Avaliação de diferentes híbridos suínos submetidos à insensibilização elétrica e gasosa (CO2). Parte 1: mensuração de indicadores sanguíneos de estresse

Evaluation of pig hybrids stunned with electrical and gaseous (co2) systems. Part 1: blood stress indicators

Avaliação de diferentes híbridos suínos submetidos à insensibilização elétrica e gasosa (CO₂). Parte 1 - mensuração de indicadores sanguíneos de estresse

Evaluation of pig hybrids stunned with electrical and gaseous (co₂) systems. Part 1 - blood stress indicators

William BertoloniI, ^*; Expedito Tadeu Facco Silveira^II; Charlí B. Ludtke^III; Juliana C. de Andrade^II

^IDepartamento de Zootecnia e Extensão Rural, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT), Av. Fernando Correia da Costa, S/N, CEP 78060-900, Cuiabá (MT), E-mail:[e-mail]

^IIInstituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), Centro de Tecnologia de Carnes (CTC), Av. Brasil, 2880, C. P. 139, CEP 13070-178, Campinas (SP)

^IIIDepartamento de Gestão e Tecnologia Agroindustrial (FCA-UNESP), Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", C. P. 237, CEP 18603-970, Botucatu (SP)

RESUMO

Suínos provenientes de três linhagens genéticas A, B e C comercializadas no Brasil, com peso vivo de 100 a 120 kg foram submetidos ao insensibilizador elétrico manual (Karl Schermer 220-230/250 volts, 45-60 Hz e 1,4 –1,5 A) e ao sistema gasoso coletivo (COMBI-BUTINA 90% CO₂).

Alíquotas sanguíneas, para determinação dos níveis de creatina fosfoquinase (CPK), lactato e cortisol, assim como amostras do músculo semimembranosus (10 g) para a determinação do gene halotano, foram coletadas.

Comparando-se os sistemas de insensibilização elétrico e gasoso (CO₂), o elétrico demonstrou ser mais estressante, proporcionando maiores concentrações plasmáticas de cortisol (p < 0,001) e lactato (p < 0,001) para as linhagens genéticas A e C, nas condições estudadas, porém não se observou diferenças significativas para os indicadores sanguíneos e sistemas de insensibilização em questão quando a linhagem B foi considerada.

Diferenças significativas entre as linhagens genéticas A, B e C foram obtidas comparando-se os valores plasmáticos de creatina fosfoquinase (p < 0,001), lactato (p < 0,001) e cortisol (p < 0,001) quando atordoados com o sistema gasoso, entretanto, quando o sistema elétrico foi utilizado, somente os valores de cortisol apresentaram diferenças significativas (p < 0,001).

A presença do gene halotano (Nn) foi observada somente na linhagem B.

Palavras-chave: insensibilização, bem-estar animal, suínos, estresse.

SUMMARY

Pigs of three genetics lineages A, B and C marketed in Brazil, with alive weight from 100 to 120 kg were submitted to the manual electric stunning (Karl Schermer 220-230/250 volts, 45-60 Hz and 1.4 -1.5 A) and to the collective gaseous system (COMBI-BUTINA 90% CO₂).

Blood samples, for levels determination of creatine phosphokinase (CPK), lactate and cortisol, as well as samples of the semimembranosus muscle (10 g) for the determination of the gene halothane, were collected.

Being compared the electric and gaseous stunning systems, the electric stunning did demonstrate to be more stressful providing larger plasmatic concentrations of cortisol ( p < 0.001) and lactate ( p < 0.001) for the genetic lineages A and C, in the studied conditions.However it didn't observe significant differences beween the sanguine indicators and stunning systems in subject when the lineage B was considered.

Significant differences among the genetic lineages A, B and C were obtained being compared the plasmatic values of creatine phosphokinase (p < 0.001), lactate (p < 0.001) and cortisol (p < 0.001) when stunned with the gaseous system, however when the electric system was used only the cortisol values presented significant differences (p < 0.001).

The presence of the gene halothane (Nn) was only observed in the lineage B.

Key-words: stunning, welfare animal, swine, stress.

1 - INTRODUÇÃO

Avanços nos conhecimentos da neurofisiologia têm ajudado a elucidar o mecanismo do estresse animal. Indicadores sangüíneos de estresse como: cortisol, creatina fosfoquinase, catecolaminas, prolactina, beta-endorfina e lactato têm sido associados aos indicadores de qualidade da carne suína como: pH, capacidade de retenção de água e cor [15, 25, 27].

Alguns neurotransmissores como glutamato, aspartato e ácido gama butírico 4 amino, podem indicar o nível de estresse do animal durante a etapa de insensibilização; entretanto, para que resultados equivocados não sejam obtidos, os neurotransmissores não devem ser analisados isoladamente, pois a maioria dos indicadores de estresse pode sofrer algum tipo de interferência em relação a raça, sexo e condições ambientais [11]

Dentre todos os indicadores sanguíneos de estresse utilizados em pesquisas de bem-estar de suínos durante o abate e manejo pré-abate, os mais freqüentemente utilizados são os níveis de cortisol, creatina fosfoquinase e lactato no soro e plasma sangüíneo.

O cortisol é um hormônio esteróide abundante na circulação sangüínea e o principal glicocorticóide secretado pelo córtex adrenal. Fisiologicamente, é efetivo em processos antiinflamatórios e na manutenção da pressão sangüínea, participando também na gluconeogênesis, absorção de cálcio, secreção de ácido gástrico e pepsina. É um indicador da função adrenocortical, sendo que as mensurações sangüíneas de cortisol, geralmente, são utilizadas como diagnóstico diferencial na medicina humana em doenças como: hipopitituarismo, hiperplasia adrenal, carcinomas, enfermidades de Addison's e Cushing's [26].

Concentrações anômalas dos níveis sangüíneos de cortisol em humanos, geralmente, estão associadas a infecções agudas, síndrome do pânico, condições estressantes exacerbadas, diabetes e paradas cardíacas [26].

Altos níveis de cortisol, geralmente, estão associados a condições de estresse psicológico (medo e apreensão). Por outro lado, condições de estresse físico (fadiga muscular) proporcionam o aumento da atividade de certas enzimas, por exemplo, a creatina fosfoquinase, envolvida no processo metabólico de obtenção de energia, como descrito a seguir [40]:

Onde:

ADP: di-fosfato de adenosina; ATP: tri-fosfato de adenosina; e CPK: Creatina Fosfoquinase.

Valores de CPK, lactato e cortisol encontrados em outros estudos associados ao bem-estar de suínos são apresentados na Tabela 1.

O lactato é o produto final da glicólise anaeróbia e um indicador que também pode ser utilizado para avaliar o estresse físico durante a insensibilização de suínos. Elevados níveis de lactato são fortemente correlacionados com a condição PSE (carne pálida, flácida e exsudativa) em carcaças suínas [13].

Variações em função do dia da amostragem podem influenciar alguns indicadores sangüíneos, como creatina fosfoquinase e lactato dehidrogenase; entretanto, níveis de cortisol são pouco influenciados [44].

Embora níveis sangüíneos de cortisol, creatina fosfoquinase e lactato, possam fornecer importantes informações do grau de estresse psicológico e físico a que o animal foi submetido, o desenvolvimento das condições PSE e DFD (carne escura, firme e seca na superfície) vai variar em função da susceptibilidade genética do animal, manejo pré-abate e técnicas de resfriamento da carcaça [9, 40, 41, 42].

Embora diversos estudos sobre bem-estar de suínos durante o manejo pré-abate tenham sido realizados, como se visualiza na Tabela 1, poucas pesquisas foram realizadas em condições brasileiras.

O objetivo principal do presente estudo foi avaliar o nível de estresse de deferentes híbridos suínos comercializados no Brasil insensibilizados com os sistemas de insensibilização elétrico e gasoso (CO₂).

2 - MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi desenvolvido em um frigorífico-abatedouro situado em Rio Verde (GO) e se constituiu de duas fases experimentais.

Durante a primeira fase, um lote de 500 animais provenientes de três linhagens genéticas A, B e C foi abatido utilizando-se o sistema automático coletivo de insensibilização gasoso (CO₂), modelo COMBI comercializado e produzido pela empresa BUTINA [8] com capacidade operacional de 120 a 600/suínos hora e composto por oito gôndolas.

Após o isolamento de dois animais em cada gôndola o equipamento iniciou a descida em um poço de insensibilização onde a concentração de CO₂ foi aumentada até atingir-se uma concentração máxima de 90%, posteriormente o equipamento iniciou a subida da gôndola. Todo o ciclo de insensibilização durou 70 s, na seqüência os animais foram submetidos a uma sangria vertical.

Durante a segunda fase, foram utilizados 456 animais provenientes das mesmas três linhagens genéticas (A, B e C) empregadas na primeira fase, sendo que um grupo foi insensibilizado utilizando-se o mesmo sistema gasoso aplicado na primeira fase e o outro, o sistema de insensibilização elétrico manual comercializado e produzido pela empresa Karl Schermer (220-230/250 Volts, 45-60 Hz, e 1,41,5 A) [21]. Nesta etapa, não foi possível efetuar a contenção do animal, pois as instalações do abatedouro estavam otimizadas para o sistema gasoso e não para o sistema de insensibilização elétrico.

Os animais das linhagens A e B foram transportados por caminhões do sistema de integração do abatedouro (0,42 m²/100 kg). Para este lote de animais, os procedimentos de embarque, transporte e desembarque foram padronizados.

Os animais da linhagem C foram transportados por uma distância superior às outras duas. O caminhão utilizado para o transporte destes híbridos não pertencia ao sistema de integração do frigorífico, entretanto, as características do caminhão, as dimensões da carroceria e taxa de lotação foram iguais às utilizadas pelo sistema de integração.

Os animais foram desembarcados no frigorífico imediatamente após a chegada. Inicialmente o desembarque foi realizado no andar superior e posteriormente no inferior do caminhão, utilizando-se bastão elétrico (18 a 24 volts) quando necessário.

Após a pesagem do caminhão e a execução dos procedimentos de registro do frigorífico, os animais foram submetidos a um sistema de aspersão de água durante 30 min e alojados em baias de espera (0,59 m²/100 kg) por um período de 2 a 4 h, onde receberam água durante todo o período de espera.

Imediatamente após o processo de insensibilização, amostras de sangue (10 mL) foram coletadas do corte da sangria em copo plástico descartável, transferidas para um tubo de centrífuga contendo dez gotas de heparina sódica (25000 UI /5 mL) e homogeneizadas lentamente. As amostras foram submetidas a uma centrifugação a 3500 rpm/10 min em temperatura ambiente, utilizando-se uma centrifuga portátil modelo Excelsa Baby II da marca Fanem.

Após a centrifugação, alíquotas de 2 mL do plasma obtido foram transferidas para tubos criogênicos e armazenadas em nitrogênio líquido a –196 °C até a execução das análises dos indicadores sangüíneos de estresse (lactato, creatina fosfoquinase e cortisol).

As determinações de creatina fosfoquinase (CPK) no plasma sangüíneo foram realizadas com o kit CK-NAC/Laborlab [25] com diluição 1:20 a 25 °C. Para os níveis de lactato utilizou-se o kit lactat/ROLF GREINER BIOCHEMICA [28]. Ambas as determinações espectrofotométricas foram realizadas utilizando-se o equipamento de dosagem automática RA-XT Techincon - Bayer.

As determinações de cortisol foram realizadas baseadas em técnica de radioimunoensaio utilizando-se o kit TKCO1/DPC-Medlab [26] e contador gama (Kineticount^®, Vitek Systems, Missouri – USA).

Amostras do músculo semimembranosus (10 g) de cada animal avaliado foram coletadas na 24ª h post-mortem, congeladas a - 20 °C e transportadas até o laboratório onde uma amostragem representativa de cada linhagem genética estudada foi realizada. Esta amostragem constituiu-se de 16 animais, metade macho metade fêmea, para cada genética estudada totalizando 48 suínos avaliados (Figura 1).

A partir das amostras cárneas descritas anteriormente, o DNA genômico foi extraído utilizando-se a proteinase K DNA e amplificado com a utilização de "primers", pequenas porções de DNA cuja função é amplificar o material genético original, pela técnica de reação de cadeia polimerase (PCR) e as condições estabelecidas por FUJI et al. [17].

O produto amplificado foi digerido com a enzima de restrição Hha a 37 °C por 3 h, seguido de uma eletroforese em gel de agarose (3%) para o gene halotano e visualização com brometo (Figura 1).

Os dados foram analisados conjuntamente por meio de análise de variância correspondente a um delineamento em blocos inteiramente ao acaso, com estrutura fatorial de tratamentos 3 x 2 (3 genéticas e 2 sistemas de insensibilização), considerando-se como fator de blocagem o dia de amostragem e explorando os efeitos de cada fator. A distribuição dos tratamentos às unidades experimentais (animal) foi de maneira totalmente aleatória.

Os resultados experimentais foram analisados por análise de variância, utilizado-se o programa "STATISTICA for Windows" [34] - Release 5.0 A Copyright® Star Soft, Inc. (1984 -1995).

3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

Observa-se nas Tabelas 2 e 3 que os lotes experimentais estudados foram padronizados não somente para a idade, mas também para peso e porcentagem de carne magra em ambas as fases experimentais, na tentativa de minimizar o erro experimental e obter resultados mais consistentes.

Nas Tabelas 2 e 3, visualiza-se que, embora fornecidos por uma granja independente do sistema de integração do frigorífico utilizado, os híbridos C apresentaram valores de peso da carcaça (kg) e porcentagem de carne magra similares aos valores encontrados nos híbridos A e B.

Os níveis de indicadores sanguíneos de estresse em função do sistema de insensibilização e linhagem genética suína estudada são apresentados nas Tabelas 4, 5, 6, 7 e 8

Considerando-se o sistema de insensibilização como fator principal, o elétrico resultou em níveis maiores de lactato (p < 0,001) e cortisol (p < 0,001) para os híbridos A e C (Tabelas 6, 7 e 8). Tais resultados indicam que os suínos submetidos a este sistema apresentaram maior nível de estresse "psicológico" e alta atividade glicolítica, corroborando os resultados obtidos por BARTON-GADE [2, 3, 4]; FABREGA et al.[14]; GISPERT et al. [18]; SOUZA et al. [31]; STROIER [33]; WARRIS [36]; WARRIS et al. [37, 38, 39, 40, 41, 42, 43].

Considerando-se a linhagem genética como fator principal, observa-se (Tabela 4) que os suínos insensibilizados com o equipamento elétrico apresentaram variações significativas somente para os valores de cortisol (p < 0,001), entretanto, quando submetidos ao sistema gasoso, as mesmas linhagens apresentaram variações significativas nos valores de cortisol (p < 0,001), lactato (p < 0,001) e CPK (p < 0,001), como se visualiza na Tabela 5.

Embora a determinação do gene halotano (Nn) tenha sido realizada a partir de uma pequena alíquota dos suínos estudados (Figura 1), observou-se a presença do genótipo (Nn) somente na linhagem genética B.

A utilização do gene halotano em programas de genética suína ainda é um assunto muito controvertido entre os pesquisadores da comunidade científica internacional, porém parece haver um consenso de que o incremento em carne magra proporcionado por este gene deprime as características qualitativas da carne [9, 14, 16, 18, 23, 22, 35].

Suínos portadores do genótipo (Nn) ou (nn) tendem a apresentar maiores níveis de cortisol, CPK e lactato quando comparados aos animais com genótipo livre do gene halotano [12, 13, 14, 16, 18, 19, 23, 24, 30].

Considerando-se que todos os híbridos tenham recebido o mesmo manejo pré-abate, os híbridos C foram transportados por uma distância superior aos híbridos A e B, o que pode ter influenciado os níveis plasmáticos dos indicadores, mesmo na ausência do genótipo (Nn), como se observa nas Tabelas 4 e 5 e Figura 1 [6, 10, 40, 41, 42].

Embora o desenvolvimento de anomalias da carne e o desenvolvimento da curva de pH não dependam exclusivamente dos indicadores sanguíneos de estresse, existe uma probabilidade de que suínos com altos níveis de CPK, lactato e cortisol, após a insensibilização, venham a desenvolver as condições PSE ou DFD, dependendo do programa de seleção genética adotado, técnicas de abate e resfriamento das carcaças [9, 40, 41, 42].

A Influência do gene halotano na qualidade final da carne associada a indicadores sanguíneos de estresse também foi estudada por ALLISON [1]; CHANNON, PAYNE & WARNER [9]; FÀBREGA et al. [14]; FERNANDEZ et al. [16]; GISPERT et al. [18]; ANDERSSON & HANSSON, [22]; WARRIS, KOCWIN-PODSIADLA et al. [23]; ROSENVOLD & ANDERSEN, [29]; SHAW & TROUT [32]; STOIER et al. [33]; SUTTON et al. [35]; BROWN & ADAMS [39].

De um modo geral, estes autores verificaram redução nas características qualitativas da carne suína quando o gene halotano foi empregado na tentativa de aumentar o ganho em carne magra das carcaças.

No presente estudo, as variações encontradas nos indicadores sanguíneos de estresse, considerando-se as linhagens e sistemas de insensibilização como fator principal, não foram suficientes para proporcionar diferenças significativas nos indicadores de qualidade da carne (capacidade de retenção de água, perda por exsudação e "umidade exprimível") valores estes publicados em conjunto em uma tese de doutorado em que vários indicadores objetivos de qualidade foram associados aos indicadores sanguíneos de estresse (BERTOLONI [7]).

4 - CONCLUSÕES

O presente experimento nos permite concluir que:

O sistema manual elétrico de insensibilização demonstrou ser mais estressante que o gasoso indicado por níveis elevados de cortisol e lactato para os híbridos A e C.

Considerando a linhagem genética como fator principal, valores elevados de cortisol foram encontrados nos híbridos C comparativamente aos híbridos A e B, quando insensibilizados com o sistema elétrico. Quando o sistema gasoso foi utilizado, menores índices de cortisol e CPK foram observados nos híbridos A comparativamente aos híbridos B e C, não demonstrando um claro efeito da linhagem genética nos indicadores de estresse quando os sistemas elétrico e gasoso foram utilizados, demonstrando a necessidade da realização de novas pesquisas.

A elevação dos níveis dos indicadores de estresse CPK, Lactato e Cortisol não foi suficiente para proporcionar diferenças significativas nos indicadores de qualidade de carne nas linhagens estudadas [7].

5 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Recebido para publicação em 21/3/2005. Aceito para publicação em 6/7/2006 (001502)

Pesquisa realizada com apoio financeiro da FAPESP

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A quem a correspondência deve ser enviada

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  06 Nov 2006
• Data do Fascículo
  Set 2006

Histórico

• Aceito
  06 Jul 2006
• Recebido
  21 Mar 2005