AUTOREFERAT przedstawiający opis dorobku i osiągnięć naukowo - badawczych (w języku polskim)

Transkrypt

1 Załącznik 2 AUTOREFERAT przedstawiający opis dorobku i osiągnięć naukowo - badawczych (w języku polskim) Dr inż. HALINA MARIA SIECZKOWSKA Siedlce,

2 1. Dane personalne: Imię i Nazwisko : Halina Maria Sieczkowska Miejsce pracy i dane kontaktowe: Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny Wydział Przyrodniczy Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Oceny Mięsa Siedlce, ul. Prusa14 Tel. 25/ ; halina.sieczkowska@eph.edu.pl 2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe r. magister inżynier zootechnik w zakresie nauczyciel zawodu, Wyższa Szkoła Rolniczo Pedagogiczna (obecnie Uniwersytet Przyrodniczo Humanistyczny) w Siedlcach, Wydział Rolniczy (obecnie Przyrodniczy). tytuł pracy: Zastosowanie mieszanek PP GROWER z udziałem koncentratów bobikowo rzepakowych w żywieniu odsadzonych prosiąt. promotor: Prof. dr hab. Barbara Klocek r. doktor inżynier nauk rolniczych w zakresie zootechniki; Akademia Podlaska (obecnie Uniwersytet Przyrodniczo Humanistyczny) w Siedlcach; Wydział Rolniczy (obecnie Przyrodniczy); tytuł pracy: Ocena przydatności importowanych świń ras duńskich w krajowej produkcji towarowej tuczników dla potrzeb przemysłu mięsnego praca wyróżniona; promotor: Prof. dr hab. Maria Koćwin Podsiadła r. dyplom ukończenia studiów podyplomowych Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Wydział Nauk o Żywieniu i Konsumpcji 2-semestralne studia podyplomowe w zakresie: Systemy Zarządzania bezpieczeństwem i jakością żywności 3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych: r r. asystent Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Oceny Mięsa, od r. Wydział Przyrodniczy (ówcześnie Rolniczy) Uniwersytet Przyrodniczo - Humanistyczny (ówcześnie Akademia Podlaska), adiunkt Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Oceny Mięsa, Wydział Przyrodniczy Uniwersytet Przyrodniczo - Humanistyczny w Siedlcach 2 w Siedlcach

3 4. Wskazanie osiągnięcia stanowiącego podstawę postępowania habilitacyjnego Osiągnięciem naukowym wynikającym z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 roku o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki [Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.] jest monotematyczny cykl publikacji naukowych pt.: Uwarunkowania genetyczne cech jakości mięsa wieprzowego i jego przydatności technologicznej Publikacje wchodzące w skład rozprawy habilitacyjnej: I.B.1 I.B.2 I.B.3 I.B.4 I.B.5 I.B.6 Sieczkowska H., Koćwin-Podsiadła M., Krzęcio E., Antosik K., Zybert A., Quality and technological properties of meat from Landrace- Yorkshire x Duroc and Landrace-Yorkshire x Duroc-Pietrain fatteners. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, Vol. 59 (4), Indywidualny wkład 75%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, wiodący udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Sieczkowska H., Koćwin-Podsiadła M., Krzęcio E., Zybert A., Antosik K Jakość i przydatność technologiczna mięsa tuczników duńskich linii matecznych białej zwisłouchej i białej zwisłouchej x yorkshire. Roczniki Naukowe PTZ, 3 (4), Indywidualny wkład 75%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, wiodący udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Sieczkowska H., Koćwin-Podsiadła M, Krzęcio E., Antosik K., Zybert A., Włoszek E Wartość rzeźna i jakość mięsa mieszańców (Landrace Yorkshire) Duroc; (Landrace Yorkshire) Hampshire. Roczniki Naukowe PTZ, 6 (4), Indywidualny wkład 70%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, wiodący udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Sieczkowska H., Koćwin-Podsiadła M., Zybert A., Krzęcio E., Antosik K., Kamiński S., Wójcik E., The association between polymorphism of PKM2 gene and glycolytic potential and pork meat quality. Meat Science, 84, Indywidualny wkład 65%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Sieczkowska H., Krzęcio E., Antosik K., Zybert A., Koćwin-Podsiadła M., Kamiński S., Wójcik E., Romaniuk J., Zgodność fenotypu RN - z polimorfizmem genu PKM2 oraz ich związek z wartością cech jakości mięsa świń rasy landrace. Roczniki Naukowe PTZ, 4 (3), Indywidualny wkład 60%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Ruść A., Sieczkowska H., Krzęcio E., Antosik K., Zybert A., Koćwin- 3 PKT. MNiSW 9 [10] 6 [7] 6 [7] 32 [40] 6 [7] IF ,619 [2,754] ,275

4 I.B.7 I.B.8 Podsiadła M., Kamiński S The association between acyl-coa synthetase (ACSL4) polymorphism and intramuscular fat content in (Landrace x Yorkshire) x Duroc pigs. Meat Science, 89, Indywidualny wkład 35%: udział w akceptacji tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, znaczący udział w opracowaniu statystycznym wyników, znaczący udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Sieczkowska H., Antosik K., Zybert A., Krzęcio E., Koćwin-Podsiadła M., Kurył J., Łyczyński A The influence of H-FABP gene polymorphism on quality and technological value of meat from stressresistant porkers obtained on the basis of Danish pigs and sharing Duroc blood. Animal Science Papers and Reports, Vol. 24, Suppl., 3, Indywidualny wkład 60%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, wiodący udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Sieczkowska H.,Zybert A., Krzęcio E., Antosik K., Koćwin-Podsiadła M., Kurył J., Łyczyński A The influence of H-FABP gene polymorphism on quality and technological value of meat from stressresistant Landrace and Landrace x Yorkshire, porkers, obtained on the basis of Danish pigs. Animal Science Papers and Reports,Vol. 24, Suppl., 3, Indywidualny wkład 60%: pomysłodawca tematu, udział w przeprowadzaniu badań i opracowaniu metodyki, opracowanie statystyczne wyników, wiodący udział w analizie i dyskusji wyników oraz w redakcji publikacji Łącznie wartość punktowa i Impact Factor (IF) [40] [2,754] 10 [25] 10 [25] 119 [161] 0,047 [0,918] 0,047 [0,918] 4,988 [7,344] Objaśnienia: bez nawiasów podano punktację i Impact Factor zgodnie z rokiem wydania pracy. W nawiasach kwadratowych podano punktację i Impact Factor wg aktualnie obowiązującej punktacji MNiSzW (z dnia r.); Prace I.B.7 i I.B.8 wydane w suplementach czasopisma. Animal Science Papers and Reports, to oryginalne prace twórcze recenzowane przez 2 recenzentów zgodnie z procedurą obowiązującą w redakcji czasopisma, prace te znajdują się w bazie Web of Science; Oświadczenia współautorów wyżej wymienionych prac wraz z określeniem ich indywidualnego wkładu stanowi załącznik nr 5. 4

5 Syntetyczne omówienie publikacji naukowych wchodzących w skład rozprawy habilitacyjnej W ostatnich latach na świecie, jak również w Polsce obserwuje się znaczący wzrost spożycia mięsa wieprzowego. Wyższe spożycie mięsa, w tym wieprzowiny spowodowane jest m in. wzrostem wiedzy, świadomości i wymagań konsumentów [Wood i wsp. 1994, 1996, Koćwin- Posiadła 1998, Koćwin-Podsiadła i Krzęcio 2004, Lisiak i wsp. 2011]. Zmiany stylu życia konsumentów mięsa w Polsce, jak i na świecie na przestrzeni ostatniego ćwierćwiecza wiążą się ze zmianami oczekiwań rynku mięsa i jego przetworów. Vandendriessche [2008] mówi się o tzw. trzech erach w ewolucji wymagań konsumentów i zmian na rynku mięsa w ciągu ostatnich 25 lat tj.: era jakości; jakości i bezpieczeństwa zdrowotnego oraz jakości bezpieczeństwa zdrowotnego i właściwości prozdrowotnych mięsa. W związku z powyższym obok wartości rzeźnej jakość mięsa odgrywa bardzo ważną rolę w produkcji żywca wieprzowego i jest kluczowym punktem krajowego przemysłu mięsnego. Jakość mięsa należy rozpatrywać w aspekcie dwukierunkowym. Pierwszy kierunek dotyczy jakości wieprzowiny surowej z przeznaczeniem na mięso kulinarne, zaś drugi to jakość i przydatność technologiczna surowca przeznaczonego do dalszego przetwórstwa [Andersen 2000] Krajowy przemysł mięsny domaga się by produkowany surowiec rzeźny spełniał wysokie parametry szerokorozumianej jakości, nie tylko w zakresie wysokiej zawartości mięsa w tuszy, ale przede wszystkim odpowiednich - dla mięsa wysokiej jakości - właściwości fizykochemicznych mięsa decydujących o jego przydatności kulinarnej i technologicznej oraz akceptowalności konsumenckiej. Ponadto przemysł mięsny w Polsce preferuje ubój tuczników przy wyższej masie ciała. Pomimo, że tusze lżejsze wykazują wyższą poubojową mięsność, jednak pozyskiwane mięso ma ograniczoną przydatność przetwórczą [Borzuta 1999, Łyczyński i wsp. 2000, Krzęcio 2009]. Opisane wyżej tendencje wskazują na potrzebę kompleksowej analizy szerokorozumianej jakości mięsa i jego uwarunkowań genetycznych m in. grupy rasowej, masy tuszy ciepłej oraz zidentyfikowanych do chwili obecnej genów w znaczący sposób oddziaływujących na jakość produkowanej wieprzowiny. Od początku badań opublikowanych przez Ludwigsena [1953] dotyczących problemu mięsa jasnego i wodnistego, aż do chwili obecnej zidentyfikowano wiele biologicznych warunkujących jakość mięsa surowego, jak i przetworzonego, zarówno w zakresie ich stanu mikrobiologicznego, jak i właściwości fizykochemicznych oraz przydatności kulinarnej i technologicznej [Kauffman 1996, Koćwin Podsiadła i Krzęcio 2004, Huff-Lonergan i Lonergan 2007, Koćwin-Podsiadła i wsp. 2009] cech 5

6 Podstawowymi wskaźnikami (właściwościami), które decydują o przydatności kulinarnej i technologicznej mięsa są m in.: stopień zakwaszenia tkanki mięśniowej (ph), wskaźnik przemian energetycznych (R 1 ), przewodność elektryczna (EC), barwa mięsa, wyciek swobodny wody z tkanki mięśniowej oraz zdolność utrzymywania i wiązania wody przez mięso, wydajność technologiczna mięsa w przetwórstwie, jak również ze względu na atrakcyjność konsumencką właściwości sensoryczne mięsa tj.: wygląd zewnętrzny (barwa, marmurkowatość, zawartość tłuszczu śródmięśniowego), tekstura (delikatność i soczystość), smakowitość (smak i zapach) oraz skład chemiczny mięsa [Koćwin Podsiadła i wsp. 2004a]. Szerokorozumiana wysoka jakość mięsa wieprzowego uwarunkowana jest w ok. 30% przez czynniki genetyczne tj.: rasę i jej predyspozycje genetyczne, płeć, masa ciała oraz stopień obciążenia wieloma genami warunkującymi jakość mięsa [Koćwin-Podsiadła i wsp. 1993, De Vires i wsp. 1994, Koćwin-Podsiadła 1998, Koćwin-Podsiadła i wsp. 2009]. W dużym stopniu czynnikami oddziaływującymi na jakość mięsa są czynniki środowiskowe (70%) tj.: warunki odchowu zwierząt i obrotu przed ubojowego [Podsiadła i wsp. 1993, Wajda 1996]. W osiągnięciu naukowym stanowiącym podstawę postępowania habilitacyjnego mięso wysokiej jakości oraz uwarunkowania genetyczne jego występowania charakteryzowałam w oparciu o wartości najważniejsze z punktu widzenia konsumenta oraz przetwórcy tj.: zakwaszenia tkanki mięśniowej, przewodności elektrycznej, wycieku naturalnego z tkanki mięśniowej w całym okresie przechowywania oraz wartości odżywczej, w tym zawartości tłuszczu śródmięśniowego głównego elementu świadczącego o pożądalności konsumenckiej. Poszerzono także ocenę o parametry przemian glikolityczno - energetycznych w 45 min post mortem, jako podstawowych determinant ostatecznej jakości mięsa wieprzowego. Wymienione cechy fizykochemiczne decydujące o jakości mięsa wieprzowego dokładnie charakteryzują mięso najwyższej jakości. Dla zwiększenia przejrzystości otrzymanych rezultatów udokumentowanych w poszczególnych opracowaniach naukowych (8 prac), a przedstawionych w postaci osiągnięcia naukowego stanowiącego podstawę postępowania habilitacyjnego analizowane zagadnienie postanowiono zaprezentować etapami w ujęciu kompleksowym począwszy od wartości cech jakości mięsa i ich znaczenia z punktu widzenia przydatności technologicznej po uwarunkowania genetyczne, w tym na poziomie molekularnym. Analizie poddano tuczniki wysokomięsne (o zawartości mięsa w tuszy 56-58%) pięciu grup rasowych tj.: Landrace, Landrace x Yorkshire (LxY), (Landrace x Yorkshire) x Duroc- [(LxY)xD], (Landrace x Yorkshire) x (Duroc x Pietrain)- [(LxY)x(DxP)], (Landrace x Yorkshire) x Hampshire- [(LxY)xH]. 6

7 Stopień zakwaszenia tkanki mięśniowej, którego miarą jest wartość ph odgrywa bardzo ważną rolę w przebiegu przemian glikolitycznych. Intensywność przemian glikolitycznych w tkance mięśniowej w szczególności zależy od początkowego stanu zasobów glikolitycznych in vivo oraz bezpośrednio po uboju. Po uboju i wykrwawieniu zwierzęcia dochodzi do ustania transportu tlenu do prawidłowego przebiegu funkcji tkanki mięśniowej. Duże wyczerpanie (ok. 70%) zasobów fosfokreatyniny prowadzi do szybkiego spadku poziomu energii ATP, a rozkład glikogenu mięśniowego przybiera charakter glikogenolizy beztlenowej. Produktami końcowymi glikogenolizy beztlenowej są kwas mlekowy i jony H +. W wyniku nagromadzenia się w tkance mięśniowej post mortem kwasu mlekowego i jonów H +, przy braku możliwości usuwania z mięśni produktów przemian metabolicznych, następuje spadek ph mięśni. Tempo oraz zasięg spadku ph post mortem decyduje o ostatecznej jakości i przydatności technologicznej mięsa [Scheffler i Gerrard 2007, Koćwin-Podsiada 2009]. Odczyn tkanki mięśniowej u żywego zwierzęcia jest obojętny, zaś po śmierci progresywnie spada, ph ostateczne jest osiągalne po różnym okresie od momentu uboju do godzin post mortem. W mięśniach o prawidłowo przebiegającej glikogenolizie ph spada stopniowo od 7,2-7,4, aby w 24-48h osiągnąć ostateczną wartość charakteryzującą mięso wysokiej jakości na poziomie 5,5-5,7. Zakwaszenie mięsa najwyższej jakości w 24h post mortem powinno kształtować się na poziomie 5,6-5,7 - mierzone w mięśniu logissimus lumborum (LL) [Koćwin-Podsiadła 1998, Koćwin-Podsiadła i wsp. 2004a, 2009], jak i w mięśniu semimebranosus [Koćwin-Podsiadła i wsp. 2004a, 2009, Tomović i wsp. 2013]. Jak już wcześniej nadmieniono na ostateczną jakość mięsa, również na ostateczną wartość zakwaszenia tkanki mięśniowej mają wpływ grupy czynników środowiskowych, jak i genetycznych. Wyniki badań w zakresie oddziaływania czynników genetycznych na przebieg przemian glikolitycznch wyrażonych wartością ph oraz przemian energetycznych wyrażonych wskaźnikiem R 1 przedstawiono w pracach: I.B.1, I.B.2, I.B.3, I.B.4, I.B.5, I.B.6. W publikacjach I.B.1, I.B.2, I.B.3, I.B.4. udowodniono oddziaływanie różnych grup rasowych na wartość zakwaszenia tkanki mięśniowej oraz tempo spadku ph w różnym okresie przechowywania mięsa od 35 min do 144h post mortem. Poddając analizie oddziaływanie dwóch grup rasowych tj.: reprezentujących tuczniki finalne [(LxY)xD i (LxY)x(DxP)] udowodniono, że zwierzęta bez udziału rasy Pietrain (LxY)xD po stronie ojcowskiej charakteryzowały się mniejszą intensywnością przemian glikolitycznych, wyrażoną mniejszym zakwaszeniem tkanki mięśnia longissimus lumborum (LL) do 45 min post mortem, a w konsekwencji również mniej intensywną przemianą energetyczną wyrażoną niższym wskaźnikiem R 1, jak również niższym nagromadzeniem kwasu mlekowego w 45 min po uboju. Powyższe rezultaty dały odzwierciedlenie w częstości występowania mięsa 7

8 wadliwego. W grupie tuczników trójrasowych nie odnotowano żadnych wad mięsa, zaś w grupie zwierząt z udziałem rasy Pietrain po stronie ojcowskiej zdiagnozowano ok. 19% mięsa typu PSE, co związane jest z obciążeniem rasy Pietrain allelem T w locus RYR1 (zdiagnozowano 28% heterozygot CT względem genu RYR1) [I.B.1.]. Analizując stopień zakwaszenia tkanki mięśniowej do 45 min post mortem nasuwa się bardzo ważne spostrzeżenie - dla praktyki hodowlanej i przetwórstwa - do produkcji surowca rzeźnego charakteryzującego się wysoką jakością (bez zdiagnozowanego mięsa wadliwego - utrudniającego jego zagospodarowanie) należy preferować w krzyżowaniu trójrasowym po stronie ojcowskiej rasę Duroc. Bardzo ważną i istotną kwestią dla zakładów mięsnych jest stopień zakwaszenia w 24h post mortem, jak i w trakcie późniejszego przechowywania mięsa post mortem, aż do 144h post mortem, czyli do tzw. półki sklepowej. Stopień zakwaszenia tkanki mięśniowej w trakcie przechowywania w 24h po uboju aż do 144h post mortem różnicuje grupa rasowa [I.B.3, I.B.4.], fenotyp RN [I.B.5] oraz genotyp genów kandydujących PKM2 [I.B.4, I.B.5.] i ACSL4 [I.B.6.] Niskie zakwaszenie tkanki mięśniowej tzw. ph ultimate (końcowe) w 24 i 48h post mortem poniżej 5,5 świadczy o niższej przydatności kulinarnej i technologicznej takiego mięsa oraz przyczynia się do powstawania mięsa kwaśnego charakteryzującego się dużymi stratami podczas obróbki termicznej. Niskie ph końcowe (<5,5), charakteryzujące mięso acid meat tzw. kwaśne związane jest z rasą Hampshire i obciążeniem tej rasy allelem genu RN -. Efekt allelu RN - objawia się już za życia zwierzęcia wyższym od 40 do 70% glikogenu w białych mięśniach [Lṻndström i wsp. 1994, Przybylski i wsp. 1996]. Potwierdzeniem powyższego jest publikacja I.B.5. W pracy tej (I.B.5) zwierzęta obciążone allelem RN -, czyli o fenotypie RN - /? w porównaniu do zwierząt wolnych od tego allelu charakteryzowały się głębszym zakwaszeniem tkanki mięśniowej w 24h (o ok. 0,1 jednostki), w 48h post mortem (o ok. 0,08 jednostki), w konsekwencji wyższym potencjałem glikolitycznym w 45 min post mortem - stanowiącym za podstawę wyodrębniania fenotypów RN - i zawartością glikogenu (odp. aż o ok. 60 umol/g PG i ponad 40 umol/g tkanki mięśniowej w przypadku zawartości glikogenu). Jak wyżej opisano, allel RN - występuje u rasy Hampshire i jej mieszańców. Można więc przypuszczać, że grupa rasowa będzie różnicować końcowe zakwaszenie tkanki mięśniowej, co potwierdziło się w pracy I.B.3. Tuczniki mieszańce z 50% udziałem rasy Hampshire po stronie ojcowskiej - (LxY)xH w porównaniu do tuczników modelowych w zakresie szerokorozumianej wysokiej jakości mięsa (mieszańce z 50% udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej) charakteryzowały się szybszym przebiegiem przemian glikolitycznych, wyrażonym głębszym zakwaszeniem tkanki mięśniowej 24h po uboju o ok. 0,16 jednostki, co się potwierdziło się w udowodnionym statystycznie wyższym potencjale glikolitycznym (ok. 8

9 45 µmol/g) i w wyższej zawartości glikogenu (o ok. 20 µmol/g). W konsekwencji odnotowano niższą wartość odżywczą mięsa (niższa zawartość białka o ok. 1,5%), niższą przydatność kulinarną (niższa zawartość tłuszczu śródmięśniowego o ponad 1%, wyższy wyciek naturalny o ok. 1,5%) i przetwórczą (niższy wskaźnik przydatności technologicznej TY o ok. 5%) mięsa pochodzącego od mieszańców z udziałem rasy Hampshire wobec tuczników modelowych charakteryzujących się mięsem wysokiej jakości publikacja I.B.3. Na uwagę zasługuje fakt, że tuczniki będące przedmiotem badań w publikacji I.B.2. tj.: linii matecznych Landrace i jej mieszańców z rasą Yorkshire (LxY) odznaczały się stosunkowo niskimi wartościami ph w 24h post mortem (5,53 dla L i 5,55 dla LxY), a w konsekwencji (tak jak tuczniki (LxY)xH, będące przedmiotem pracy I.B.3) odznaczały się wysokim wyciekiem naturalnym z tkanki mięśnia LL, a zarazem wysokim wskaźnikiem wydajności technologicznej mięsa peklowanego w procesie parzenia - TY, co nie wskazuje na obciążenie tych grup rasowych genem RN -. Świadczy o tym niższa wartość potencjału glikolitycznego oraz zawartość glikogenu (w porównaniu do tuczników z udziałem rasy Hampshire I.B.3.) oraz brak tusz z zdiagnozowanym mięsem kwaśnym [I.B.2.]. Powyższy stopień zakwaszenia wśród analizowanych tuczników duńskich linii matecznych Białej Zwisłołuchej i Białej Zwisłouchej z Wielką Białą potwierdził się w badaniach Oksebjerg i wsp. 2000, Koćwin- Podsiadła i wsp. 2004b, Krzęcio i wsp. 2004]. Zakwaszenie tkanki mięśniowej w okresie jej przechowywania od 24 do 144h post mortem różnicował (jak już wyżej zasygnalizowano) również genotyp genu PKM2 [I.B.4.]. Gen PKM2, to gen kinazy pirogronianowej mięśni. Kinaza pirogronianowa jest jednym z enzymów katalizujących w szlaku Embdena Meyerhofa konwersję fosfoenylo-pirogronianu do kwasu pirogronowego, redukowanego w warunkach beztlenowych do kwasu mlekowego [Fontanesi i wsp. 2003]. Z powyższego opisu wynika, iż gen PKM2 odpowiada w procesie glikogenolizy za końcowy etap rozkładu glikogenu tj. od pirogronianu do kwasu mlekowego. W pracy I.B.4. udowodniono statystyczny wpływ genotypu PKM2 na przebieg przemian glikolitycznych wyrażonych zakwaszeniem tkanki mięśnia LL w 24 i 144h post mortem. Zwierzęta o genotypie CC genu PKM2 w porównaniu do tuczników o genotypie CT i TT charakteryzowały się mniejszym (bardziej korzystnym) zakwaszeniem mięśnia LL w 24h (o ok. 0,07 jednostki) oraz w 144h post mortem (o ok. 0,06 jednostki). Wartość ph w 24 i 144h dla zwierząt o genotypie CC genu PKM2 kształtowała się na poziomie mięsa wysokiej jakości i wynosiła odp. 5,64 i 5,51. Tendencja ta potwierdziła się również w przebiegu przemian energetycznych wyrażonych wskaźnikiem R 1 i zawartością kwasu mlekowego w 45 min post mortem, a także w wartości potencjału glikolitycznego w 45 min post mortem również na korzyść genotypu CC. Należy zaznaczyć, że badania przeprowadzono na licznym materiale 243 tuczników reprezentujących trzy grupy rasowe: Landrace, LxY i (LxY)xD. W pracy 9

10 I.B.4. udowodniono statystycznie interakcję dwóch badanych czynników grupy rasowej i genotypu PKM2 dla wartości potencjału glikolitycznego i zawartości glikogenu w mięśniu LL w 45 min post mortem. Na szczególną uwagę zasługują odnotowane i potwierdzone statystycznie najniższe wartości potencjału glikolitycznego i zawartości glikogenu tylko w grupie rasowej Landrace o genotypie CC w locus PKM2 wobec pozostałych grup badawczych. Uzyskane rezultaty dotyczące powyższych interakcji przyczyniły się do przeprowadzenia szczegółowej analizy oddziaływania genotypu PKM2 na stopień zakwaszenia tkanki mięśnia LL i inne cechy jakości mięsa (które będą poddane szczegółowej analizie w dalszej części autoreferatu) w grupie rasowej należącej do linii matecznej Landrace. Uzyskane wyniki analizowanej interakcji potwierdziły się w zakwaszeniu tkanki mięśniowej w 96 i 144h post mortem, jak również w przebiegu przemian energetycznych wyrażonych wskaźnikom R 1. Korzystniejszymi parametrami w tym zakresie, jak również ciemniejszą (bardziej akceptowalną) barwą charakteryzowały się świnie rasy Landrace o genotypie CC w porównaniu to genotypów CT i TT genu PKM2 [I.B.4.]. Dodatkowym i bardzo istotnym z punktu widzenia poznawczego, jest odnotowana w tej grupie rasowej tuczników, tj. rasy Landrace wysoka ok. 89% zgodność genotypu PKM2 z fenotypem RN - [I.B.5.]. Zakwaszenie tkanki mięśniowej w późniejszym okresie przechowywania mięsa to jest od 48 do 96h post mortem różnicował również genotyp genu ACSL4 (syntetaza długołańcuchowa acylo-coa) w badaniach przeprowadzonych na materiale tuczników trójrasowych (LxY)xD. Mniejszym (bardziej akceptowalnym) zakwaszeniem tkanki mięśnia LL w 48 i 96h po uboju charakteryzowały się tuczniki o genotypie AA względem genu ACSL4 w porównaniu do pozostałych grup (AG i GG) [I.B.6.]. Podsumowując, przebieg przemian glikolitycznych wyrażony zakwaszeniem tkanki mięśniowej od momentu uboju poprzez cały okres jej przechowywania stwierdzono, że najbardziej pożądane i akceptowalne dla mięsa najwyższej jakości jest ph tkanki mięśniowej u tuczników z 50% udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej, czyli zwierząt nie obciążonych allelem T genu RYR1 oraz RN - genu mięsa kwaśnego. Ponadto mięso najwyższej jakości pod względem zakwaszenia tkanki mięśniowej w trakcie jego przechowywania pozyskuje się od zwierząt o genotypie AA względem locus ACSL4 oraz CC w locus PKM2. Szczególnej uwagi wymagają udowodnione statystycznie najniższe wartości potencjału glikolitycznego i zawartości glikogenu tylko w grupie rasowej Landrace o genotypie CC w locus PKM2 wobec pozostałych grup badawczych [LxY i (LxY)xD]. Dodatkowym i bardzo istotnym z punktu widzenia poznawczego, jest odnotowana w grupie tuczników Landrace wysoka ok. 89% zgodność genotypu PKM2 z fenotypem RN -, mimo że różnica pomiędzy 10

11 skrajnymi homozygotami genu PKM2, dla potencjału glikolitycznego, wyliczona w SD wynosi tylko 0,64. Przewodność elektryczna (EC) jest bardzo ważnym łatwo mierzalnym - parametrem wykorzystywanym w ocenie jakości mięsa. Ocena jakości mięsa w oparciu o wykorzystanie powyższego parametru opiera się na zjawisku zależności przewodnictwa elektrycznego od tempa przebiegu glikolizy i zmian stężenia jonów w przestrzeni komórkowej tkanek [Feldhusen i wsp. 1987]. Zmiany przewodności elektrycznej w czasie wynikają ze zmian w umiejscowieniu wody w kapilarach mięśni [Offer i Trinick 1988]. Przewodnictwo elektryczne wyrażone ms/cm jest trafną metodą diagnozującą odchylenia jakości mięsa wieprzowego, odróżniając mięso normalne od mięsa wodnistego typu PSE i mięsa uznanego za cieknące, zawierające znacznie więcej wolnej wody wyciekającej podczas poubojowego przechowywania [Pospiech i wsp. 2002, Antosik i wsp. 2003, Koćwin Podsiadła i wsp. 2004a]. Wysoce istotnym - zarazem niemal jedynym czynnikiem różnicującym przewodność elektryczną mierzoną w tkance mięśnia LL po uboju jest rasa. Udowodnione statystycznie oddziaływanie grupy rasowej na przewodność elektryczną w 2h po uboju odnotowano w pracach I.B.1 i I.B.3. W obydwu pracach stwierdzono, iż tuczniki trójrasowe (z udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej) (LxY)xD charakteryzowały się niższymi, a zatem z punktu widzenia diagnostycznego korzystniejszymi parametrami w zakresie przewodności elektrycznej mierzonej w 2h po uboju w porównaniu do tuczników czterorasowych (z udziałem mieszańców DxP po stronie ojcowskiej) I.B.1., jak również w stosunku do zwierząt trójrasowych (z udziałem rasy Hampshire po stronie ojcowskiej) I.B.3. Uzyskane w grupie mieszańców z udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej (LxY)xD wartości przewodności elektrycznej 2h po uboju są niskie i kształtują się na następującym poziomie: 1,89 ms/cm w pracy I.B.3. i 2,56 ms/cm w pracy I.B.1. Na uwagę zasługuje fakt, iż przewodność elektryczna mierzona w 2h post mortem jest ściśle związana z przemianami glikolityczno energetycznymi wyrażonymi zakwaszeniem tkanki mięśniowej w całym okresie przechowywania, zawartością kwasu mlekowego w 45 min post mortem oraz wskaźnikiem przemian energetycznych R 1. Uzyskane ww. wartości świadczą o prawidłowym przebiegu tych, że przemian - I.B.1 i I.B.3. Ponadto przewodność elektryczną oprócz grupy rasowej różnicował również genotyp H-FABP identyfikowany endonukleazą MspI w badaniach przeprowadzonych na materiale tuczników bez udziału rasy Duroc tj.: Landrace i LxY. Niższe wartości w zakresie przewodności elektrycznej mierzonej 2h po uboju odnotowano w grupie zwierząt o genotypie AA względem genu H-FABP/MspI [I.B.8.]. Reasumując, mięso o wysokich walorach przydatności kulinarnej i przetwórczej w zakresie przewodności elektrycznej (wskaźnika łatwo mierzalnego na linii ubojowej) można 11

12 uzyskać produkując tuczniki z udziałem po stronie ojcowskiej rasy Duroc, natomiast po stronie matecznej uwzględniając świnie Landrace oraz mieszańce LxY o genotypie AA w locus H-FABP/MspI. Szczegółowej analizy wymaga wyciek naturalny z tkanki mięśniowej w trakcie przechowywania. Zbyt duży wyciek swobodny soku mięśniowego dla współczesnego przemysłu mięsnego jest głównym problemem dotyczącym odchyleń jakościowych surowca wieprzowego. Nasilony wyciek naturalny z tkanki mięśniowej świń w okresie przechowywania wiąże się z dużymi stratami finansowymi (na skutek ubytku masy mięsa), obniżeniem wartości odżywczej, akceptowalności konsumenckiej (ograniczona możliwość jego sprzedaży, jako mięsa kulinarnego), jak również z obniżeniem przydatności i wydajności technologicznej mięsa w procesie jego przetwarzania [Huff - Lonergan i Lonergan 2007, Jennen i wsp. 2007]. Mięso najwyższej jakości w zakresie wycieku naturalnego w 48h post mortem wg. Joo i wsp. [1999] powinno przyjmować wartości graniczne poniżej 6,0%, zaś w przypadku bardziej rygorystycznej klasyfikacji (powszechnie stosowanej w Europie) jaką prezentuje Bertram i wsp. [2000] mięso najwyższej jakości (nie cieknące) powinno charakteryzować się wartością graniczną 4,0%. W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie uwarunkowaniami (zarówno genetycznymi, jak i środowiskowymi), jak również szeroko pojętymi konsekwencjami występowania nadmiernego wycieku swobodnego z tkanki mięśniowej tuczników. Problem ten nie został jednak rozwiązany. Analizy czynników warunkujących duży wyciek soku mięśniowego z tkanki mięśniowej świń dotychczas dokonało wielu autorów [Offer i Knigt 1988, Honkavaara 1997, Bertram i wsp. 2000, Koćwin Podsiadła i Krzęcio 2004, Andersen i wsp. 2005, Fischer 2007, Krzęcio 2009]. W 2005 roku na Uniwersytecie w Bonn odbyła się również konferencja międzynarodowa poświęcona temu problemowi. Jednym z ważniejszych czynników genetycznych kształtujących wielkość wycieku naturalnego z tkanki mięśniowej jest rasa. Problem ten został przedstawiony w pracach I.B.1. i I.B.3. Wyniki uzyskane ww. pracach dotyczące wycieku naturalnego z tkanki mięśniowej tuczników jednoznacznie wskazują, że najbardziej pożądanym mięsem pod względem wielkości powyższego parametru, jest tkanka mięśniowa pochodząca od tuczników mieszańców z 50% udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej (LxY)xD. Uzyskane i potwierdzone statystycznie wartości dla wycieku swobodnego oznaczonego w 48h post mortem w grupie rasowej (LxY)xD kształtowały się na poziomie mięsa normalnego (nie cieknącego) i były niższe o ok. 2,5% w stosunku do mieszańców z 25% udziałem rasy Pietrain (LxY)x(DxP)- [I.B.1.] i ok. 2% w stosunku do grupy rasowej z udziałem rasy Hampshire (LxY)xH [I.B.3.]. Na uwagę zasługuje fakt, iż mięso zwierząt o wysokim wycieku naturalnym z mięśnia LL, tj. mieszańców (LxY)xH w porównaniu do tuczników 12

13 (LxY)xD charakteryzowało się niższą wartością odżywczą wyrażoną niższą zawartością białka (o ponad 1%) oraz niższą przydatnością technologiczną mięsa peklowanego w procesie parzenia TY (ok. 5%) [I.B.3.]. Wartości dotyczące zawartości białka i wielkości wskaźnika TY w grupie tuczników mieszańców z udziałem rasy Hampshire po stronie ojcowskiej, wynikają z obciążenia świń rasy Hampshire genem RN -. Potwierdzeniem powyższych rezultatów są wyniki badań przeprowadzonych przez wiele zespołów naukowych stwierdzające, że fenotyp RN - występuje u rasy Hampshire i jej mieszańców [Enfält i wsp. 1997, Lundström i wsp. 1996, Miller i wsp. 2000, Przybylski i wsp. 2000]. Fenotyp genu RN - (ustalony na podstawie wartości potencjału glikolitycznego tkanki mięśnia LL w 45 min post mortem) związany jest z wyższym (o ok. 2%) wyciekiem naturalnym z tkanki mięśniowej w stosunku do zwierząt pozbawionych tego allelu o genotypie rn+rn+ [Bertram i wsp. 2000, Koćwin Podsiadła i Krzęcio 2004]. Wysoki poziom glikogenu w tkance mięśniowej w momencie uboju świń sprzyja szybkiej glikogenolizie, co w konsekwencji prowadzi do silniejszego zakwaszenia tkanki mięśniowej i degradacji białek mięśniowych, a następnie przyczynia się do zwiększonego wycieku naturalnego z mięśnia LL w trakcie przechowywania [Monin 1994]. Wśród naukowców zajmujących się problemem wycieku naturalnego z tkanki mięśniowej panuje raczej zgodna opinia, iż mięso pochodzące od świń rasy Duroc oznacza się najmniejszym wyciekiem naturalnym [Aaslyng i wsp. 2003, Young i wsp. 2005], a udział w krzyżowaniu po stronie ojcowskiej rasy Duroc przyczynia się znacznie do zmniejszenia jego wielkości [Koćwin Podsiadła i Krzęcio 2004, Mörlein i wsp. 2007, Więcek i wsp. 2011]. Z kolei wśród ras świń, wykorzystywanych w krzyżowaniu towarowym do produkcji tuczników, największym wyciekiem swobodnym soku mięśniowego w trakcie przechowywania mięsa charakteryzowała się rasa Hampshire oraz mieszańce z jej udziałem [Aaslyng i wsp. 2003, Koćwin Podsiadła i Krzęcio 2004]. Do uwarunkowań genetycznych wycieku naturalnego można zaliczyć szereg zidentyfikowanych genów. Do chwili obecnej najszerzej opisano oddziaływanie na ww. cechę polimorfizm genu RYR1 oraz genu RN - (oddziaływanie genu RN - na wielkość wycieku naturalnego zostało już w tej pracy o opisane). W przypadku polimorfizmu genu RYR1 stwierdzono, iż tuczniki o genotypie TT (niekorzystnym dla cech jakości mięsa w tym wycieku naturalnego w trakcie przechowywania) charakteryzują się ponad dwukrotnie wyższą ilością wycieku swobodnego z tkanki mięśnia LL w trakcie przechowywania niż tuczniki o genotypie CC [Copenchafer i wsp. 2006]. Potwierdzeniem powyższej tendencji, iż świnie obciążone allelem T genu RYR1 produkują mięso o większym wycieku soku mięśniowego w trakcie przechowywania jest publikacja I.B.1. W pracy tej u mieszańców z 25% udziałem rasy Pietrain po stronie ojcowskiej (LxY)x(DxP) zidentyfikowano 28% 13

14 heterozygot będących nosicielami allelu T względem genu RYR1. Z powyższego opisu wynika, iż mięso mieszańców z udziałem rasy Pietrain (LxY)x(DxP) w stosunku do mieszańców bez udziału tej rasy (nie będącej nosicielem niekorzystnego allelu T) - (LxY)xD charakteryzowało się większym wyciekiem soku mięśniowego w 48h post mortem o ponad 2,5% (7,73% wobec 5,16%) - I.B.1. Pomimo, że program hodowli i produkcji trzody chlewnej w Polsce zakłada eliminację z populacji świń allelu T genu RYR1 niekorzystne oddziaływującego na jakość mięsa (w tym wycieku naturalnego w trakcie przechowywania), to jednak w polskim pogłowiu świń spotyka się osobniki będące nosicielami ww. allelu. Kamiński i wsp stwierdzili 20% osobników heterozygotycznych CT względem genu RYR1. U rasy matecznej pbz ww. autorzy odnotowali 11% heterozygot CT i 2% homozygot TT względem genu RYR1. Fadrejewski i wsp zidentyfikowali u rasy Pietrain 78% zwierząt o niekorzystnym genotypie TT oraz ok.17% heterozygot CT w locus RYR1. Jelińska i wsp poddając analizie frekwencję genotypów genu RYR1 u ras wbp, Duroc i Hampshire nie zidentyfikowali osobników będących nosicielami allelu T w locus RYR1. Ponadto wielkość wycieku naturalnego jest różnicowana również przez genotyp genu PKM-2 - [I.B.4. i I.B.6.] oraz genotyp genu HFABP identyfikowany endonukleazą MspI [I.B.8.] i identyfikowany endonukleazą Hinf I [I.B.7.]. W badaniach przeprowadzonych na tucznikach: Landrace, LxY i LxY)xD stwierdzono, iż zwierzęta o genotypie CC względem genu PKM2 w porównaniu do osobników o genotypie TT w locus PKM2 charakteryzowały się niższym wyciekiem soku mięśniowego w trakcie przechowywania do 96h i 144h post mortem (odp. o 2% i ok, 2,5%) - I.B.4. W przypadku wielkości wycieku naturalnego do 96h post mortem powyższe zależności potwierdziły się również w badaniach przeprowadzonych tylko na rasie matecznej Landrace. Mięso pochodzące od osobników o genotypie CC genu PKM2 w porównaniu do osobników o genotypie TT odznaczało się także niższą wartością wycieku naturalnego w 96h po uboju [I.B.4., I.B.5.]. Uzyskane wyniki wskazują na zasadność włączenia do programu hodowlano - selekcyjnego rasy Landrace genu PKM2. Wśród ras matecznych Landrace i LxY genotyp genu H-FABP/Msp różnicował wyciek naturalny do 48h post mortem na korzyść osobników o genotypie aa wobec AA [I.B.8.]. Z kolei wśród mieszańców z udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej tj.: (LxY)xD i (LxY)x(DxP) genotyp genu H-FABP/Hinf różnicował również wielkość wycieku soku mięśniowego do 48h post mortem na korzyść osobników homozygotycznych hh wobec heterozygotycznych Hh. Należy dodać, że w tym przypadku nie zidentyfikowano endonukleazą Hinf I homozygot o genotypie HH [I.B.7.] 14

15 Na podstawie uzyskanych rezultatów w badaniach własnych, jak również przeanalizowanych w wyników badań szeregu naukowców dotyczących wycieku naturalnego z tkanki mięśnia LL nasuwa się spostrzeżenie, iż w celu wyprodukowania mięsa wysokiej jakości w zakresie tak ważnej z punktu widzenia konsumenta, jak i przetwórcy - cechy jakim jest wyciek naturalny soku mięśniowego w trakcie przechowywania mięsa należy w krzyżowaniu towarowym po stronie ojcowskiej wykorzystywać modelową pod ww. względem rasę Duroc. Z kolei eliminując z produkcji tuczników po stronie ojcowskiej rasę Pietrain (obciążoną niekorzystnym allelem T genu RYR1, niekorzystnie wpływającego na jakość mięsa przyczyniając się do zwiększenia odsetka mięsa z objawami PSE) oraz ograniczając rasę Hampshire (obciążoną niekorzystnym allelem RN - genu mięsa kwaśnego - RN). Ponadto do prac selekcyjno-hodowlanych należy włączyć osiągnięcia genetyki molekularnej dotyczące m. in zidentyfikowanych następujących genów: PKM2 i H-FABP, selekcjonując zwierzęta o genotypie CC w locus PKM2 oraz aa w locus H-FABP/Msp przede wszystkim wśród linii matecznej Landrace i LxY. Najistotniejszą aktualnie cechą, z punktu widzenia akceptowalności konsumenckiej jest zawartość tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśniowej. Zawartość tłuszczu śródmięśniowego jest bardzo ważną cechą w istotny sposób skorelowaną z właściwościami sensorycznymi mięsa, tj. z jego kruchością, soczystością i smakowitością [Fernandez i wsp. 1999]. W ciągu ostatnich kilkunastu lat hodowcy świń wielu krajów Europy zachodniej, jak i w Polsce osiągnęli znaczny postęp w zakresie poprawy umięśnienia produkowanych tuczników, przy jednoczesnej redukcji otłuszczenia a w konsekwencji obniżenia zawartości tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśniowej. Na przestrzeni ostatnich dwudziestu lat zmieniły się preferencje i wymagania konsumentów, którzy odwrócili swoje zainteresowania od mięsa zbyt chudego, po obróbce termicznej suchego i łykowatego (o niskiej zawartości tłuszczu śródmięśniowego) na korzyść mięsa o wysokich walorach sensorycznych takich jak: pożądany smak, soczystość i jego kruchość [Wood i wsp. 1994, Koćwin Podsiadła i wsp. 1998, Koćwin Podsiadła i wsp. 2004a, Przybylski i wsp. 2007, Lisiak i wsp. 2011]. Poprawa jakości mięsa poprzez zwiększenie zawartości tłuszczu śródmięśniowego jest bardzo ważnym etapem modyfikującym jakość konsumpcyjną wieprzowiny [Wood i wsp. 1996, Koćwin- Podsiadła i wsp. 2004a]. Wg doniesień duńskich i amerykańskich za optymalną wartość dla akceptowalności konsumenckiej, jak również dla mięsa wieprzowego wysokiej jakości uznaje się zawartość tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśniowej na poziomie 2-3% [Wood i wsp. 1994, 1996]. Wynikająca z optymalnej zawartości tłuszczu śródmięśniowego marmurkowatość mięsa, poza ww. cechami spełniającymi oczekiwania konsumenckie w zakresie wartości kulinarnej i przetwórczej mięsa, wywiera pozytywny wpływ na siłę cięcia oraz żucia [Wood i wsp. 1996, Koćwin-Podsiadła 1998, Koćwin Podsiadła i wsp. 2004a]. 15

16 Cel taki można osiągnąć poprzez odpowiedni dobór ras do krzyżowania (m in. wykorzystując w krzyżowaniu towarowym rasę Duroc) [I.B.1., I.B.3., I.B.4.], ubój przy wyższej masie ciała [I.B.1.], jak również poprzez wykorzystanie w krzyżowaniu towarowym genu H-FABP uznawanego za gen tłuszczu śródmięśniowego [I.B.7. i I.B.8.] oraz genu ACSL4 [I.B.6.]. Przedstawione czynniki wpływające korzystnie na zwiększenie zawartości tłuszczu śródmięśniowego w najcenniejszych wyrębach tuszy zostały przedstawione i przeanalizowane w pracach I.B.1, I.B.3., I.B.4., I.B.6., I.B.7. i I.B.8. Rasy mateczne Landrace i Yorkshire oraz ich mieszańce- co zostało potwierdzone wynikami uzyskanymi w pracy I.B.2. - produkują mięso chude o niskiej zawartości tłuszczu śródmięśniowego (średnio na poziomie 1,43%). Mięso chude (o niskiej zawartości tłuszczu śródmięśniowego) uzyskujemy również od ras zaliczanych do linii ojcowskich tj.: Pietrain i Hampshire. Alternatywą do powyższych rozważań jest rasa Duroc (100% odporna na stres). Świnie tej rasy uważa się za zwierzęta modelowe w zakresie wysokiej marmurkowatości mięsa (cechy o wysokim współczynniku odziedziczalności h 2 = 0,4-0,5). Cecha ta związana jest z wysoką zawartością tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśniowej [Sellier i Monin 1994]. Z danych amerykańskich wynika, iż zawartość tłuszczu śródmięśniowego w mięśniu LD kształtuje się na poziomie 5-8%. W Danii rasa ta uległa poważnym zmianom i poziom tłuszczu śródmięśniowego w mięśniu LD kształtuje się na znacznie niższym poziomie 2,5-3%. Jak już wcześniej zasygnalizowano zawartość tłuszczu śródmięśniowego w mięśniu LD na poziomie ok. 2-3% jest niezbędna do utrzymania na wysokim poziomie właściwości sensorycznych mięsa (kruchość, smakowitość, zapach). Stąd też zaleca się i promuje wykorzystanie rasy Duroc do krzyżowania z rasami produkującymi chude mięso (niskiej zawartości IMF). Pozytywny efekt w tym zakresie odnotowuje się u mieszańców z 25 i 50% udziałem krwi rasy Duroc [Wood i wsp. 1996, Koćwin - Podsiadła 1998, Koćwin-Podsiadła i wsp. 2004a]. Powyższy efekt potwierdził się w pracach I.B.1., I.B.3. i I.B.4. Tuczniki mieszańce z 50% udziałem krwi rasy Duroc po stronie ojcowskiej charakteryzowały się zbliżoną do optymalnej (2-3%) zawartością tłuszczu śródmięśniowego podawanej przez Wooda i wsp. [1996] - w porównaniu do grup ras matecznych: Landrace i LxY (ok. 2,2% wobec ok 1,6% i 1,4%) - I.B.4., jak również w stosunku do mieszańców z udziałem rasy Hampshire (LxY)xH (ok. 2,4% wobec 1,25%) - I.B.3. i z udziałem rasy Pietrain po stronie ojcowskiej (LxY)x(DxP) (ok. 2,10% wobec 1,44%) - I.B.1. Jak już zaprezentowano ważnym elementem wpływającym korzystnie na zawartość tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśnia LD jest masa tuszy ciepłej. Problem ten został poruszony w pracy I.B.1. i dotyczy mieszańców z 50% udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej. Optymalną zawartość tłuszczu śródmięśniowego odnotowano w grupie tuczników o wyższej masie tuszy ciepłej - 90kg w stosunku do tuczników o 10kg lżejszych tj. o mtc 80 kg (ok. 16

17 2,3% wobec 1,6%). Fakt ten jest kolejnym bardzo ważnym elementem wskazującym i potwierdzającym możliwość produkcji tuczników (z 50% udziałem krwi rasy Duroc) do wyższej masy tuszy ciepłej, zgodnie z wymaganiami stawianymi przez krajowy przemysł mięsny, którego celem jest produkcja mięsa wysokiej jakości. Kolejnym czynnikiem oddziaływującym korzystnie na zawartość tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśnia LD jest gen H-FABP, czyli gen białka transportującego kwasy tłuszczowe mięśnia sercowego. Białko FABP jest odpowiedzialne za przenoszenie kwasów tłuszczowych z błon komórkowych do miejsca ich β-oksydacji i może regulować koncentrację i rozwój lipidów oraz procesy metabolizmu komórki w mięśniu sercowym i mięśniach szkieletowych. Gerbens i wsp poddając analizie funkcję biochemiczną pełnioną przez białko FABP wysunęli hipotezę, że gen H-FABP może być genem odpowiedzialnym za zawartość tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśniowej oraz za otłuszczenie świń. Hipotezę wyżej zacytowanych autorów potwierdzają badania Panga i wsp oraz Zhao i wsp Badania Gerbensa i wsp. w 1999 roku, jak i własne opublikowane w pracy I.B.7. potwierdzają korzystne oddziaływanie genotypu H-FABP identyfikowanego endonukleazą Hae III na zawartość tłuszczu śródmięśniowego w wśród tuczników rasy Duroc, jak również u mieszańców z jej udziałem [I.B.7.]. W pracy I.B.7. badania przeprowadzono na mieszańcach (odpornych na stres) z udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej. Udowodniono istotne korzystne oddziaływanie genu H-FABP/HaeIII na zawartość tłuszczu śródmięśniowego. Mięso pochodzące od tuczników o genotypie dd genu H-FABP/Hae III charakteryzowało się najwyższą zawartością tłuszczu śródmięśniowego (2,61%) w stosunku do pozostałych genotypów tegoż genu tj. Dd i DD. Różnica między skrajnym homozygotami podawana w SD w powyższym przypadku przekraczała wartość 1SD i wynosiła 1,03. Powyższe wskazują, że gen H-FABP/Hae III u tuczników z udziałem rasy Duroc może być genem uznawanym za gen główny. Z kolei wśród tuczników bez udziału rasy Duroc tj. u ras matecznych Landrace i LxY nie stwierdzono istotnego związku genotypu H-FABP z zawartością tłuszczu śródmięśniowego [I.B.8.]. Potwierdzeniem uzyskanych w pracy I.B.8 wyników badań są badania przeprowadzone przez Nechelberger i wsp Szczególnie interesującym w zakresie związku zawartością tłuszczu śródmięśniowego w tkance mięśniowej wśród tuczników trójrasowych (LxY)xD okazał się również polimorfizm genu ACSL4, biorący udział w syntezie lipidów ASCL4, to gen syntetazy długołańcuchowych acylo CoA ulegający ekspresji m in. w takich tkankach jak: mięsnie szkieletowe, słonina, serce, mózg [Mercade i wsp. 2006]. Wpływ polimorfizmu genu ASCL4 na zawartość tłuszczu śródmięśniowego w grupie mieszańców (LxY)xD przedstawiono w pracy I.B.6. Tuczniki o genotypie GG względem genu ACSL4 wykazywały potwierdzony statystycznie optymalny 17

18 poziom tłuszczu śródmięśniowego (ok. 2,5%) wobec pozostałych grup zróżnicowanych genotypem ACSL4 (odp. 1,95% dla AA i 1,82 % dla AG). Reasumując powyższe, mięso o optymalnej zawartości tłuszczu śródmięśniowego (2-3%) pozyskuje się od tuczników trójrasowych, z udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej (LxY)xD, ubijanych przy masie tuszy ciepłej ok. 90 kg. Zwierzęta rasy Duroc i jej mieszańce w zakresie zdiagnozowanego genotypu dd (korzystnego dla zawartości tłuszczu śródmięśniowego) w locus H-FABP/HaeIII (genu głównego w zakresie tłuszczu śródmięśniowego) powinny być uwzględniane w programie selekcyjno hodowlanym produkcji tuczników w Polsce, mającym na celu produkcję mięsa najwyższej jakości. Ponadto do prac selekcyjno - hodowlanych można również włączyć genotyp GG w locus ACSL-4. Podsumowanie Na podstawie uzyskanych rezultatów badań przedstawionych w publikacjach stanowiących osiągnięcie naukowe będące podstawą w postępowaniu habilitacyjnym wypracowano następujące zalecenia o charakterze poznawczo utylitarnym z zakresu: 1. możliwości prawidłowego zagospodarowania mięsa tuczników produkowanych zgodnie z obowiązującymi zasadami programu produkcji towarowej tj. tuczników wysokomięsnych (56-58%) trzech grup rasowych: (LxY)xD; (LxY)xH; (LxY)x(DxP), wykorzystując: 1.1. zasadność preferowania w produkcji towarowej tuczników mieszańców trójrasowych z 50% udziałem rasy Duroc po stronie ojcowskiej - (LxY)xD, z uwagi na pozyskiwanie od ww. tuczników mięsa wysokiej jakości, tak z punktu widzenia aktualnych wymagań konsumenckich (zakwaszenie tkanki mięśniowej oraz wyciek naturalny w całym okresie przechowywania do 144h, przewodność elektryczna w 120 min, zawartość tłuszczu śródmięśniowego), jak i oczekiwań przemysłu mięsnego (wydajność technologiczna mięsa peklowanego w procesie parzenia, zawartość białka ogólnego) potrzebę ograniczenia w produkcji towarowej tuczników mieszańców trójrasowych z 50% udziałem rasy Hampshire po stronie ojcowskiej - (LxY)xH, z uwagi na poważne straty mierzone wyciekiem naturalnym soku mięśniowego w trakcie przechowywania, a tym samym wyjątkowo wysoki odsetek mięsa cieknącego (75%) oraz wyjątkowo niską przydatność technologiczną w przetwórstwie (TY-88%) przy produkcji typowych, tak w Europie Środkowej, jak i w Polsce wyrobów parzonych. Alternatywą może być możliwość wykorzystania ww. mięsa do produkcji wyrobów surowych, wędzonych pod warunkiem wczesnej diagnozy (od min post 18

19 mortem) tego mięsa (on-line) w oparciu o udowodnione w niniejszym osiągnięciu zasoby glikolityczne tj. potencjał glikolityczny i glikogen konieczność wyeliminowania z produkcji towarowej tuczników mieszańców z udziałem rasy Pietrain, wrażliwej na stres (RYR1 T RYR1 T ) po stronie ojcowskiej - (LxY)x(DxP), z uwagi na udowodnioną produkcję tuczników heterozygotycznych (CT względem genu RYR1) z objawami mięsa typu PSE 2. możliwości wykorzystania w pracach selekcyjno hodowlanych osiągnięć genetyki molekularnej dla potrzeb doskonalenia cech jakości mięsa wieprzowego: 2.1. w populacjach świń linii matecznych: Landrace i jej mieszańców z rasą Yorkshire (LxY): polimorfizmu genów PKM2 i ACSL4, preferując genotypy CC względem genu PKM2 oraz AA względem genu ACSL4 warunkujące typowe dla mięsa wysokiej jakości zakwaszenie tkanki mięśniowej mięśnia LL, tak w okresie konwersji mięśnia w mięso, jak i w okresie jego przechowywania polimorfizmu genów H-FABP/MspI i PKM2, preferując genotypy aa w locus H- FABP/MspI i CC w locus PKM2 warunkujące ograniczenie wycieku naturalnego z tkanki mięśniowej w czasie przechowywania mięsa w populacjach świń linii ojcowskiej rasy Duroc: polimorfizmu genów H-FABP/HaeIII i ACSL4, preferując genotypy dd względem genu H-FABP/Hae III i GG względem genu ACSL4 warunkujące w wysokim stopniu, tak aktualnie preferowaną i zalecaną (2-3%) zawartość tłuszczu śródmięśniowego, odpowiadającego za smak, aromat, soczystość i kruchość mięsa. Liczny udział współautorów w pracach wchodzących w skład monotematycznego cyklu publikacji stanowiących osiągnięcie naukowe stanowiące podstawę postępowania habilitacyjnego wynika ze specyfiki prowadzonych badań: różnorodności badanych cech i nakładania się terminów pomiarów, a przede wszystkim podyktowany jest interdyscyplinarnym charakterem badań. Cytowana literatura 1. Aaslyng M.D., Bejerholm C., Ertbjerg P., Bertram H.C., Andersen H.J Cooking loss and juiciness of pork in relation to raw meat quality and cooking procedure. Food Quality and Preference, 14, Andersen H. J What is pork quality. EAAP Publication No. 100 Quality of meat and fat in pigs as affected by genetics nutrition, Zurich, 25 August 1999 pp Andersen H. J., Oksbjerg N., Yung J.F., Therkildsen M Feeding and meat quality a future approach. Meat Science, 70, Antosik K., Krzęcio E., Koćwin Podsiadła M., Zybert A., Sieczkowska H., Miszczuk B., Łyczyński A Związek przewodnictwa elektrycznego z wybranymi cechami jakości mięsa wieprzowego. Żywność, Nauka, Technologia, Jakość., 4(37),

20 5. Bertram H.C., Petersen J.S., Andersen H.J Relationship between RN - genotype and drip loss in meat from Danish pigs. Meat Science 56, Borzuta K Osiągnięcia o porażki wdrożenia systemu klasyfikacji tusz wieprzowych EUROP w Polsce. Międzynarodowa Konferencja Naukowa Aktualne problemy w produkcji trzody chlewnej., Copenhafer T.L., Richert B.T., Schinckel A.P., Grant A.L., Gerrard D.E Augmented post mortem glycolitysis does not occur early post mortem in AMPKγ3 mutated porcine muscle of halothane positive pigs. Meat Science 36, De Vries A.G., Van Der Wal P. G., Eikelenboom G., Merks J. W. M In pork quality: only 20% genetic influence?. PIGS-Misset, August, Enfält A.C., Lṻndström K., Karlsson A., Hansson I Estimated frequency of the RN - allele in Swedish Hampshire pigs and comparison of glycolytic potential, carcass composition and technological meat quality among Swedish Hampshire, Landrace, Yorkshire. Journal Animal Science, 75, Fadrejewski H., Raj S., Weremko D., Skiba G Influence of RYR1 genotype on energy metabolism in growing pigs. Journal of Central European Agriculture, Book of Abstract of the 3 rd International Symposium Bydgoszcz, Poland, Feldhusen F., Neumann-Fuhrmann D., Wenzel S Die Leitfähigkeit als Parameter der Fleischbeschaffenheit. Fleischwirtschaft 67 (4), Fernandez X., Monin G., Talmant A., Mourot J., Lebret B Influence of intramuscular fat content on the quality pig meat. Consumer acceptability of m. Longissimus lumborum. Meat Science, 53, Fontanesi L., Davoli R., Nani Costa L., Scotti E., Russo V Study of candidate genes for glycolytic potential of porcine skeletal muscle identification and analysis of mutations, linkage and physical mapping and association with meat quality traits in pigs. Cytogenetic and Genome Research 102, Fischer K Drip loss in pork: influencing factors and relation to further meat quality traits. Journal of Animal Breeding and Genetics, 124 (Suppl. 1), Gerbens F., Rettenberger G., Lenstra J.A., Veerkamp J.H., Te Pas M.F.W Characterization, chromosomal localization and genetic variation of the porcine heart fatty acid binding protein gene. Mamm. Genome 8, Gerbens F., Van Erp A.J., Harders F.L., Meuwissen T,H.E., Veerkamp J.H., Te Pas M.F.W Efect of genetic wariants of the heart faccty acid binding protein gene on intramuscular fat and performance traits in pigs. Journal of Animal Science 77, Honkavaara M Evaluation of the frequency of RSE pork in Finnish slaughter pigs and its technological effect. 43 rd. ICOMST, New Zealand, Huff-Lonergan., Lonergan New frontiers in understanding drip loss in pork: recent insights on the role of post-mortem muscle biochemistry. Journal of Animal Breeding and Genetics, 124 (suppl. 10, Jedlińska A., Kapelański W., Bocian M., Bogdzińska M Genotype RYR1 frequency in boars of maternal and paternal breeds used in Kujawsko-Pomorski Region and its relationship with alive estimation trants. Journal of Central European Agriculture, Book of Abstract of the 3 rd International Symposium, Bydgoszcz, Poland, Jennen D.G.J., Brings A.D., Lilu G., Jündst H., Tholen E., Jonas E., Tesfaye D., Schelander K., Phatsara C Genetic aspects conceming drip loss and water-holding capacity in porcine lingissimus muscle. Meat Science, 52, Joo S.T., Kauffman R.G., Lee S., Kim B.C., Park G.B The relationship of sarcoplasmic and myofibrillar protein solubility to colour and water-holding capacity in porcine longissimus muscle. Meat Science, 52, Kamiński S., Ruść A., Wojtasik K Simultanecus identification of ryanodine receptor1 (RYR1) and estrogen receptor (ESR) genotypes with the multiplex PCR-RFLP method in Polish Large White and Polish Landrace pigs. Journal of Applied Genetics, 43 (3), Kauffman R.G Odkrycia dotyczące jakości mięśni świń. Seminarium między narodowe: Postęp hodowlano-produkcyjny a ilość i jakość surowca mięsnego. Poznań; Koćwin-Podsiadła M Metoda wykrywania mięsa wadliwego u świń. Monografie nr 26, WSRP Siedlce 25. Koćwin-Podsiadła M Genetyczne i żywieniowe czynniki modyfikujące jakość wieprzowiny. Seminarium z cyklu Związki Nauki z Praktyką, POLAGRA 98 T