Hidastaako glykogeenidebranching-entsyymi lihasten teurastuksen jälkeistä pH-arvon laskua?
Abstract
Teurastuksen jälkeen lihakset tuottavat energiaa pääasiassa anaerobisella glykolyysillä eli pilkkomalla
glykogeenia useiden välivaiheiden kautta laktaatiksi. Laktaatin kertymiseen johtavan reaktiosarjan
seurauksena solun pH-arvo laskee. Sekä pH-arvon laskunopeudella että saavutettavalla loppu-pHarvolla
on suuri vaikutus lihan laatuun, mm. väriin ja vedensidontakykyyn.
Lihasten väliset erot glykolyysin nopeudessa johtuvat pääosin niiden erilaisesta energiametaboliasta.
Lihakset voidaan ryhmitellä vaaleisiin nopeasti supistuviin glykolyyttisiin lihaksiin ja tummiin
hitaasti supistuviin oksidatiivisiin lihaksiin. Stressitilanteessa vaaleat lihakset tuottavat energiaa herkemmin
anaerobisella glykolyysillä tummien lihasten pyrkiessä ylläpitämään toimintaansa aerobisesti.
Glykogeenimolekyyli rakentuu proteiiniytimeen kiinnittyneistä, haaroittuneista glukoosiketjuista.
Sen täydelliseen pilkkomiseen tarvitaan kahden entsyymin, glykogeenidebranching-entsyymin
(GDE) ja glykogeenifosforylaasin, yhteistoimintaa. Fosforylaasin tiedetään toimivan erittäin nopeasti,
mutta GDEn toimintaa ei ole lihantuotantoeläimillä juurikaan tutkittu. GDEllä saattaa olla merkittävä
rooli energiavirtojen säätelyssä stressitilanteessa ja teurastuksen jälkeen. Matala GDEn aktiivisuus voi
hidastaa glykogeenin pilkkoutumista lihaksissa teurastuksen jälkeinen.
Tässä tutkimuksessa selvitettiin miten lämpötila ja pH-arvo vaikuttavat sian tumman poskilihaksen
(M. masseter) ja vaalean ulkofileen (M. longissimus dorsi) GDE aktiivisuuteen.
Jäähdytyksen aikana lihan lämpötila laskee 42 °C:sta neljään asteeseen. GDEn aktiivisuus lihaksissa
oli korkein heti teurastuksen jälkeen esiintyvissä lämpötiloissa (39 °C ja 42 °C) ja laski merkittävästi
(p<0,001) lämpötilan laskiessa ruhossa jäähdytyksen aikana esiintyviin lämpötiloihin (4 °C ja
15 °C). Lämpötilan laskettua alle 15 asteen, GDE oli käytännössä inaktiivinen. Toisaalta pH-arvolla
oli vain vähäinen vaikutus GDEn aktiivisuuteen pH-välillä 7,2 (elävä lihas) - 5,6.
On havaittu, että teurastuksen jälkeinen pH-arvon lasku usein pysähtyy ennen kuin kaikki lihaksen
glykogeeni on pilkkoutunut. Tässä tutkimuksessa saatujen tulosten perusteella vaikuttaa siltä, että
ruhon lämpötilan laskun aiheuttama GDEn toiminnan hidastuminen saattaa olla eräs pH-arvon laskun
pysäyttävistä tekijöistä. Toisaalta GDEn toiminnan riippumattomuus pH-arvosta mahdollistaa nopean
glykolyysin ja pH-arvon laskun heti teurastuksen jälkeen ruhon lämpötilan ollessa vielä korkea. Edellä
mainitut olosuhteet saattavat johtaa PSE lihaisuuteen. GDE ei siis estä PSE lihan syntymistä, sillä
entsyymi toimii maksimaalisella nopeudella lämpötilan ollessa korkea ja pH-arvon matala. PSE lihaisuutta
voidaan kuitenkin ehkäistä nopealla jäähdytyksellä, joka laskee myös GDEn aktiivisuutta.
Ennakko-odotusten mukaisesti kummankin glykogeenia pilkkovan entsyymin, GDEn ja fosforylaasin,
aktiivisuudet olivat korkeammat vaaleassa glykolyyttisessä kuin tummassa oksidatiivisessa
lihaksessa. GDE saattaa hidastaa glykogeenin pilkkoutumisen nopeutta alhaisissa lämpötiloissa tilanteessa,
jossa lihasten glykogeenivarastot ovat alentuneet jo ennen teurastusta. Tämän seurauksena pH-arvon
lasku hidastuu ja loppu-pH-arvo saattaa jäädä korkeammaksi, millä on vaikutusta lihan laatuun.
