Marcadores moleculares para carne mais macia

Pesquisadores querem oferecer um conjunto de marcadores moleculares que permita ao pecuarista a seleção precoce de bovinos com as características desejadas pelo consumidor, tais como cor, suculência, valor nutricional, teor de gordura e, principalmente, maciez da carne.

Desde 2006, a Embrapa, universidades e instituições parceiras buscam estratégias para melhorar a qualidade da carne bovina no Brasil a partir do uso de genética.

Para conhecer o potencial de um animal, os pesquisadores fizeram o que se chama de análise de associação genômica ampla, na qual é possível identificar as posições do genoma que afetam a qualidade da carne para cada característica desejada. 

"Quanto à maciez, por exemplo, foram avaliados 29 pares de cromossomos do boi e identificadas regiões importantes para esse atributo. Avaliamos a maciez em três momentos: logo após o abate e depois de sete e 14 dias de maturação da carne", explica a pesquisadora Luciana Regitano, da Embrapa Pecuária Sudeste.

A ideia é que, com as informações coletadas e associadas a novos estudos, seja possível disponibilizar um conjunto de marcadores moleculares e, assim, selecionar animais que serão usados para reprodução de descendentes com as características de interesse do pecuarista.

Os marcadores são trechos do DNA responsáveis por determinados atributos herdáveis e que diferenciam os indivíduos. Conhecendo-se seus efeitos sobre as características de qualidade da carne, desenvolve-se um teste de DNA que permite prever se um touro jovem tem potencial para melhorar a qualidade da carne nos seus filhos, acelerando e aumentando a eficiência do processo de seleção.

Com o uso de marcadores reduz-se o tempo para se chegar a animais produtores de carne de qualidade e o custo de testar muitos touros. "No processo tradicional, por exemplo, o criador levaria tourinhos para reprodução e precisaria esperar a avaliação dos filhos para saber se eles teriam boa qualidade de carne, já que para a avaliação dessa característica é necessário abater o animal. 

Ou seja, a seleção do reprodutor é feita com base na avaliação dos descendentes. Com os marcadores, é possível saber de antemão se o touro tem potencial genético para maciez de carne, por exemplo. Dessa forma, ao invés de multiplicar uma grande variedade de touros de potencial desconhecido, intensifica-se o uso dos mais promissores", ressalta Luciana Regitano.

No Brasil, atualmente, o melhoramento é voltado para o crescimento e eficiência reprodutiva dos animais. De acordo com o superintendente técnico, Luiz Antonio Josahkian, da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ), até agora, deu-se pouca atenção aos aspectos qualitativos. Segundo ele, primeiro foi preciso produzir carne em quantidade. "A qualidade é a próxima fronteira do conhecimento que precisamos avançar. Mas o processo seguiu uma cronologia correta", conta Josahkian. 

Para o superintendente da ABCZ, o Brasil produz carne de forma distinta do hemisfério Norte. São produtos diferentes para mercados diversos. "Temos que melhorar a qualidade, mas preservar as características tropicais da carne. Precisamos alcançar a mesma maciez e suculência do hemisfério Norte, mas manter as características saudáveis da carne tropical, com menos gordura. E acredito que a genômica tem a resposta para isso", destaca Josahkian.

A tecnologia, quando disponível, além de contribuir para produção de carne de mais qualidade, poderá potencializar a posição brasileira no mercado mundial.

Ela poderá ser usada, principalmente, por centrais de inseminação, mas também na produção de reprodutores em geral, como em monta natural. No entanto, neste caso, o custo-benefício seria menor.

O maior rebanho comercial do mundo 
O Brasil é um dos principais produtores e exportadores de carne bovina. O plantel nacional está estimado em mais de 200 milhões de bovinos, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). 

É o maior rebanho comercial do mundo. Cerca de 80% do plantel brasileiro é formado por animais zebuínos (Bos indicus). Dentre eles, 90% são da raça Nelore ou "anelorados".

Em 2013, segundo a Associação Brasileira das Indústrias Exportadoras de Carne (Abiec), as exportações de carne bovina alcançaram US$ 6,6 bilhões. Parte desse sucesso deve-se a pesquisas para o aumento da produtividade pecuária, a diminuição do tempo de abate e o desenvolvimento de tecnologias que promoveram a sustentabilidade do setor produtivo.

Apesar disso, o Brasil precisa de uma produção expressiva de carne com mais qualidade. O melhoramento genético, aliado à biologia molecular, pode contribuir para acelerar o processo e atender as expectativas dos consumidores de se obter carne mais macia. 

Com o objetivo de elevar a qualidade da carne bovina brasileira e torna-la competitiva, formou-se em 2007 a Rede Bifequali, um trabalho nacional de pesquisa no âmbito do Macroprograma 1 da Embrapa, o qual engloba projetos voltados a trabalhar grandes desafios nacionais.

Essa rede avaliou 800 novilhos da raça Nelore desde o nascimento até o abate. Durante cinco anos, de acordo com a pesquisadora Luciana Regitano, foram analisadas 770 mil variações do genoma dos animais e investigados os genes relacionados à produção de carne de qualidade e de eficiência alimentar. 

A complexidade para se obter maciez 
Para cada característica, o número de marcadores moleculares é diferente. No caso da maciez, os pesquisadores foram surpreendidos. A variação genética para essa característica está distribuída em todo o genoma no Nelore. "A literatura relata dois ou três genes que são realmente importantes para a maciez em gado europeu. O que encontramos, no gado zebu, foram muitos marcadores contribuindo pouco individualmente para a maciez", conta a pesquisadora Luciana.

Com esse resultado, segundo ela, seria necessário colocar à disposição do produtor um kit de marcadores que contemplasse, praticamente, todo o genoma. "Cerca de 100 mil marcadores", acredita Luciana. 

Já para outras características, como eficiência alimentar, o estudo encontrou regiões importantes individualmente. Neste caso, um kit com cerca de 300 marcadores, que contemplasse 10 ou 15 regiões do genoma, seria suficiente. 

Os próximos passos da pesquisa  
Como resultado do projeto Bifequali, pesquisadores tem à disposição um banco de informações complexo e rico para projetos futuros que podem levar à mesa do consumidor uma carne macia e suculenta.

Estatisticamente, o número de animais avaliados na pesquisa ainda é insuficiente para uma estimativa realista do efeito de cada marcador molecular. Mas, segundo Luciana, as informações já obtidas, em conjunto com outras pesquisas em andamento na Embrapa, vão gerar dados para o desenvolvimento de um produto adequado para o melhoramento animal. 

Além disso, a equipe continua investigando, com recursos da Fapesp, os mecanismos biológicos e genes envolvidos na variação da maciez, composição da gordura e conteúdo de minerais da carne, buscando alternativas para aplicação desse conhecimento na produção de carne de melhor qualidade.

Também está sendo estudado o desenvolvimento de um chip, com custo viável, de marcadores importantes para cada característica de interesse para o melhoramento do Nelore. Conforme a pesquisadora, o chip pode envolver uma série de características. "Todas as características que são herdáveis podem ser inseridas nesse kit para ser usado em melhoramento", conta.

O primeiro passo para alcançar uma carne com mais qualidade já foi dado. As pesquisas com os marcadores são realidade e vão colaborar para potencializar ainda mais a produção de carne brasileira no mercado mundial.

Pesquisas para melhoria da ovinocultura 
O uso de marcadores moleculares, associado a técnicas computacionais, também tem se mostrado eficiente em pesquisas com ovinos. Aplicando técnicas de mineração de dados, o analista da Embrapa Informática Agropecuária (SP) Fábio Danilo Vieira mapeou os mais relevantes marcadores do tipo polimorfismo de nucleotídeo único (SNP, na sigla em inglês),  uma variação na sequência de DNA que afeta somente uma base. Ele se dedicou a analisar três raças de ovinos de destaque nacional: Crioula, Morada Nova e Santa Inês.

"A análise de 72 animais incluiu 49 mil marcadores que geraram um subconjunto de 15 marcadores SNP", conta o analista. Os SNP identificam alterações em apenas um nucleotídeo da cadeia de DNA em organismos e são importantes no estudo de mapeamentos genéticos, variações e evolução de espécies. A pesquisa realizada no programa de pós-graduação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) teve como base um conjunto de dados de marcadores SNP do Consórcio Internacional de Ovinos.

"Com a mineração dos dados, são gerados modelos que permitem a certificação de raças com muito mais precisão", explica. Além da rapidez no processo, esse conhecimento pode subsidiar associações de criadores interessadas no controle de animais registrados, ajudar os órgãos reguladores na criação de políticas públicas de exportação e, inclusive, contribuir para programas de melhoramento genético e preservação das espécies.

De acordo com o IBGE, o Brasil possui um rebanho de 17 milhões de ovinos e ocupa a 17ª posição entre os países produtores. No mundo, estima-se que há cerca de um bilhão de cabeças. 

Os ovinos brasileiros foram trazidos pelos colonizadores portugueses e, ao longo de cinco séculos, desenvolveram características genéticas de adaptação às condições ambientais nacionais, como resistência a doenças e parasitas. Conhecidas como crioulas ou localmente adaptadas, a maioria dessas raças encontra-se ameaçada de extinção, principalmente por cruzamentos indiscriminados com animais de raças exóticas importados.

Para preservar esse material genético, a Embrapa incluiu diversas raças localmente adaptadas ao seu programa de pesquisa em recursos genéticos. A conservação desses recursos é realizada em bancos de germoplasma, que podem ser compostos de pequenos rebanhos que ficam submetidos à seleção natural (in situ), ou de material genético congelado, como sêmen, embriões e ovócitos (ex situ).

As tecnologias que usam os marcadores moleculares baseados em polimorfismos de DNA estão entre as mais importantes empregadas na área animal, segundo o pesquisador da Embrapa Informática Agropecuária Stanley Oliveira, que orientou a pesquisa. 

Uma das principais vantagens das técnicas de mineração de dados é que elas permitem encontrar padrões e tendências em grandes volumes de dados, de forma mais rápida e com menos custo. "Esse trabalho é inédito e representa um impacto importante no estudo de SNP para a ovinocultura", complementa o pesquisador.

A metodologia desenvolvida pode ser aplicada a qualquer espécie animal de produção, como bovinos, suínos e aves. Além disso, os marcadores SNP selecionados pelos modelos poderão ser empregados na construção de ferramentas de genotipagem de baixo custo, como os microarranjos, ou chips de DNA, que auxiliam a identificação racional de ovinos. 

A tecnologia permite investigar milhares de transcritos de maneira simultânea e identificar variações na expressão gênica entre as amostras analisadas. Os trabalhos tiveram coorientação do pesquisador Samuel Rezende Paiva, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (DF).

Fonte: Gisele Rosso/Embrapa Pecuária Sudeste Nadir Rodrigues/Embrapa Informática Agropecuária
Foto: Antônio Dias Leal

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