Genetic analyses of meat, fat and carcass quality traits measured by rapid methods

Abstract

The overall aim of this thesis was to analyse meat and fat quality traits using quantitative genetic methods. This study has demonstrated that it is possible to establish simple laboratory practices and high quality rapid analyses of meat and fat quality traits at a research abattoir. Developed multivariate calibration methods and Near-infrared spectroscopy (NIRS) data were used to predict many of the traits studied, and large-scale recordings provided the basis for the genetic analysis of the meat and fat quality traits. In addition, estimated genetic parameters of body composition traits from large-scale Computed tomography (CT) scan of live boars yielded new information about the growth of various body tissues. The results show that low labour, large-scale measuring methods can provide high heritabilities for several traits. The meat quality traits: pH in M. gluteus medius, M. gluteus profundus and M. longissimus dorsi and drip loss, meat colour and meat composition traits of M. longissimus dorsi showed heritabilities from 0.12 to 0.50 in Landrace and from 0.22 to 0.62 in Duroc. The fat quality traits: fatty acid composition, fat moisture content, and fat colour in subcutaneous fat showed heritabilities from 0.06 to 0.67 in Landrace and from 0.01 to 0.57 in Duroc. The CT traits: growth of muscle, fat, bone and internal organs showed heritabilities from 0.19 to 0.53 in Landrace and from 0.43 to 0.59 in Duroc. On the basis of the parameters estimated here, breeding for a higher lean meat percentage and lower feed convention ratio is expected to result in deterioration of meat and fat quality traits. In view of the genetic parameters and size of the heritabilities and genetic correlations, some new traits for meat, fat and carcass quality are recommended in the breeding programme for Norwegian Landrace and Duroc. Among the traits investigated, the traits of greatest importance are NIRS predicted intramuscular fat, drip loss, a* value in meat and NIRS-predicted moisture and fatty acids composition in subcutaneous fat. The percentage of oleic acid, C18:1n-9, from the NIRS analysis is highly heritable and may improve technological quality, sensory properties and human health. A selection for L* value or reflectance in meat is discouraged due to the undesirable influence of the IMF in the measuring. CT scanning makes it possible to select directly for the growth rate of muscle, fat, bones and internal organs of live boars. Pig meat has many qualities important for human nutrition, and is a good source for essential minerals and nutrients, e.g. heme iron, protein with a good amino acid profile and good fatty acids. This study has demonstrated the possibilities of selecting for some of these component traits.

Hovedmålet med denne avhandlingen var å analysere kjøtt- og fettkvalitetsegenskaper med kvantitative genetiske analyser. Dette studiet har vist at det er mulig å etablere enkle laboratorierutiner og hurtige målemetoder av høy kvalitet for kjøtt- og fettkvalitetsegenskaper ved et forskningsslakteri. Utviklede multivariate kalibreringsmetoder og Near-infrared spektroskopi (NIRS) data ble brukt til a predikere mange av de studerte egenskapene. Storskala datafangst gir grunnlaget for genetisk analyse av kjøtt og fettkvalitetsegenskaper. I tillegg er det estimert genetiske parametere for kroppssammensetning fra storskala skanning med atatomografi (CT) av levende råner, som gir ny informasjon om veksten av ulike vev. Resultatene viser at lite arbeidskrevende, storskala målemetoder kan gi høye arvegrader for flere av egenskapene. Kjøttkvalitetsegenskaper som pH i M. gluteus medius, M. gluteus profundu og M. longissimus dorsi og drypptap, kjøttfarge og kjøttsammensetningsegenskaper av M. longissimus dorsi hadde arvegrader fra 0,12 til 0,50 hos landsvin og fra 0,22 til 0,62 hos duroc. Fettkvalitetsegenskaper som fettsyresammensetning, vannprosent i fett og fettfarge i subkutant fett hadde arvegrader fra 0,06 til 0,67 hos landsvin og fra 0,01 til 0,57 hos duroc. CT-egenskaper som vekst av muskel, fett, bein og indre organer hadde arvegrader fra 0,19 til 0,53 hos landsvin og fra 0,43 til 0,59 hos duroc. På bakgrunn av parameterne estimert her er det forventet at avl for en høyere kjøttprosent og fôrutnyttelse vil resultere i forringelse av kjøtt- og fettkvalitetsegenskapene. I lys av de genetiske parametere, størrelsen på arvegradene og de genetiske korrelasjonene, anbefales Norsvin å ta med noen nye kvalitetsegenskaper for kjøtt-, fett- og slaktekvalitet i avlsarbeidet for norsk landsvin og duroc. De viktigste egenskapene er NIRS-predikert intramuskulart fett, drypptap, a* verdi i kjøtt og NIRS-predikert vanninnhold og fettsyresammensetning i subkutant fett. Andelen oljesyre, C18:1n-9, målt med NIRS-analyse er høyt arvelig, og kan bedre den teknologiske og sensoriske kvaliteten samt human helse. Grunnet uønsket påvirkning av IMF, frarådes seleksjon for L* verdi og refleksjon i kjøtt. CT-skanning gjør det mulig å selektere direkte for tilvekst av muskel, fett, bein og indre organer. Svinekjøtt har mange positive kvaliteter for human ernæring og er en god kilde for viktige mineraler og næringsstoffer, f. eks heme jern, høykvalitets protein og gunstige fettsyrer. Denne studien har vist at det er mulig å selektere for noen av disse komponentegenskapene.