Estrutura da Carne

Universidade Federal do Espírito Santo - UFES
Pró-Reitoria de Extensão - P r o g r a m a I n s t i t u c i o n a l d e E x t e n s ã o
Boletim Técnico - PIE-UFES:01807 - Editado: 22/06/2007
Estrutura da Carne
Miryelle Freire Sarcinelli1 (e-mail: [email protected].)
Katiani Silva Venturini1 (e-mail: [email protected].)
Luís César da Silva2 (website: www.agais.com)
1. INTRODUÇÃO
Os músculos são os órgãos ativos do movimento, altamente especializado. Eles
possuem a capacidade de contrair-se e de relaxar-se, e, em conseqüência, transmitirem
movimentos aos ossos sobre os quais se inserem. São capazes de coverter energia quimica
em mecanica durante a contração.
Alguns aspectos do mecanismo de contração e relaxamento músculo vivo estão
diretamente relacionados ao encurtamento das fibras e perda da maciez que ocorrem na
carne pós-morte.Os músculos, têm uma variedade grande de tamanho e formato, de acordo
com a sua disposição de local de origem e de inserção.
O conhecimento da estrutura da carne e seus constituintes básicos, bem como da
bioquímica do músculo, é fundamental para uma boa compreensão propriedades funcionais
da carne como alimento. A carne é composta basicamente dos tecidos:
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Tecido muscular,
Tecido conjuntivo,
Tecido epitelial e
Tecido nervoso
2. TECIDO EPITELIAL
O tecido epitelial comparado com os outros tecidos é representado com uma
pequena porcentagem no peso do músculo, entretanto nos bovinos é uma porção bastante
significativa, variando de 4 a 11% e devido a isso é um subproduto valioso. A espessura
muda conforme localização no corpo, idade, raça e espécie animal.
O epitélio reveste as superfícies externas e internas do corpo, servindo como
proteção do organismo. A maior parte dele é removida no processo de abate, e o que sobra
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Bolsista do P r o g r a m a I n s t i t u c i o n a l d e E x t e n s ã o
Professor do Centro de Ciências Agrárias da UFES
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está ligado aos vasos sanguíneos e linfáticos, permanecendo também em órgãos
comestíveis como o fígado e os rins.
O tecido epitelial é formado por células intimamente unidas entre si, justapostas em
grande parte da superfície e com pouca matriz extracelular, sendo classificado de acordo
com o tipo celular, que varia de plano colunar e com o número de camadas celulares,
podendo ocorrer a diferenciação das células em dois ou mais tipos, de acordo com a
localização. O tecido epitelial estratificados está relacionado com a função de proteção,
enquanto os tecidos epiteliais simples, de pequena espessura, desempenham à absorção e
à troca de substâncias, além de secreções. Desempenha papel fundamental nas
características do frango, como formação do aroma, sabor e crocância deste durante a
fritura.
A pele é composta por três camadas principais: a epiderme, onde estão as células
epiteliais; a derme; e a hipoderme (Figura 1). Pele, unhas, pêlos e cabelos funcionam como
barreiras, protegendo a pele contra a agressão causada pela ação do tempo, traumatismos
e microrganismos.
Figura 1 – Estrutura da pele (www.cienciahoje.uol.com.br)
Os epitélios não possuem vascularização, com algumas exceções, alimentando-se
por difusão, pelos capilares sangüíneos dos tecidos conjuntivos das camadas diretamente
em contato com eles. Apresentam uma membrana basal, uma fina lamina composta por
glicoproteinas e uma rede de fibrilas de proteínas, no local ocorre contato com os tecidos
conjuntivos. As glicoporteínas também conectam as células epiteliais, formando finas
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camadas entre elas, não havendo verdadeiros espaços intercelulares como nos outros
tecidos.
3. TECIDO NERVOSO
O tecido nervoso constitui menos do que 1% da carne , sendo formado por células
altamente especializadas, atuando com uma estrutura sensível a vários tipos de estímulos
de origem externa ou
interna do organismo. Quando estimulado o tecido é capaz de
conduzir os impulsos nervosos de maneira rápida e por distâncias relativamente grandes.
Os impulsos nervosos transmitidos pelas fibras nervosas, que estão entremeadas no tecido
muscular, antes ou durante do abate influenciam na qualidade da carne.
O tecido nervoso é o
mais especializado do organismo animal, encontrando-se
interligado, formando uma rede de comunicações, através das terminações nervosas, pode
enviar impulsos a todos os órgãos, para uma regulação mais imediata , constituindo o
sistema nervoso, que é subdivido em:
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Sistema Nervoso Central (SNC): formado pelo encéfalo e medula espinhal;
Sistema Nervoso Periférico (SNP): formado pelos nervos e gânglios nervosos
(pequenos agregados de células nervosas).
As fibras nervosas são formadas pelos prolongamentos dos neurônios (Figura 2) e
seus envoltórios. São organizadas em feixes, que por sua vez, é envolvido por uma bainha
conjuntiva denominada perineuro. Vários feixes agrupados paralelamente formam um nervo
que também é envolvido por uma bainha de tecido conjuntivo chamada epineuro. Os nervos
não contêm os corpos celulares dos neurônios; esses corpos celulares localizam-se no
sistema nervoso central ou nos gânglios nervosos, que podem ser observados próximos à
medula espinhal. A fibra mielinizada tem três bainhas envolvendo o axônio: bainha de
mielina,de natureza lipídica, bainha de Schwann e o endoneuro.
A conexão quimica entre neurônio e fibra muscular é estabelecida na região sinapse,
sendo então uma sinapse neuromuscular. Existe um microespaço, entre a fibra muscular e o
neurônio, denominado espaço sináptico, no qual um neurônio transmite o impulso nervoso
para outro através da ação de mediadores químicos ou neurormônios. Os neurormônios
podem afetar a qualidade da carne se eles forem liberados durante o pré-abate e os mais
comuns são adrenalina e acetilcolina.
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Figura 2 –Esquema de um neurônio (www.fea.unicamp.br)
4. TECIDO CONJUNTIVO
O tecido conjuntivo ou tecido conectivo caracteriza-se por possuir células em baixa
quantidade, e uma grande quantidade de substância fundamental amorfa produzida pelas
próprias células do tecido. Tem como a principal função unir e manter ligadas as diversas
partes do organismo, atuando na defesa do organismo contra agentes infecciosos.
Apresenta vários tipos, são eles: tecido conjuntivo própriamento dito, tecido (conjuntivo)
adiposo, tecido conjuntivo de sustentação.
Relacionado a carne o mais importante é o propriamento dito, por possuírem as
principais fibras, colágeno, elastina e reticulares, constituintes do tecido.
4.1 TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO
O tecido conjuntivo é constituído por vários tipos de células que encontram-se
imersas em uma substância intercelular, designada como matriz extracelular. É derivado do
mesênquima, servindo de
sustentação aos epitélios e possui abundantes substâncias
intercelulares, apresenta-se sob numerosas variedades, sendo ricamente vascularizado e
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inervado, possuindo intensa atividade metabólica, estando em constante modificação, desde
sua formação até a morte. Seus componentes são constantemente destruídos e
substituídos.
O tecido conjuntivo propriamento dito influencia diretamente na textura da carne e
recentes avanços bioquímicos tem sido feitos para aprimorar a textura da carne. Dentro do
tecido conjuntivo existem três tipos de fibras extracelulares:
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Colágenas,
Reticulares e
Elásticas
4.1.1 Colágeno
As fibras colágenas (Figura 3)são contituidas pela proteína colágena que é a mais
abundante do organismo animal, entre 20 e 25% do total de proteína em mamíferos. Está
diretamento relacionada com a maciez da carne, pois o colágeno é responsável por parte da
dureza de um corte cárneo. A proporção de colágeno é menor em animais adultos e com a
idade ocorre a formação de ligações cruzadas nas moléculas de colágeno, conferindo a
carne a termo estabilidade, ou seja, não se observa sua transformação em gelatina com o
calor, o que torna a carne menos macia. Nos animais mais jovens ocorre a termo lábil, ou
seja, sob o calor verifica-se sua transformação em gelatina, de forma que a carne torna-se
tenra e isto é devido à maior proporção de colágeno.
Figura 3 – Fibra Colagena (www.fig.cox.miami.edu)
As fibras de colágeno possuem alta resistência à tração, sendo praticamente
inextensíveis e individualmente são incolores, porém quando estão juntas apresentam a cor
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branca que caracteriza os tendões. As ligações cruzadas entre si da molécula de colágeno
relaciona-se com sua relativa insolubilidade e resistência à tensão.
O colágeno está presente em quase todos os tecidos e órgãos, com maior prorpoção
nos tendões e ligamentos e menor quantidade nas cartilagens e ossos. A musculatura das
extremidades contém mais colágeno que a do dorso e consequentemente a primeira é mais
dura que a última, isto esta relacionado com a atividade física e a distribuição desuniforme
das fibras colágenas.
4.1.2 Elastina
As fibras elásticas (Figura 4) são formadas por microfilbrilas e pela proteína elastina.
A elastina tem pequena participação na constituição da carne, em torno de 5% do total de
tecido conjuntivo do músculo. Ela é importante pelo fato de estar presente nos vasos
sangüíneos e por possuir termo-estabilidade, prejudicando a maciez da carne, devido ao
grande conteúdo de aminoácidos não polares e as ligações laterias de desmosina e ainda é
resistente às enzimas digestivas quase não contribuindo para o valor nutritivo da carne.
Figura 4 – Fibras elásticas (www.acd.ufrj.br)
Com a cocção a elastina se intumesce e se alonga mas não se dissolve. Ela
apresenta cor amarelada, estando presente nos ligamentos amarelos da coluna, ligamentos
de sustentação do pênis, nas paredes das artérias e envolvendo vários órgãos, inclusive os
músculos.
4.1.3 Reticulina
As fibras reticulares (Figura 5) são delicadas redes que circundam as fibras
musculares, por exemplo e dão suporte ao epitélio dos vasos sanguíneos, estruturas
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neurais e à membrana da fibra muscular. Elas são encontradas em maior proporção
nos órgãos relacionados à síntese dos constituintes do sangue (órgãos
hemtopoieticos) e em torno das células epiteliais.
Figura 5 – Fibras reticulares (www.acd.ufrj.br)
4.2. TECIDO CONJUNTIVO ADIPOSO
O tecido adiposo é um tipo especializado de tecido conjuntivo com predominância de
células adiposas (adipócitos) originárias de células do mesênquima que armazenam
gorduras neutras, servindo como reservatório de energia, preenchimento do espaço entre os
tecidos, proporciona ao corpo um efeito anti choque, isolante térmico e fonte de calor.
Apresenta importância no sabor, maciez e suculência, de acordo com a localização
de deposição na carcaça pode-se classificar a gordura em externa (subcutânea), interna
(envolvendo os órgãos e vísceras), intermuscular (ao redor dos músculos) e intramuscular
(gordura entremeada às fibras musculares, marmoreio). A gordura na carne seria uma
transformação do tecido conjuntivo para depósito energético.
4.3. TECIDO CONJUNTIVO DE SUSTENTAÇÃO
O tecido conjuntivo de sustentação são as cartilagens e ossos. As cartilagens
constituem os elementos de suporte e são constituídas por fibras de colágeno e de elastina.
Os ossos constituem os esqueletos dos animais, tendo a medula óssea, que é um tipo
especializado de tecido conjuntivo.
Os ossos e cartilagens são importantes para a avaliação da idade do animal, ou
melhor, da maturidade da carcaça, através deles é possível saber se o animal está na hora
de ir para o abate.
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5. TECIDO MUSCULAR
O tecido muscular é constituído por fibra e sarcômero onde o primeiro
é uma
unidade estrutural, e o último uma unidade funcional. Possui como característica a
capacidade de se contrair segundo alguns estímulos claros e utilizando o ATP (molécula
orgânica responsável pelo armazenamento de energia nas suas ligações químicas); e pela
sua excitabilidade, ou seja, responde bem a um estímulo nervoso.
A célula ou fibra muscular de origem mesodérmica, sofre diferenciação através da
síntese de proteínas específicas com uma organização determinada, tais como os diferentes
tipos de actinas, miosinas e proteínas motoras filamentosas é a unidade básica do tecido
muscular que são envoltos pela membrana conjutiva endomísio. O feixe de fibras envolto
pela membrana conjutiva perimísio forma o músculo que, por sua vez, é envolto pelo pela
membrana conjutiva epimísio. Do ligamento do endomísio, perimísio e epimísio surge o
tendão no qual se fixa aos ossos (Figura 6).
Figura 6 – Tecido muscular (curlygirl.naturlink.pt)
Existem três tipos básicos de músculos, diferenciados pelas suas características
morfo-funcionais: tecido muscular estriado (esquelético), tecido muscular cardíaco e tecido
muscular liso.
5.1 TECIDO MUSCULAR ESTRIADO ESQUELÉTICO OU VOLUNTÁRIO
O tecido muscular estriado esquelético (Figura 7) são aqueles aderidos à estrutura
do esqueleto para conferir movimentos e moldar a estrutura corpórea, agindo sobre controle
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voluntário e de contração rápida. Estes tecidos recebem este nome por
apresentarem
estriações visíveis em microscopia ótica.
O músculo esquelético representa de 35 a 65% do peso das carcaças dependendo,
naturalmente, da fase de crescimento e engorda do animal. Na operação de abate o que se
busca é a transformação dos tecidos animais em carne. Cada músculo estriado (ou
esquelético) é constituído por milhões de células contrácteis. O citoplasma dessas células é
repleto de unidades contrácteis filamentares chamadas miofibrilas, que se dispõem
longitudinalmente no interior das células.
Figura 7 – Componentes do tecido muscular estriado esquelético (www.
www.ck.com.br)
De 75 a 92% do volume total do tecido muscular é composto por células musculares
sendo que o organismo animal possui mais que 600 músculos que variam enormemente em
tamanho, forma e função. As fibras musculares estriadas esqueléticas das aves e
mamíferos possuem centenas de núcleos, são filamentosos e não ramificados, com
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comprimento de alguns centímetros que diminuem de diâmetro nas extremidades, formando
um cone. Esse diâmetro é variável para uma mesma espécie, raça e sexo e por algumas
vezes dentro do mesmo músculo, oscilando de 10 a 100 nanometros.
No músculo as fibras são agrupadas paralelamente formando feixes de fibras ou
fascículos e os feixes estão associados de vários modos para formar os diversos tipos de
músculos.
5.1.1 Sarcolema
O sarcolema é uma membrana lipoprotéica, constituída por duas lâminas que
recobre cada fibra muscular. Ela é bastante elástica para suportar as distorções que
ocorrem nas fases de contração, relaxamento e estiramento do músculo, possuindo
invaginações ao longo de toda superfície da fibra, formando os túbulos T.
5.1.2 Sarcoplasma
O sarcoplasma de uma fibra muscular tem por constituição 75 a 85% de água,
gotículas de gordura e grânulos de glicogênio, e de organelas, assim como de miofibrilas
peculiares ao músculo.
5.1.3 Miofibrilas
As miofibrilas(Figura 8) são estruturas cilíndricas, compridas e delgadas, com
diâmetro de 1 a 2 µm, orientadas na direção longitudinal da fibra e podem preencher quase
que totalmente o volume do sarcoplasma, elas ordenam-se paralelamente, conferindo o
aspecto estriado. O conjunto de miofibrilas encontra-se organizados em unidades
denominados sarcomeros que é compreendido entre dois discos Z.
Figura 8 – Miofibrilas (www.aafronio.vilabol.uol.com.br)
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As miofibrilas são formadas por um agrupamento ordenado de filamentos grossos e
finos paralelos entre si, cuja distribuição ao longo da miofibrila é responsável pela formação
de bandas.
5.1.4 Sarcômeros
Nos sarcomeros encontra-se filamentos elásticos, filamentos espessos de miosina e
filamentos delgados de actina. Nestas estruturas estão envolvidas proteínas como miosina,
actina, titinina, nebulina, desmina, tropomiosina e troponina, sendo que 50 a 55%
corresponde a miosina, 20 a 25% a actina. Estas cinco ultimas proteínas são elásticas e
atam os filamentos de actina ao disco Z e mantem os filamentos de miosina devidamente
alinhados durante a contração e relaxamento muscular, estando intimamente relacionadas
na formação de novas miofibrilas e no crescimento dos músculos.Os filamentos elásticos
atuam na estruturação e manutenção dos sarcomeros.
Figura 10 – 1. Bandas o linhas Z; 2. Filamentos de actina no interior do sarcômero;
3. Filamento de actina; 4. Filamento de tropomiosina; 5. Tropomina; 6. Banda
central de miosina, no centro do sarcômero; 7. Filamentos de miosina; 8.
Sarcômero; 9. Bandas I; 10. Banda A; 11. Banda H (www.puc.cl)
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A miosina é uma das proteínas que, com a actina e em presença de ATP, são
responsáveis pela contração muscular. Estas proteínas são as principais componentes dos
miofilamentos. Enquanto a a actina é uma proteína que gera movimentos celulares e
musculares. A actina polimerizada forma os microfilamentos de actina importantes na
composição do citoesqueleto.
Os filamentos grossos, com 10nm de diâmetro e 1,5 µm de comprimento são os
principais constituintes da banda A e determinam seu comprimento, eles são formados por
cerca de duzentas moléculas de miosina, sendo mantidos em posição por conexões
transversais delgadas que se localizam no centro da banda A, formando a linha M.
Os filamentos finos se compõem basicamente da proteína actina, têm 5nm de
espessura e estendem-se por cerca de 1µm em cada direção a partir da linha Z, constituindo
a banda I. Possuem ainda a tropomiosina e troponina. Na linha Z cada filamento de actina é
contínuo com quatro delgados filamentos divergentes que correm obliquamente através da
linha Z para um dos filamentos de actina do outro lado formando um padrão característico
em ziguezague.
Os filamentos de miosina e actina tem grande afinidade e ligam-se facilmente na
presença do complexo troponina/tropomiosina.
5.1.5 Contração muscular
A contração muscular corresponde a um encurtamento das fibras musculares como
resposta normal a um estímulo nervoso, ocorrendo à medida que o filamento delgado de
actina desliza sobre o filamento espesso de miosina, assim as bandas I deslocam no
sentindo da banda A, ocorrendo da seguinte maneira:
1) O impulso nervoso alcança a célula muscular por meio de uma sinapse especial,
chamada sinapse neuro-muscular ou placa motora.
Há liberação de mediadores químicos nas placas motoras que excitam as células
musculares estriadas e o mediador químico é a acetilcolina.
2) O mediador químico atinge a membrana plasmática da célula muscular, que recebe o
nome especial de sarcolema. Uma vez a célula muscular tendo sido excitada, um potencial
de ação é desencadedo na célula muscular.
3) Esse potencial de ação propaga-se por todo o sarcolema e também pelo retículo
sarcoplasmático (RS), nome que recebe o retículo endoplasmático dessas células. Com o
estímulo, as membranas do RS tornam-se permeáveis aos íons cálcio. Anteriormente
armazenados nas cisternas do RS, os íons cálcio penetram nos sarcômeros e colocam-se
em contato com as moléculas de actina e de miosina.
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4) Na presença de cálcio, as moléculas de miosina adquirem atividade catalítica (atividade
ATPásica) e começam a degradar moléculas de ATP, convertendo-as em ADP.
5) Com a energia liberada pela hidrólise do ATP, as moléculas de miosina deslizam-se
sobre as de actina, encurtando os sarcômeros. Com o encurtamento dos sarcômeros, as
miofibrilas como um todo encurtam, diminundo o comprimento da célula inteira.
5.2 TECIDO ESTRIADO CARDÍACO
O tecido estriado cardíaco é assim chamado pois também apresentam bandas clars
e escuras. Ele está na constituição do coração, possuindo contracção rápida, involuntária e
rítmica, possuindo células ramificadas que se associam em discos intercalares.
5.3 TECIDO MUSCULAR LISO
O músculo liso está principalmente presente nas vísceras e contrai-se lenta e
involuntáriamente. O músculo liso não apresenta bandas,aparecendo em quantidades
pequenas, principalemnte nas paredes dos vasos sanguineos.
6. REFERÊNCIAS
6.1 LIVROS
Junqueira, L.C.; Carneiro, J. (1990) Histologia básica. 7.ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan.
6.2 CITAÇÕES DE PÁGINAS DA INTERNET
Disponível em: http://www.brasilescola.com/>Acesso em 10/06/2007
Disponível em: http://www.cienciahoje.uol.com.br>Acesso em 10/062007
Disponível em: http://www.fea.unicamp.br>Acesso em 05/05/2007
Disponível em: http://www.cnpgc.embrapa.br/>Acesso em 05/05/2007
Disponível em: http://antares.ucpel.tche.br/>Acesso em 21/06/2007
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Disponível em: http://acd.ufrj.br/>Acesso em 05/05/2007