Bioquimica Del Tejido Muscular Tema 1.

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()* BIOQUIMICA DEL TE+IDO MUSCULAR INTRODUCCIÓN La carne ha formado parte de la dieta humana desde la prehistoria y la aparición de la caza. Posterio Posteriormen rmente te la cría de animales animales doméstic domésticos os se convierte convierte en una parte importan importante te de la agricultura. agricultura. El consumo de carne carne ha constituido constituido para algunas culturas la fuente principal de proteínas, proteínas, ya que la mayoría de su composición contiene contiene los aminoácidos aminoácidos esenciales que el homre necesita necesita para su metaolismo y desarrollo diario, diario, aunque en ciertos sectores de estas culturas culturas e!isten e!isten carencia carencias s y malnutri malnutrición ción"" deido deido a factores factores económic económicos os que que limitan limitan el consumo de la carne. #odos #odos los productos productos de los que el homre se nutre son, con e!cepción e!cepción del agua agua y de la sal, perecederos. La naturaleza perecedera de la carne e inicialmente su alta estacionalidad estacionali dad llevó al desarrollo de los primeros métodos de conservación, como el sacado y el curado. $ás $ás tarde, el relativo relativo costo de la carne y las demand demandas as de una polación polación en aumento, aumento, dieron dieron lugar al desarrollo desarrollo de productos, productos, incluidos los emutidos cárnicos que permiten la utilización de asolutamente asolutamente todas las partes partes del animal. animal. Estos dos dos factores, factores, han dado lugar al desarrollo desarrollo de una una gran gran indust industri ria a de prod product uctos os deriva derivados dos de de la carne carne,, que hoy hoy en día día tiene tienen n un porcenta%e considerale en el sector de la industria y de la economía de los países. El curso de tecnología de carnes, es un elemento importante dentro del con%unto de materias que forman el perfil profesional profesional de quienes estudian el campo de los alimentos. La ciencia de la carne carne y de los productos productos cárnico cárnicos s requiere requiere conocimi conocimiento entos s de tres discipl disciplinas inas ásica ásicas& s& tecnología, tecnología, química y microiología. microiología.

'.

UNIDAD DIDACTICA ) CAPÍTULO I, ESTRUCTURA - COMPOSICION DE LA LA CARNE, (dentificará la estructura y func funcio iona nami mien ento to de las las prin princ cipal ipales es prot proteí eína nas s musculares y la regulación de los procesos de contracción muscular 

)onceptos ásicos '.'. '.'. *arc *arcol olem ema a '.+. '.+. $iof $iofi iri rill llas as '.. '.. *arc *arcop opla lasm sma a '.-. '.-. etí etícu culo lo sarcoplasmático './. './. *arc *arcóm ómer eros os '.0. '.0. 1and 1andas as ( y 2 '.3. '.3. #ipos #ipos de $uscul $usculo o

La carne es es el te%ido muscular muscular de los los animales que que es utilizado como como alimento alimento por los seres seres humanos, proporcionando altos niveles de proteína, minerales esenciales 4como hierro, selenio, zinc5, vitaminas del grupo 1 4e!cepción del ácido fólico5 y aminoácidos esenciales como Lisina, #reonina, $etionina y #riptófano. *eg6n la legislación colomiana colomiana 47#) '+/ y el decreto +'0+ de '89 del $inisterio de *alud P6lica de )olomia5 )olomia5 definen la carne como como la :Parte muscular de los animales animales de aasto constituida por todos los te%idos landos incluyendo nervios y aponeurosis, y que haya sido declarada apta para el consumo humano, antes y después de la matanza o faenado, por la inspección veterinaria veterinaria oficial. 2demás, 2demás, se considera carne el diafragma, diafragma, no así los m6sculos del aparato hioideo, corazón, esófago y lengua:. *u importancia en la alimentación y nutrición humana es su aporte de proteínas.

),) E%$.uc E%$.uc$u. $u.aa !" $!/io $!/io mu%cu mu%cu"a. "a.,, Los componentes del te%ido muscular y la descripción de cada uno de ellos se relacionan en el cuadro '.

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()* Cua.o ), Com0o#!#$!% $!/io mu%cu"a., Com0o#!#$!

D!%c.i0ci1#

E0imi%io

4;az secundario5. Es una envoltura e!terior gruesa, en forma de lámina, de te%ido conectivo 4de colágeno5 que recure el m6sculo.

P!.imi%io

4;az primario5. )onformado por una red de te%ido conectivo de colágeno que contiene las haces de las firas musculares.

E#omi%io Sa.co"!ma o m!m2.a#a mu%cu"a. 

Sa.co0"a%ma, Fi2.a% mu%cu"a.!%

Es un te%ido conectivo que cure las firas musculares individuales dentro de las haces de las mismas. )ompuesta por proteínas y lípidos. Esta conformada la memra celular  4plamalema5 y una lámina asal e!terna formada por glucoproteínas. Es elástica y por ello puede sufrir camios durante la contracción y la rela%ación muscular. En su superficie se encuentran las terminaciones nerviosas y en su interior las miofirillas. Es el citoplasma de las firas musculares. *e encuentra en él la proteína gloular  que fi%a el o!igeno transportado por la sangre y es la miogloina produciendo el color ro%o. #amien puede almacenar hidratos de carono en forma de glucógeno *on células multinucleadas, estrechas, largas, son la estructura esencial de los m6sculos, están conformadas por miofirillas que están muy cerca unas de otras, constituyen entre el 3/> um de y na longitud hasta de - cm

Fi3u.a ), E%$.uc$u.a !" m4%cu"o

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()*

Fu!#$!5 Com0o#!#$!% !%$.uc$u.a"!% !" m4%cu"o, 6, Va.#am, Ca.#! 7 0.ouc$o% c8.#ico% 7 La..a3a&a I"!"9o#%o Co#$.o" ! :i3i!#! ! "o% a"im!#$o%,

El diámetro de las firas varía de un m6sculo a otro de acuerdo a las costumres y la alimentación. 2demás de lo anterior otros factores son& se!o del animal, edad, alimentación lire y e%ercicio. Las miofirillas son estructuras cilíndricas de naturaleza proteicas encargadas de la contracción muscular de la carne. Las miofirillas están compuestas de miofilamentos de tipo grueso y delgado. Los miofilamentos gruesos contienen moléculas de la proteína miosina y los filamentos delgados contienen dos cadenas de la proteína actina. )ada filamento de miosina se encuentra rodeado por seis filamentos de actina dispuestos he!agonalmente Las miofririllas están formadas de hileras que alternan miofilamentos gruesos y delgados con sus e!tremos traslapados. ?urante las contracciones musculares, estas hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sore otra por medio de puentes cruzados que act6an como ruedas. La energía que requiere este movimiento procede de mitocondrias densas que rodean las miofirillas.

Fi3u.a ' E%$.uc$u.a ! "a% 9i2.a% mu%cu"a.!%

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()*

@uente.)urso internacional tecnología de carnesAcentro de tecnología de carnes. )ampinas 41rasil5(nstituto de tecnología de alimentos. '839.

La molécula de miosina tiene una cola larga 4'/0nm y +nm5, que tiene dos caezas curvadas en forma de pera 4'8nnmL5, unidades en forma fle!ile a uno de los e!tremos. Esta molécula está compuesta por dos grandes su.>>> de peso molecular variale 4cadenas pesadas5 y cuatro suunidades de peso molecular variale 4cadenas ligeras5. Las cadenas pesadas forman la cola de la molécula de miosina, apro!imadamente el />=, tiene forma de hélice y se enrollan en una configuración seme%ante a una cuerda. El resto de cada una de las moléculas pesadas se pliega para formar la caeza gloular. En el filamento grueso, las colas de la molécula de miosina, se configuran para formar el esqueleto del ligamento" las colas de la mitad se sit6an en dirección opuesta, lo que da lugar a un esqueleto uniforme. Esta configuración de las caezas, al soresalir de la superficie de los filamentos gruesos, hace que estas puedan interactuar fácilmente con el ligamento delgado 4actina.5 Fi3u.a ; Fi"am!#$o% ! ac$i#a 7 mio%i#a

)(

El filamento delgado está conformado por apro!imadamente ->> moléculas de @

Ctras proteínas miofirilares que se encuentran en menor proporción son )< actina, )< proteína, 1

A $!$2oo o9 :i%$o"o37 @,B, Sau#!.% Co,

Ba#a I. La anda clara, formada por filamentos de actina, se encuentra en el centro de la anda 2.

Ba#a A. La anda más oscura, formada casi totalmente por miosina. *e encuentra a los lados de la 1anda (

Ba#a 6. *e encuentra en los e!tremos de los filamentos de actina y solamente contiene filamentos de miosina, la amplitud de esta zona ; depende del estado de contracción del m6sculo.

Lí#!a . Es una fina línea oscura que separa las andas (. El sarcómero está comprendido por  dos líneas D adyacentes. En la figura / se muestra los diferentes estados de contracción& 425 $6sculo distendido 415 $6sculo en reposo 4)5 $6sculo severamente contraído.

TE+IDOS DE LA CARNE& La carne está formada por el te%ido muscular, te%ido conectivo y adiposo. La célula del $!/io mu%cu"a.  está formada por firas musculares lisas, estriadas o cardiacas. La estriada es una célula alargada envuelta en una memrana 4sarcolema o miolema5, que recure el sarcoplasma donde se encuentran las miofirillas, formadas por actina y miosina, que se presentan como una serie de discos claros y oscuros, los primeros elásticos y los otros contráctiles, respectivamente. T!/io co#!c$iHo. Por medio de este te%ido las firas musculares, los huesos y la grasa se mantienen en su lugar. El endomisio son capas delgadas de te%ido que rodean las firas musculares individuales y que con el perimisio que es el te%ido conectivo de firas más gruesas se unen las andas de las firas musculares. El te%ido conectivo consiste principalmente de una matriz indiferenciada denominada sustancia fundamental, formada de mucopolisacáridos en los que se encuentran las firas de colágeno y elastina.

E" $!/io ai0o%o es rico en células adiposas, esféricas, rillantes y de gran tamao. *u color 

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()* es amarillo mg de miogloinaAg de te%ido h6medo 4hasta +>mgAg en ganado vie%o5" las carnes lancas como las de cerdo y ternera contienen  mgAg. #amién se presentan diferencias entre animales de la misma especie y en m6sculos del mismo animal. ?e acuerdo a la unión de diferentes sustancias la miogloina toma diferentes coloraciones, que manifiestan características y calidad de la carne. En la figura 3 se muestran las diferentes modificaciones des la miogloina de la carne con tratamiento térmico.

Fi3, Moi9icacio#!% ! "a mio3"o2i#a ! "a ca.#! #o %om!$ia a $.a$ami!#$o,

Fu!#$!5 Aa0$aa ! Bo!""< C,E, !$ a"%5, T:! Sci!#c! o9 M!a$ a# M!a$ P.ouc$%, @,6,F.!!ma# a# Com0a#$< )=), Fi3u.a > Moi9icacio#!% ! "a mio3"o2i#a ! "a ca.#! %om!$ia a $.a$ami!#$o,

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()*

Fu!#$!5 Aa0$aa ! Bo!""< C,E, !$ a"%5 T: ! Sci!#c! o9 M!a$ a# M!a$ P.ouc$%, @,6,F.!!ma# a# Com0a#$< )=),

PROTEINAS MIOFIBRILARES, Estas proteínas están divididas en dos grupos, proteínas contráctiles 43/=5 en la cual encontramos la miosina 4/=5 y la actina4++=5 y proteínas reguladoras de la contracción4+/=5 conformada por las troponinas y tropomiosinas, apro!imadamente el 9= cada una" proteínas $ /=" proteínas ), +=" y actinas alfa y eta. Las proteínas contráctiles son solubles en sal , pueden ser disueltas en una solución salina 4salmuera5. Estas son importantes, ayudan a ligar 4o emulsionar5 grasa y agua durante la cocción. La actina y la miosina son las proteínas individuales más involucradas en el proceso de contracción muscular, permiten el movimiento de las piernas y otras partes del cuerpo de los animales y la gente. La miosina, es la más funcional de todas las proteínas animales en la elaoración de productos cárnicos cocidos. La me%or manera de e!traer la miosina de la carne es removiendo la carne de las canales previo al desarrollo del rigor, y mezclándola con sal inmediatamente para prevenir el desarrollo de la forma contraída de la actomiosina. La actomiosina es la forma proteica usada con mayor frecuencia en la industria cárnica, es relativamente uena para ligar  agua y grasa, ella no es tan funcional como la miosina sola. Ina vez que la actina y la miosina se han contraído para formar el comple%o actomiosina, es mucho más difícil e!traer la miosina de la carne.

Fu#cio#a"ia ! "a% 0.o$!í#a% c8.#ica%, La funcionalidad de las proteínas seg6n anJen, '89- se asa en tres principios. '. E!tracción de las proteínas cárnicas a una soución salina, para aportar una matriz

BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Bioquímica ! A"im!#$o% O$o&o '()* capaz de proporcionar cohesión al producto, y para emulsificar la grasa. +. )oagulación de las proteínas e!traídas para formar un gel. . )apacidad de retención de agua. )2 El gel proteico aporta integridad estructural, retiene el agua y la grasa en el producto y da la te!tura final. La fracción de las proteínas de la carne principalmente responsale de todas estas actividades es la miosina solule en solución salina, que comprende cerca del ''./= de ese total de proteína de la carne magra.

),',' EL AGUA Es la sustancia de mayor proporción en la carne, apro!imadamente el 3/=" está formada por  dos átomos de ;idrógeno 4;5 y uno de o!igeno 4C+5 El ; y C se encuentran ligados por unión atómica" forman con el C+ un ángulo de '>/K, originando puntos de gravedad con carga positiva y negativa, lo que la hace ipolar. La ipolaridad le da la propiedad de captar o rechazar cargas positivas y negativas" esta es la ase de muchos procesos y fenómenos de la industria cárnica, como la formación de soluciones verdaderas y coloidales y la fi%ación de agua en la carne durante los procesos de curado y emulsión. E!iste una relación entre el contenido de humedad de la carne y su contenido proteico, la que es representada por una razón matemática de .0 partes de humedad a ' parte de proteína. 2 medida que el contenido de proteína aumenta o disminuye, el contenido de humedad tamién aumenta o disminuye respectivamente a razón de .0&'. 7ormalmente, a medida que el contenido de grasa aumenta o disminuye, la cominación de humedad y proteína se desplaza en dirección opuesta. En el m6sculo el agua se encuentra en una proporción de 3>= en las proteínas miofirilares, +>= en las sarcoplásmicas y '>= en el te%ido conectivo. En la carne se encuentra de tres formas 4seg6n @ennema '83>5&

A3ua ! co#%$i$uci1#, El -