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Caracterã-sticas Bioquã-micas de Alimentos de Origen Animal

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VALOR NUTRITIVOLa composición del tejido muscular magro es muy similar para una gran variedad de animales. Los lípidos son el componente más variable de la carne. El tejido muscular de los peces grasos muestra grandes variaciones estacionales de sus lípidos debidas en gran parte al ciclo reproductor de los peces.

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COMPOSICIÓN DEL TEJIDO MUSCULAR MAGRO

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La composición de la carne varía considerablemente dependiendo de la cantidad de grasa, hueso y piel incluida en la muestra.

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El contenido en proteína del tejido muscular es muy importante y la calidad de esta proteína es alta, pues contiene los tipos y las proporciones entre aminoácidos que son similares a las necesarias para el mantenimiento y desarrollo de los tejidos humanos.

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Los componentes lipídicos del tejido muscular varían más ampliamente que los aminoácidos. Existen diferencias entre especies, entre músculos de una misma especie y entre animales de edades diferentes. En el músculo de pescado, las diferencias se han institucionalizado, definiéndose al pez magro frente al pez graso.

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En los peces magros, la grasa se almacena en el hígado, pues el músculo de los peces magros contiene menos del 1% de lípidos, principalmente fosfolípidos, localizados en las membranas. En los peces grasos, los depósitos grasos aparecen como gotas extracelulares en el tejido muscular.

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En el músculo blanco, la grasa está dispersa en el exterior de la célula muscular; en el músculo rojo existen gotitas grasas bien definidas en el interior de la célula. Además de las variaciones de especie, los componentes lipídicos del músculo están muy influenciados por la dieta.

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Los lípidos del músculo de los mamíferos y aves se clasifican según su localización, esto es, en el tejido muscular o en el tejido adiposo. La composición lipídica en estas dos localizaciones puede ser completamente diferente.

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Los lípidos del músculo contienen mayor contenido de fosfolípidos que los lípidos del tejido adiposo. La carne magra contiene aproximadamente 0,5-1% de fosfolípidos y sus ácidos grasos son más insaturados que los de los triacilgliceroles del tejido adiposo.

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La oxidación de los ácidos grasos altamente insaturados que se encuentran en las membranas de las células musculares contribuye de modo importante a la alteración de la carne.

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En una misma especie, el músculo rojo contiene más lípidos que el músculo blanco. El tipo de ácidos grasos presente en el tejido muscular depende también de la especie.

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Los ácidos grasos de los peces de sangre fría son mucho más insaturados que los ácidos grasos de las aves y mamíferos.

La grasa de las aves de corral es más insaturada que la de cerdo, la cual a su vez es más insaturada que la de vacuno y cordero.

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El tejido muscular es una fuente excelente de algunas vitaminas del complejo B.

Los niveles de vitamina B también se ven influenciados por la raza, edad, sexo y salud general del animal. Los niveles de vitaminas D, E y K de las carnes son en general más bajos, aunque la cantidad de vitamina E (tocoferoles) se ve influenciada por la dieta del animal.

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La carne es una buena fuente de hierro y fósforo y más bien pobre en calcio, pero en ciertas carnes deshuesadas o aisladas mecánicamente, el contenido de calcio puede ser mucho mayor debido a la presencia de pequeños fragmentos de hueso en el producto comestible.

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La carne contiene de 40 a 90 mg de sodio por 100 g y unos 250-420 mg de potasio por 100 g de tejido magro. Tanto los minerales como las vitaminas hidrosolubles del complejo B se encuentran en la porción magra de la carne.

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La concentración de estos compuestos en el músculo total depende de la cantidad de tejido graso y hueso en la pieza particular de carne, así como del proceso de cocinado.

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Proteínas de la célula muscularCon las proteínas/enzimas del músculo se pueden establecer categorías según su función biológica o sus propiedades químicas. Las de tipo biológico se relacionan con el metabolismo energético, la contracción y la estructura.

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Las de tipo químicos son solubles en el agua, solubles en sales o insolubles. La fracción hidrosoluble se puede extraer del músculo con agua o disoluciones salinas diluidas y está constituida por enzimas, como los que participan en la glucólisis, y el pigmento muscular mioglobina.

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Las proteínas contráctiles clásicamente se han considerado solamente solubles en disoluciones salinas de alta fuerza iónica y no en agua. Sin embargo, algunas proteínas contráctiles se pueden extraer con agua.

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La extractibilidad de las proteínas solubles en sales depende en gran medida de la concentración de sal y del pH. La fracción insoluble que resta después del tratamiento con disoluciones salinas de alta fuerza iónica está formada por proteínas del tejido conjuntivo, proteínas de membrana y usualmente algo de proteínas contráctiles sin extraer.

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Proteínas contráctilesBasándose en su localización, se pueden dividir como de los filamentos gruesos y delgados, y según su función, como proteínas generadoras de fuerza o reguladoras.

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MIOSINALa proteína principal de los filamentos gruesos es la miosina, que comprende el 45% de las proteínas miofibrilares.

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La miosina contiene un total de seis cadenas polipeptídicas, dos cadenas pesadas y cuatro cadenas ligeras. Las cadenas pesadas de la miosina tienen regiones de «cabeza» y «cola» que reflejan las porciones globular y de bastón, respectivamente, de las moléculas. Las funciones biológicas de la miosina residen en las cadenas pesadas.

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Las seis cadenas polipeptídicas de la miosina están ensambladas en una estructura cuaternaria que se asemeja a un bastón (cola) con dos cabezas en forma de pera.

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La región de la cola está formada por dos cadenas pesadas a-helicoidales enrolladas en una estructura a-helicoidal supersecundaria de enrollamiento enrollado. Esta estructura se termina en la región de la cabeza. La estructura secundaria principal de la cabeza es la a-hélice, que da cuenta de aproximadamente el 48% de los aminoácidos.

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La parte superior de la cabeza contiene el sitio de unión de la actina; siguiendo la molécula hacia abajo se localizan los sitios para ATPasa, para la cadena ligera alcalina y para la cadena ligera DTNB [ácido ( 5,5' -ditiobis-2-nitro benzoico)].

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Las cadenas ligeras se fijan a las regiones a-helicoidales de la cadena pesada. La porción de cola de la molécula de la cadena pesada es responsable de su asociación en los filamentos gruesos y la región de la cabeza contiene sitios para ligar actina y ATPasa.

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Asociada con cada una de las secciones de la cabeza existen dos cadenas ligeras, de tal modo que cuatro cadenas ligeras están asociadas con cada molécula de miosina. Las cadenas ligeras son de dos clases químicamente diferentes.

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Asociada con cada una de las secciones de la cabeza existen dos cadenas ligeras, de tal modo que cuatro cadenas ligeras están asociadas con cada molécula de miosina. Las cadenas ligeras son de dos clases químicamente diferentes. Una clase está formada por cadenas ligeras DTNB

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También se la denomina cadena ligera reguladora, porque es responsable de la regulación mediada por el calcio de la contracción de los músculos de moluscos y de la regulación mediada por fosforilación en el músculo liso.

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La segunda clase de cadenas ligeras está formada por las cadenas ligeras alcalinas, así llamadas porque se liberan en condiciones alcalinas.

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La miosina se puede escindir en la región media por enzimas proteolíticos, como la tripsina, formando dos fracciones de la proteína. Una de éstas se denomina meromiosina y la otra, que contiene la estructura globular de la cabeza de la molécula de miosina, se denomina meromiosina pesada.

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La meromiosina pesada aislada retiene la capacidad de interaccionar con la actina y su actividad ATPasa. La sección de cabeza de la meromiosina pesada, designada subfragmento 1, SI o SF1, está unida a la sección de la cola por enlaces más bien flexibles y puede asumir una amplia variedad de posiciones con relación a la cola.

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ACTINALa actina es la proteína principal de los filamentos delgados y supone el 20% de la proteína miofibrilar del músculo.

La extracción de actina se puede efectuar mediante exposición prolongada de músculo en polvo (obtenido por extracción con acetona) en una disolución acuosa de ATP.

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ACTOMIOSINACuando se mezclan actina y miosina in vitro, se forma un complejo denominado actomiosina. Este complejo se puede disociar por adición de ATP, como ocurre en el músculo vivo.

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La actomiosina es la forma principal de la actina y miosina en el músculo post mortem debido a que se agota el ATP durante el metabolismo post mortem.

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TROPOMIOSINA Y TROPONINALa tropomiosina, que representa el 5% de la proteína miofibrilar, está compuesta por dos polipéptidos a-helicoidales unidos en una estructura supersecundaria de enrrollamientoenrollado de dos cabos.

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La troponina, que da cuenta del 5% de la proteína miofibrilar, está formada por tres subunidades designadas troponina C (fijadora de calcio), troponina I (de inhibidor) y troponina T (por unirse a la tropomiosina).

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La troponina C es una proteína fijadora de calcio que aporta la regulación de calcio al proceso contráctil vía el filamento delgado. La troponina I, cuando se ensaya sin las otras subunidades, inhibe fuertemente la actividad ATPasa de la actomiosina. La troponina T funciona proporcionando un punto de asociación fuerte para la unión de la troponina a la tropomiosina.

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PROTEÍNAS DE LOS FILAMENTOS GRUESOSLa miosina es la principal proteína del filamento grueso y desempeña un papel fundamental en la contracción muscular. Sin embargo, también se encuentran en los filamentos gruesos otras proteínas con funciones biológicas menos definidas. Las proteínas X, C y H se encuentran en el filamento grueso en bandas espaciadas periódicamente.

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Contracción y relajaciónContracciónLas contracciones se producen cuando el músculo es estimulado por un impulso eléctrico que despolariza la membrana de la célula muscular (sarcolema).

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El estímulo (despolarización) es transmitido al interior de la célula muscular de tal manera que toda la célula reacciona como una unidad.

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RelajaciónLa relajación en casi todos los músculos esqueléticos comprende la desconexión del filamento delgado. Esto ocurre disminuyendo la concentración del calcio sarcoplásmico de 10 a 1,0 μM requiere el transporte activo de nuevo del calcio al retículo sarcoplásmico.

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Es importante tener en cuenta que se requiere energía (ATP) para la contracción, vía miosina ATPasa, y para detener la contracción, por acción de la bomba de calcio. Cuando la energía se agota post mortem, el músculo entra en estado de rigor mortis.

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Componentes solubles de la célula muscularMiógeno, que es un extracto acuoso de músculo, o simplemente extracto sarcoplásmico.Casi todas las proteínas solubles son enzimas, principalmente glicolíticos, pero también están presentes otros enzimas incluso los de la ruta de las pentosas y enzimas auxiliares como la creatina quinas a y la AMP desaminasa.

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La mioglobina, el componente en el que se almacena el oxígeno del músculo, es también una proteína hidrosoluble. La alta viscosidad del sarcoplasma es probablemente atribuible a la presencia de proteínas solubles en concentraciones de hasta el 20-23%.

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Otros constituyentes no proteicos solubles del sarcoplasma comprenden diversos compuestos que contien nitrógeno, como aminoácidos y nucleótidos; algunos carbohidratos solubles (inter ediarios de la glucólisis); lactato, que es el principal producto final de la glucólisis; un nú ero de cofactores enzimáticos e iones inorgánicos, como fosfato inorgánico, potasio, odio, magnesio y calcio.

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Componentes insolubles de la célula muscularAlgunos componentes de la célula muscular no son solubles en agua ni en las disoluciones salinas diluidas o concentradas utilizadas durante el procesado del músculo. Esta categoría incluye proteínas contráctiles inextraíbles, como titina y desmina, porciones del sistema de membranas, gránulos de glucógeno, gotitas de grasa y la fracción mayor, las proteínas del tejido conjuntivo.

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Los principales lípidos neutros del músculo son triacilgliceroles y colesterol. Las proteínas de la fracción membranosa usualmente son muy insolubles a menos que sean tratadas con detergentes (agentes con actividad de surfactante).

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Los principales fosfolípidos del músculo son lecitina (fosfatidilcolina), fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilinositol y algunos de los fosfátidos acídicos del glicerol, como la cardiolipina

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Tejido conjuntivoEl tejido conjuntivo está formado por diversas fibras, varios tipos de células diferentes y la sustancia fundamental amorfa (también denominada lámina basal). Los tejidos conjuntivos mantienen y soportan los músculos mediante los tendones, epimisio, perimisio y endomisio.

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Colágeno: principal fracción del tejido conjuntivo. Este componente es muy importante debido a que contribuye de manera significativa a la dureza del músculo de mamífero. Además, la gelatina, producto de su desnaturalización parcial, es un ingrediente útil en muchos productos alimenticios pues actúa como componente funcional de los geles dependientes de la temperatura en la elaboración de postres.

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El colágeno abunda en los tendones, piel, hueso, sistema vascular de los animales y en las vainas de tejido conjuntivo que envuelven al músculo.