Impacto del Mejoramiento Genético sobre la Producción
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Universidad de Puerto Rico Recinto Universitario de Mayagüez Colegio de Ciencias Agrícolas Impacto del Mejoramiento Genético sobre la Producción, Procesamiento y Calidad de Carne de Aves Héctor L. Santiago-Anadón Investigador Auxiliar Introducción • Industria Avícola • Compañías Primarias de Crianza • Existen desde los años 40 pero no es hasta los años 50 que su objetivo principal es la selección genética • Desarrollado líneas comerciales • Rápido crecimiento • Rendimiento de carne blanca Introducción • La selección genética es la aplicación de principios: – Biológicos – Económicos – Matemáticos • Con el fin de encontrar estrategias óptimas para aprovechar la variación genética y obtener ganancias genéticas rápidas en el producto final • Esto incluye la: Evaluación genética Disminuir el intervalo entre generaciones Maximizar la intensidad de selección Difusión de material genético seleccionado Utilización de técnicas moleculares y tecnologías reproductivas Utilización de rasgos que son altamente heredables Heredabilidad (h2) de parámetros productivos Parámetro h2 Peso Corporal .41 Peso Carne de Pechuga .51 Rendimiento de carne de pechuga .63 Peso grasa abdominal .52 Porcentaje de grasa abdominal .57 Promedio .53 Características de importancia Líneas de ♂ Líneas de ♀ 9Razón de crecimiento 9Ganancia en peso 9Rendimiento de carne comestible 9Conversión alimenticia 9Fertilidad 9Razón de crecimiento 9Rendimiento de carne comestible 9Producción de huevos 9Tamaño de huevo 9Conversión alimenticia 1.0% superior 10% superior • La selección genética para características de importancia económica: • Considerables cambios genéticos • Mejorado desempeño productivo • Razón de crecimiento • Conversión alimenticia • Edad de matanza • Mortalidad • Conformación de carcasa • Calidad carcasa • Rendimiento de carne Curvas de crecimiento típicas de parrilleros 1925 -1990 1950 1925 1975 1990 7000 Peso vivo promedio (g) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 2 5 9 12 Edad (Semanas) Anthony (1998) 16 20 24 • Esto se ha logrado gracias a mejoras significativas en el manejo, prevención de enfermedades y nutrición • Sin embargo, cerca del 90% de los cambios fenotípicos han sido resultado del mejoramiento genético • La contribución de éste al crecimiento y éxito de la industria de parrilleros fue publicado por Havenstein et al. (1994) Curvas de crecimiento en líneas de parrilleros de 1957 - 1991 1991 1957 Peso corporal (kg) 5 4 3 2 1 0 21 42 56 Edad (d) Havenstein et al. (1994) 70 84 Conversión alimenticia acumulativa en líneas de parrilleros de 1957 - 1991 C onversión alim enticia 1957 1991 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 21 42 56 Edad (d) Havenstein et al. (1994) 70 84 Rendimiento promedio de carne blanca en líneas de parrilleros de 1957 - 1991 Carne blanca (%) 1957 1991 18 17 16 15 3.85% 14 13 12 11 10 43 57 71 Edad (d) Havenstein et al. (1994) 84 Peso vivo promedio de pollos parrilleros 1925 - 2004 6 Peso vivo (lbs) 5 4 3 2 1 0 1925 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Año National Chicken Council (2004) Edad de matanza promedio de pollos parrilleros 1925 - 2004 Edad de mercado (d) 120 100 80 60 40 20 0 1925 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2004 Año National Chicken Council (2004) C onversión alim enticia (lbs alim ento / lb peso vivo) Conversión alimenticia promedio de pollos parrilleros 1925 - 2004 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 1925 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2004 Año National Chicken Council (2004) Producción de pollo listo para cocinar 1925 - 2004 Millones de libras 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1955 1965 1975 1985 Año National Chicken Council (2004) 1995 2004 Mortalidad promedio de pollos parrilleros 1925 - 2004 18.00 (%) 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 1925 1940 1950 1960 1970 Año National Chicken Council (2004) 1980 1990 2004 Cambios durante la última década Mayor presión de selección para: Masa muscular Carne blanca Rendimiento de pechuga Cambios debido a: Cambios en el mercado Productos de valor añadido Procesamiento ulterior Alta demanda de carne blanca Mayor valor de carne blanca Mercadeo de pollos parrilleros desde el 1962 al 2004 Procesado Partes Entero 100 (% ) 80 60 40 20 Año National Chicken Council (2004) 2004 2001 1998 1995 1992 1988 1986 1983 1980 1977 1974 1971 1968 1965 1962 0 Cambios en el mercadeo de carne de pollo durante la última década Comida rápida Deshuese Detal 100% 80% 60% 40% 20% 0% 1995 1997 1999 Año National Chicken Council (2004) 2001 2003 • Desafortunadamente, junto a estos avances en el de desempeño productivo han surgido problemas tales como: – Disfunciones reproductivas y fisiológicas – Excesiva deposición de grasa – Problemas esqueletales – Pobre sobrevivencia – Aumento en susceptibilidad a estrés – Disminución en la función inmune – Ascitis – Síndrome de muerte súbita • La más reciente serie de problemas están asociados: – Anormalidades del músculo – Defectos en la calidad de la carne • Problema y una preocupación en la industria avícola • Compañías Genéticas • Surgimiento e incidencia • Asociada al mejoramiento genético – Carne pálida suave y exudada (PSE) – Miopatía del músculo pectoral profundo Wilson et al., (1990) “La selección a largo plazo para características como aumento en peso corporal y masa muscular llevaría eventualmente a músculos que exceden límites metabólicos o anatómicos llevando eventualmente a anormalidades del músculo” Carne PSE • Esta condición afecta negativamente las propiedades mecánicas de la carne • Es inapropiada para la manufactura de productos procesados • Filete de pechuga – Color pálido – Pérdida de agua – Capacidad de retención de agua – Capacidad de formar emulsiones PSE – Posibles Factores y Causas • Al presente, se desconocen la mayoría de los factores y/o causas que precipitan esta condición en aves • Científicos sugieren varias implicaciones genéticas que predisponen a las aves a presentar esta condición • Similar entre cerdos y aves • Selección intensa para una mayor producción • Defectos genéticos en el canal liberador de Ca (Solomon et al.,1997) • Inducción de PSE – Halothane & succinylcholine • Última causa • No existe suficiente evidencia para apoyar o contradecir que una alteración genética similar ha ocurrido en las aves PSE - Causa Inmediata • • • • • • • Susceptibilidad a estrés pre-matanza Metabolismo acelerado PM Rápido establecimiento del rigor mortis Bajo pH del músculo Alta T° del músculo Desnaturalización de las proteínas Disminución funcionalidad de las proteínas del músculo Apariencia de filetes de pechuga de pollo PSE vs Normal Apariencia de ténders de pechuga de pollo PSE vs Normal Problemas asociados a carne PSE • Venta al detal – Percepción de calidad – Satisfacción del consumidor – Mercadeo • Procesamiento ulterior • Manufactura de productos procesados y de valor añadido • Pobre calidad de procesamiento • Rendimiento de procesado y rentabilidad • Capacidad de retención de agua • Encogido debido a la pérdida de agua • Pérdida excesiva por cocción • Disminución en la jugosidad • Disminución en terneza del producto Problemas asociados a carne PSE • Productos elaborados con este tipo de carne requieren ser reempacados – Debido al exudado excesivo – Aumentando los costos de material de empaque y labor • Para el 1997,esta condición resultó en una pérdida de aproximadamente $100 millones en la industria de pavos en los Estados Unidos. • Al presente, hay poca información respecto a la contribución de la heredabilidad a la magnitud de PSE en diferentes parvadas de parrilleros • Examinar los factores que contribuyen al problema de carne PSE incluyendo los factores genéticos • En cerdos, se ha encontrado que el problema es hereditario y asociado al gen de halotano Diferencias en la disminución del pH del filete de pechuga postmortem • Schreurs et al. (1995) – Estirpes de parrilleros vs White leghorns • Sante et al. (1995) – Razas de pavos crecimiento lento vs rápido • Gardzielewska et al. (1995) – 5 estirpes comerciales de parrilleros • Berri et al. (2001) – Parrilleros seccionados vs no seleccionados Intensidad de color (Luminosidad) • Selección comercial – Patos (Baeza et al., 1997) – Parrilleros (Le Bihan Duval et al., 1999, 2001; Berri et al., 2001) – Pavos (Sante et al., 1991) • Berri et al. (2001) – Diferencias en intensidad de color – Reducción en contenido de pigmentos en músculos de la pechuga Valores de pH (.25 h PM) en diferentes estirpes de pollos de engorde 6.25 6.20 bc a a pH 6.15 b 6.10 ac 6.05 6.00 5.95 Astra AA Hybro Lohmann Estirpe Gardzielewska et al. (1995) R208 Frecuencia de rangos de pH en diferentes estirpes de parrilleros Astra AA Hybro Lohmann R208 (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 <5.7 5.80 5.9-6.2 Rango de pH Gardzielewska et al. (1995) 6.30 >6.4 Cambios en pH del filete a .25, 4 y 24 h PM de tres estirpes de parrilleros B pH A C 6.15 6.10 6.05 6.00 5.95 5.90 5.85 5.80 5.75 5.70 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Tiempo postmortem (h) Santiago et al. (2002) Cambios en pH del ténder a 4 y 24 h PM de tres estirpes de parrilleros A B C 6.25 6.20 pH 6.15 6.10 6.05 6.00 5.95 0 5 10 15 Tiempo postmortem (h) Santiago et al. (2002) 20 25 Rendimiento de filete de pechuga (%) Rendimiento de filete de pechuga en diferentes estirpes de parrilleros 21.50 a 21.00 20.50 ab 20.00 19.50 b a ab b 19.00 18.50 18.00 AA R308 Cobb R508 Estirpe Santiago et al. (2002) HiY RTP7 Heredabilidad (h2) de parámetros de calidad de carne Parámetro h2 pH 24 h 0.49 L 0.75 a 0.81 b 0.64 Promedio 0.67 Le-Bihan Duval et al. (1999) Correlaciones genéticas entre parámetros productivos y de calidad de carne pH L* L* a* b* PC PCP RCP -0.65 0.11 -0.11 0.08 -0.02 -0.12 -0.45 0.06 0.51 0.37 0.07 0.72 -0.25 -0.48 -0.51 0.11 -0.18 -0.44 0.77 0.16 a* b* PC Le-Bihan Duval et al. (1999) • Los filetes deshuesados de pollo comercial han variado considerablemente en apariencia en cuanto a luminosidad. • La medición de la luminosidad o valor L predice condiciones similares al PSE y se consideran desfavorables valores mayores de 49 que emplean la escala de CIELAB. Medidas de calidad de carne Filetes de pechuga de parrilleros Medida Normal PSE L* (3h) 48.15 b 58.12 a L* (24 h) 49.44 b 58.22 a pH 6.13 a 5.72 b Humedad Expresable Pérdida de agua 23.50 a 28.80 b 6.83 b 8.48 a Woelfel et al. (1998) Miopatía del músculo pectoral profundo • Enfermedad del músculo verde • Anormalidad del músculo supracoide • Suceptibidad – Reproductoras de pavos y parrilleros – Aves adultas – 15 - 43% – Parrilleros de 7-semanas de edad Genética • Resultado directo de la selección genética – Aumento musculatura – Carne de pechuga • Pavos – Pavos silvestres y estirpes viejas de pavos – No ocurre naturalmente o después de ser inducido experimentalmente • Parrilleros – No existe evidencia de su incidencia en estirpes comerciales de hace 15 a 20 años Causa • • • • • • • • Isquemia Ejercicio Aumento en el tamaño del músculo Compartimiento Osteofascial Aumento en la presión interna Ocluye las arterias pectorales Corta la circulación al músculo Resultando en isquemia, necrosis, y muerte muscular Enfermedad del Músculo Verde Enfermedad del Músculo Verde Enfermedad del Músculo Verde Enfermedad del Músculo Verde • Problema de necrosis del músculo menor asociado al suministro vascular • El manejo que aumenta el aleteo de las aves provoca que se incremente el problema Aumento en el peso del P. Minor 1h luego de estimulación unilateral del nervio pectoral Peso del músculo (g) Control Estimulado 80 60 40 20 0 Broiler Breeder Martindale et al. (1979) Light Weight Porcentaje del aumento en el músculo Aumento del músculo (%) 22.50 22.4 22.00 21.50 21.00 20.8 20.50 20.00 Broiler Breeder Martindale et al. (1979) Light Weight Cambios en presión “Subfascial” en el músculo P. minor luego de estimulación eléctrica Light-weight } Broiler breeder Martindale et al. (1979) Angiograma arterial de músculos normales y necróticos de pavos Siller and Wight (1979) • En estirpes de alto PC, no hay espacio suficiente para acomodar el aumento normal en el tamaño del músculo • En estirpes de bajo PC, a pesar que un aumento similar en el tamaño del músculo ocurre, el compartimiento es suficientemente grande para acomodar el músculo. • Se desconoce porque el compartimiento osteofascial no se ha agrandado lo suficiente en estirpes de alto PC. Incidencia de la enfermedad de músculo verde en líneas de parrilleros 14 Incidencia (% ) 12 10 8 6 4 2 0 AA Santiago et al. (2002) Cobb R308 R508 HIY RTP7 Implicaciones • La selección genética para rasgos de importancia económica se espera que continúe en el futuro • Anormalidades del músculo y problemas con la calidad de la carne se harán más evidentes • Los problemas discutidos indican que si la selección para crecimiento rápido continúa sin modificación es probable que aumenten los problemas del músculo Implicaciones • Un buen enfoque sería el seleccionar aves con buena circulación en el músculo • Es por esto, que esquemas de selección que consideren las alteraciones bioquímicas y morfológicas que resultan del mejoramiento genético podrían ser beneficiosas • Tal programa de apareamiento puede mejorar la estructura del músculo y disminuir o prevenir potencialmente anormalidades del músculo Implicaciones • Desafortunadamente, las prácticas de selección están enfocadas hacia crecimiento y rendimiento • La adición de otra característica puede reducir el progreso genético de otras características deseadas
