, Simmental and Limousin) regarding eight polymorphisms located in four candidate genes was compared to literature reports. The results from frequency analyses of these eight polymorphisms revealed only minor deviations from previous reports. However, the Simmental individuals in this study differed from both the other Bos Taurus breeds included in the study and from results in the literature in that a lower frequency of the "tender" T allele was observed for the marker CAPN1-4571 in the gene encoding the proteolytic enzyme calpain. This could be a result of "sampling effect" due to small sample size i.e. the samples are not representative for the overall population.

In an upcoming study regarding genetic effects on meat quality in Swedish beef breeds samples from pure beef breeds need to be complemented with crossbreeds in order to achieve adequate sample sizes. Systematic effects of gender, feed, age, and slaughter treatment should be minimized, especially considered the limited animal material available. Potential breeding animals may, when associations between the candidate genes and meat quality traits are well established, be genotyped to add information about their genetic potential for producing high quality beef.

Det råder idag stor variation i köttkvalitet mellan enskilda djur vilket avspeglas i en ojämn
kvalitet i butikernas styckningsdetaljer. Konsumenten kan inte garanteras en god ätkvalitet,
vilket kan leda till minskad förtroende för svenskt kött och därmed påverka efterfrågan.
Köttkvaliteten är därför av ekonomiskt betydelse för den svenska nötköttsproduktionen.
Köttkvaliteten styrs av djurets genuppsättning i kombination med miljöpåverkan som t.ex.
foder och slakthantering. Resultat från internationella forskargrupper pekar på betydande
inflytande av enskilda gener på mörhet och andra egenskaper som är av betydelse för
ätkvaliteten. Dessa geners effekter bör även skattas för svenska produktionsförhållanden för
att i framtiden bl.a. kunna utnyttjas i avelsprogram för förbättrad ätkvalitet hos svenskt kött i
kombination med bra produktionsegenskaper hos de köttproducerande djuren.
Litteraturstudien i detta arbete omfattar framförallt gener som påverkar mörhet och
marmorering. De gener som är undersökta för sin eventuella inblandning i
marmoreringsprocessen är främst de som kodar för enzymer med direkt effekt på
fettmetabolismen; leptin, thyroglobulin och DGAT (acyl-CoA: diacylglycerol acyltransferas).
Samtliga dessa gener innehåller en eller flera enskilda mutationer som i olika studier visat sig
påverka fettrelaterade egenskaper. Vad gäller köttets mörhet är de gener som styr uttrycket av
det proteolytiska enzymet calpain och dess inhibitor calpastatin av särskilt intresse. Även
dessa gener innehåller en rad mutationer som anses inverka på slutproduktens kvalitet.
Litteraturstudien omfattar förutom ovan nämnda gener även gener vilkas effekter endast
analyserats i ett fåtal studier, t.ex. DNAJA1 (ett s.k. heat shock protein) och NAT1 (Novel
APOBEC-1 target-1).
Studien inkluderar en analys av allelfrekvenser för några mutationer i de mest undersökta
kandidatgenerna. Totalt har ca 400 köttdjur genotypbestämts av det engelska företaget
Igenity. De genotypade djuren härrör från svenska besättningar och representerar de fem
olika raserna Charolais, Angus, Hereford, Limousin och Simmental. Allelfrekvenserna för de
olika mutationerna i kandidatgenerna är i huvudsak överrensstämmande med värden i
tillgänglig litteratur. Den största rasskillnaden i allelfrekvens i vår studie observerade för
markören CAPN1-4751 i genen som kodar för det proteolytiska enzymet calpain. Den ur
mörhetssynpunkt ofördelaktiga T allelen (vanligt förekommande i Bos indicus raser) hade i
vår undersökning en högre frekvens i rasen Simmental såväl jämfört med de övriga
undersökta raserna, som de värden som anges för rasen i tillgänglig litteratur. Den högre
allelfrekvensen kan möjligen hänföras till ”sampling effekter” på grund av det begränsade
djurmaterialet, dvs. att de genotypade djuren inte är representativa för populationen som
helhet.
Vid fortsatta studier av enskilda geners effekt på köttkvalitet i den svenska populationen av
köttrasdjur krävs noggrann planering vad gäller logistiken vid provinsamling och vid valet av
testparametrar. På grund av den låga andelen renrasiga köttrasdjur som slaktas i Sverige är
man hänvisad till att genomföra studier av köttkvalitet på korsningsdjur. För att kunna ta
hänsyn till variationsorsaker som slakteri, foderstat, kön och ålder vid analysen av data, bör
dessa inte tillåtas variera allt för mycket, särskilt om man arbetar med ett begränsat
djurmaterial. Data från enstaka, stora gårdar med jämn fördelad slakt över säsongen är att
föredra. När effekterna av de utvalda kandidatgenerna har skattats i den svenska populationen
av köttrasdjur bör allelfrekvenserna i dessa gener bestämmas i de renrasiga populationerna.