7
Z. Lebensm. Unters.-Forseh. 152, 1--7 (1973) © by J. F. Bergmann, Miinehen Biochemischer Gefrierfleisch-Nachweis bei w/iBrigem, blassem Schweinefleisch Reiner Harem, Luise Tetzlaff und Josef Scheper 5Iitteilung aus dem Institut fiir Chemie und Physik und dem Institut fiir Fleischerzeugang der Bundesanstalt ftir Fleisehforsehung, Kulmbach (Bt~D) Eingegangen am 16. Februar 1973 Biochemical Test for Differentiation between Non-frozen and Frozen-and-thawed Meat in Pale, Watery Pork Su~nmary. in the press-juice of normal, non-frozen pork no band of the mitochondrial isozyme of aspartate aminotransferase (glutamie-oxaloaeetic transaminase; GOTM) appeared after membrane-eleetrophoresis. With pale, watery pork (PSE) 18o of the samples investigated showed a visible, weak GOT~ band which could inferrer in the biochemical GOTM-test for differentiation between non-frozen and frozen-and thawed pork. However, this test can be generally applied for pork if some precaution is taken. In the ease that the freezing test is positive and the meat shows typical PSE properties (pale and watery), the test has to be repeated after freezing and thawing the sample: if the intensity of the GOT~ band increases considerably, the pork was not previously frozen. There was a highly significant correlation between the GOT~ activity in the muscle press- juice and the criteria of meat quality (pI-I~,lactate, water-holding capacity, meat colour) measured 50 rain post mortem: the more pronounced the PSE properties the higher the GOT~ activity. The question of damage to muscle mitochondria in PSE muscle by the fast drop in pit, causing a release of GOT.~ from the mitochondria into the sarcoplasma, is discussed. Zusammen[assung. Im PreBsaft yon normalem, nieht gefrorenem Sehweinefleisch war naeh Membran-Elektrophorese keine Bande der mitoehondrialen Aspartat-Aminotransferase (Gluta- mat-OxMaeetat-Transaminase, GOT~) naehzuweisem ]3ei w~Brigem, blassem Schweinefleiseh (PSE-Fleiseh) trat jedoeh in 18% der Falle eine deutlieh erkeIlnbare, aber sehwaehe GOTM- Bande auf, die beim bioehemischen GOT~-Test zur Unterseheidung zwischen nieht gefrorenem FleJ[seh und aufgetautem Gefrierileiseh Anlal~ zur Verwechslung mit Gefrierfleisch geben k6rmte. Gleiehwohl ist der Test generell aueh auf Sehweinefleisch anwendbar, wenn man bei positivem Ausfallen des Testes und waBriger, blasser t/eschaffenheit des Fleisehes den Test nach Gefrieren und Auftauen der Fleisehprobe wiederholt: Nimmt die Intensitat der GOTM-Bande bedeutend zu, so handelt es sieh um nieht gefrorenes Sehweinefleiseh. Zwischen der GOT~-Aktivit~it im Muskelpregsaft und den objektiven Kriterien der Fleiseh- qua litat wie pI-I1-Wert, Laetatgehalt, WasserbindungsvermSgen, Farbhelligkeit (alle gemessen 50 rain post mortem) bestand eine hoehsignifikante Beziehung: je starker die PSE-Eigensehaf~en ausgepragt waren, um so h6her war die GOT~-Aktivit~t. Die Bedeutung einer Sehadigung der Muskelmitochondrien dureh den rasehen ptI-Abfall im PSE-Fleiseh po~t mortem als Ursaehe ffir die Freisetzmug der GOT~r aus dem Mitoehondrium in das Sarkoplasma wird diskutiert. Einleitung In dcr Skeletmuskulatur yon Rind and Sehwein kommt die Aspartat-Aminotransferase (Glutamat-Oxalaeetat-Transaminase; GOT; E. C. 2.61.1) in Form yon zwei Isozymen vor, yon welchen das eine (GOTs) im Sarkoplasma, das andere (GOT~) in den Mitochondrien lokalisierg ist [1, 2]. Beide Isozyme tassen sieh dureh Elektrophorese auf Celluloseaeetat-Membranfolie trcnnen und dutch Besprfihen mit einem spezifisohen GOT-Reagens unter dem UV-Licht als zwei dunkle Banden auf hell-fluoresoierendem Hintergrund siohtbar maehen [l, 2]. Im PrelBsaft des unzerkleinerten, nieht gefrorenen Fleisehes erscheint naeh diesem Verfahren nur die einzelne Bande des Sarkoplasma-Isozyms (GOTs), wahrend im PreBsaft des gefrorenen und aufgetauten Muskels zusatzlieh die Bande des Mitochondrien-Isozyms (GOT~) auftritt. Durch Gefrieren des Gewebes werden die Mitochondrien offenbar so gesehadigt, dag ein Tell der mit den Mitoehondrien- membranen assoziierten GOTMfreigesetzt wird und in das Sarkoplasma iibertritt [3]. Aufgrund dieser Beobaehtung wurde eine biochemische l~outinemethode zur Unterscheidung zwischen nieht gefrorenem Fleisch und aufgetautem Gefrierfleisch entwiekelt [3, 4]. Voraussetzung fiir die Zuverlassigkeit dieses Gefrierfleisctmaehweises ist es, dag im Prel]sait des nicht gefrorenen Fleisches stets nur die eine Bande des GOTs-Isozyms erscheint. Neben dem erwahnten qualitativen Nachweis der GOT-Isozyme kann man auch nach Elektrophorese durch 1. Z. Lebensmitt.-Untersuch., Band 152

Biochemischer Gefrierfleisch-Nachweis beg. wäßrigem, blassem Schweinefleisch

Embed Size (px)

Citation preview

Z. Lebensm. Unters.-Forseh. 152, 1--7 (1973) © by J. F. Bergmann, Miinehen

Biochemischer Gefrierfleisch-Nachweis bei w/iBrigem, blassem Schweinefleisch Reiner Harem, Luise Tetzlaff und Josef Scheper

5Iitteilung aus dem Institut fiir Chemie und Physik und dem Institut fiir Fleischerzeugang der Bundesanstalt ftir Fleisehforsehung, Kulmbach (Bt~D)

Eingegangen am 16. Februar 1973

Biochemical Test for Differentiat ion between Non-frozen and Frozen-and- thawed Meat in Pale, Wate ry Pork

Su~nmary. in the press-juice of normal, non-frozen pork no band of the mitochondrial isozyme of aspartate aminotransferase (glutamie-oxaloaeetic transaminase; GOTM) appeared after membrane-eleetrophoresis. With pale, watery pork (PSE) 18o of the samples investigated showed a visible, weak GOT~ band which could inferrer in the biochemical GOTM-test for differentiation between non-frozen and frozen-and thawed pork. However, this test can be generally applied for pork if some precaution is taken. In the ease that the freezing test is positive and the meat shows typical PSE properties (pale and watery), the test has to be repeated after freezing and thawing the sample: if the intensity of the GOT~ band increases considerably, the pork was not previously frozen.

There was a highly significant correlation between the GOT~ activity in the muscle press- juice and the criteria of meat quality (pI-I~, lactate, water-holding capacity, meat colour) measured 50 rain post mortem: the more pronounced the PSE properties the higher the GOT~ activity. The question of damage to muscle mitochondria in PSE muscle by the fast drop in pit, causing a release of GOT.~ from the mitochondria into the sarcoplasma, is discussed.

Zusammen[assung. Im PreBsaft yon normalem, nieht gefrorenem Sehweinefleisch war naeh Membran-Elektrophorese keine Bande der mitoehondrialen Aspartat-Aminotransferase (Gluta- mat-OxMaeetat-Transaminase, GOT~) naehzuweisem ]3ei w~Brigem, blassem Schweinefleiseh (PSE-Fleiseh) trat jedoeh in 18% der Falle eine deutlieh erkeIlnbare, aber sehwaehe GOTM- Bande auf, die beim bioehemischen GOT~-Test zur Unterseheidung zwischen nieht gefrorenem FleJ[seh und aufgetautem Gefrierileiseh Anlal~ zur Verwechslung mit Gefrierfleisch geben k6rmte. Gleiehwohl ist der Test generell aueh auf Sehweinefleisch anwendbar, wenn man bei positivem Ausfallen des Testes und waBriger, blasser t/eschaffenheit des Fleisehes den Test nach Gefrieren und Auftauen der Fleisehprobe wiederholt: Nimmt die Intensitat der GOTM-Bande bedeutend zu, so handelt es sieh um nieht gefrorenes Sehweinefleiseh.

Zwischen der GOT~-Aktivit~it im Muskelpregsaft und den objektiven Kriterien der Fleiseh- qua litat wie pI-I1-Wert, Laetatgehalt, WasserbindungsvermSgen, Farbhelligkeit (alle gemessen 50 rain post mortem) bestand eine hoehsignifikante Beziehung: je starker die PSE-Eigensehaf~en ausgepragt waren, um so h6her war die GOT~-Aktivit~t. Die Bedeutung einer Sehadigung der Muskelmitochondrien dureh den rasehen ptI-Abfall im PSE-Fleiseh po~t mortem als Ursaehe ffir die Freisetzmug der GOT~r aus dem Mitoehondrium in das Sarkoplasma wird diskutiert.

Einleitung In dcr Skeletmuskulatur yon Rind and Sehwein kommt die Aspartat-Aminotransferase

(Glutamat-Oxalaeetat-Transaminase; GOT; E. C. 2.61.1) in Form yon zwei Isozymen vor, yon welchen das eine (GOTs) im Sarkoplasma, das andere (GOT~) in den Mitochondrien lokalisierg ist [1, 2]. Beide Isozyme tassen sieh dureh Elektrophorese auf Celluloseaeetat-Membranfolie trcnnen und dutch Besprfihen mit einem spezifisohen GOT-Reagens unter dem UV-Licht als zwei dunkle Banden auf hell-fluoresoierendem Hintergrund siohtbar maehen [l, 2]. Im PrelBsaft des unzerkleinerten, nieht gefrorenen Fleisehes erscheint naeh diesem Verfahren nur die einzelne Bande des Sarkoplasma-Isozyms (GOTs), wahrend im PreBsaft des gefrorenen und aufgetauten Muskels zusatzlieh die Bande des Mitochondrien-Isozyms (GOT~) auftritt. Durch Gefrieren des Gewebes werden die Mitochondrien offenbar so gesehadigt, dag ein Tell der mit den Mitoehondrien- membranen assoziierten GOTM freigesetzt wird und in das Sarkoplasma iibertritt [3]. Aufgrund dieser Beobaehtung wurde eine biochemische l~outinemethode zur Unterscheidung zwischen nieht gefrorenem Fleisch und aufgetautem Gefrierfleisch entwiekelt [3, 4].

Voraussetzung fiir die Zuverlassigkeit dieses Gefrierfleisctmaehweises ist es, dag im Prel]sait des nicht gefrorenen Fleisches stets nur die eine Bande des GOTs-Isozyms erscheint. Neben dem erwahnten qualitativen Nachweis der GOT-Isozyme kann man auch nach Elektrophorese durch 1. Z. Lebensmit t . -Untersuch. , Band 152

Aussclmeiden der die Isozyme enthaltenden Banden, Elution der Streifen mit Phosphatpuffer und Bestimmung der GOT-Aktivit~t im Eluat eine quantitative Bestimmung der GOT-Isozyme vornehmen [1 ]. Mit diesem Verfahren ~anden wir im Prel~saft der 1Kuskulatur yon Schlachttieren stets eine geringe GOTM-Aktivit~t, die bei Schweinefleisch etwas h6her war als bei I%indfleisch und die wahrseheinlich dutch ein Austreten des GOTM aus den Mitoehondrien an der Schnitt- Ii~iche der Muskelproben bedingt ist. Diese GOTM-Aktivit~t war jedoch nieht hoch genug, um bei dem qualitativen iNuchweis eine GOTM-Bande erkennen zu lassen.

Vandekerckhove et al. [5] teilten kfirzlich eine Beob~chtung mit, wonach im Prel~suft yon nicht gefforenem Schweinefleisch GOTM-Aktivit£ten gefunden wurden, die zwischen 10,8 und 24,5 % der gcsamten GOT-Aktivit~t des PreBsaftes betrugen. Durch Gefrieren und Auftauen des Fleisches stiegen diese Aktivi~ten ~uf 41, O-51,8 % der Gesamtaktivit~t an. Die Autoren schlossen aus der verh~ltnism£1~ig hohen GOT~-Aktivit~tt im Prel3saft des nicht gefforenen Schweinefleisches, dal3 dieses Ver- fahren zur Unterscheidung zwischen Frischfleisch und aufgetautem Geffieffleisch ffir Schweinefieisch nicht geeignet ist. Sie vermuten, dal~ im Fleisch strel~empfindlicher Tiere, ngmlich im sog. PSE-F]eisch (,,pale, soft, exudative pork"), ehle Schgdigung der l~[itochondrien eingetreten ist and hierdurch ohne Gefrieren GOT~t in das Sarko- plasma freigesetzt wurde. In Anbetracht der Tatsache, d ~ in PSE-1V[uskeln nach dem Schlachten des Tieres eine rasche S~uerung des Gewebes eintri~t, da Glykogen beschleunigt zu Milchsaure abgebaut wird [6], ist eine Schadigung subcellul~rer Strukturen durohaus denkbar. Allerdings batten die Autoren die sechs yon ihnen untersuchten Schweinefleischproben nicht auf ihre PSE-Eigenschaften gepriift. Au~erdem geben sie nicht an, wie sich der Pre~saft dieser Proben beim qualitativen Gefrierfleischnachweis im Vergleich mit normalem, nicht exudativen Fleisoh verhielt.

Als die kurze Mitteilung yon Vandekerckhove et al. [5] erschien, hatten wir bereits eine £hnliche Untersuchung an F]eischproben yon 50 Schweinen abgeschlos- sen, yon welchen ein grol~er Teil PSE-Eigenschaften aufwies. Mit den nich~ gefrorenen l~uskelproben wurde der qualitative Gefrierfleischnachweis durchgefiihrt; ferner wurden die Aktivitaten an gesamter GOT, GOT M und GOT Sim Prel~saft quantitativ bestimmt. Die PSE-Eigensch~ften des Fleisches wurden durch Messung des pH~- ~¥ertes, des Lactatgehaltes, des Wasserbindungsverm6gens und der Farbhelligkeit etw~ 50 rain nach dem Schlachten objektiv ermittelt. Uber die l%esultate dieser Untersuchung wird im fo]genden berichtet.

Methodlk Material: Das Fleisch wurde im ~ahmen yon 8ehlaehtungen an der Staatlichen Lehr- und

Versuchsanstalt f~ir Schweinezucht in Schwarzenau in der Zeit zwisehen Juli 1969 und August 1970 gewonnen. Es h~ndelt slch um den Longissimus.dorsi-Mus/sel yon 50 Schweinen, die bei einem Gewicht yon 100 kg gesehlachtet worden waren 1.

Ob]ektivs Ermittlung der PSE-Eigenscha]ten dee tZleisches pI-I1-Wert etwa 50 rain nach dem Schlachten elektrometrisch mit der Glaselektrode 2 und die

Farbhelligkeit mit dem GSfo-Ger~it (Fa. Schiitt, G5ttingen) 65 rain nach dem Schlaehten [7, 8] messen. Die Heltigkeit nimmt yon 0 bis 100 ab. - - WasserbindungsvermSgen des Fleisches 50 rain post mortem mittels der Filterpapier-Prel3methode naeh Gr~u u. Harem [9] messen und ~ls Fl~iche (cm ~) auspre]barer :Fliissigkeit angeben. Den Lactatgehalt des Gewebes (mg/g Frisehge- webe) 50 min post mortem ~uf enzymatischem Wege [10] unterVerwendung der,,Biochemica-Test- Combination" (Fa. C. A. Boehringer u. SShne, Mannheim) bestimmen.

Untersuchung der Aminotrans]eras~-Isozyme Etwa 7 Std naeh dem Schlaehten den M. longissimus dorsi dem SehlaehtkSrper entnehmen.

iNach Kfihllagerung (4 ° C) yon weiteren 17--20 Std die Aminotransferase-Untersuchungen vornehmen.

Herstellung des MuskelpreBsaftes, qualitativer Gefriernachweis nach EIektrophorese auf Celluloseacetat-Membranfolie, Bestimmung der gesamten GOT-Aktivit~it sowie der GOTu- und GOTs-Aktivit~t im Pre]saft (nach elektrophoretiseher Trennung der Isozyme, Ausschneiden der

1 Herrn Dr. Golsch, StaatIiehe Lehr- und Versuehs~nstalt ffir Schweinezueht in Schwarzenau, danken wir fiir die gute Zusammenarbeit bei der Erfassung des Materials.

2 Philips-Digital-pH-Meter PW 9408 mit Einstabglaselektrode.

Banden und Elution) entspreehend den friiher angegebenen 5[eflloden [1, 2, 4]. Absolute GOT- A k t i v i ~ t e n : Biicher-Einheiten (BE) pro ml PreBsaft; relative A k t i v i t ~ der GOTM im PreBsaf~: in Prozent der gesamten GOT-Aktivit.~t im PreBsaft. Mi~ dem MuskelpreBsaft des nicht ge- fl 'orenen Fleisehes wurde terrier der biochemisehe Getrierfleisch-Test naeh der Methode yon t l a m m u. K6rmendy [3, 4] durchgefiihrt.

Tabelle 1. Kri ter ien der FleischquMitgt, ermittel~ etwa 50 rain nach dem Sehlachten (* = PSE- F.leisch), GOT-Akt iv i t~en im MuskelpreGsaft (gemessen etwa 24 Std naeh dem Schlaehten) und Re~ktion des Pregsaftes ira GefrierfMsch-Test: - - = keine GOTM-Bande (Test negativ) ; s = nur sehwaeh erkennbare G©Tsi-Bande (Test negativ) ; ~- = deutlieh erkennbare GOTM-Bande (Tesg

positiv) - - Longissimus-dorsi-Muskel des Sehweins

Fleisehqualitgt MuskelpreBsaft

Tier pH~ Lacta t auspreB- Farb- GOT-Aktivit.~ten tCeaktion im Nr. rag/100 g bares hellig- Gefrier-

Wasser keit gesamte fleisch-Test cm 2 G6fo- GOT GOT~I GOT~I (GOT~[-Bande)

Wer~e BE/ml BE/ml %

p i l l < 5,6

1 5,59* 953* 6,10" 66* 2916 401 13,5 s 2 5,56* 1979" 8,80* 51" 2355 142 6,6 - - 3 5,59* 979* 8,00* 42* 1603 189 11,0 s 4 5,55* 1066" 10,05" 54* 1733 302 17,8 5 5,37* I075" 7,05* 62 1676 357 20,5 -~ 6 5,45* 1108" 6,25* 56* 1603 302 19,4 7 5,54* 1070" 8,30* 48* 1904 237 13,0 s 8 5,42* 1087" 8,50* 64* 1984 266 13,2 s 9 5,53* 1075" 8,80* 58* 1892 328 17,8 s

10 5,44* 957* 7,40* 55* 1824 193 10,5 s 11 5,52* 1068" 7,40* 56* 1403 160 12,4 s 12 5,55* 805* 8,80* 34* 1803 259 14,8 s

p h i : 5,6--5,8

13 5,73* 784 8,30* 41" 1513 55 3,5 - - 14 5,71" 710 9,99* 48* 2034 280 14,8 s 15 5,65* 877* 9,75* 40* 1543 142 8,9 - - 16 5,62* 924* 5,25 55* 2204 288 14,7 s 17 5,61" 1053" 6,10" 48* 1693 248 15,3 s 18 5,62* 939* 6,55* 60* 3387 441 14,4 s 19 5,74* 1079" 6,05* 65* 1884 452 20,8 + 20 5,67* 986* 7,25* 53* 2906 466 14,3 s 21 5,73* 1072" 6,80* 58* 1413 321 23,5 22 5,77* 946* 6,50* 72 1864 275 13,7 s 23 5,77* 1072" 6,85* 74 2475 223 9,0 s 24 5,68* 961" 6,70* 68 1383 237 17,7 s 25 5,60* 1072" 8,85* 50* 1794 379 21,1 + 26 5,76* 868* 5,35 62* 1683 102 6,2 - - 27 5,66* 931" 6,95* 78 1884 175 10,0 s 28 5,66* 1075" 9,65* 47* 1884 295 16,4 s 29 5,64* 946* 6,30* 60* 1533 149 9,9 - -

p h i : 5,8--6,2

30 5,91 761 3,80 81 1142 77 7,0 - - 31 5,80* 1001" 6,70* 65* 1032 62 5,3 - - 32 5,80* 957* 4,80 76 1483 109 8,4 - - 33 5,85* 998* 5,30 66 922 84 10,3 - - 34 5,98 839* 3,30 73 1891 215 11,5 - - 35 5,82* 768 7,20* 59* 1633 95 5,7 S 36 5,98 - - 5,70 86 1132 87 7,9 - - 37 6,19 650 3,80 92 1924 66 3,4 - - 38 6,16 783 5,75 72 1323 26 2,0 - - 39 6,16 525 5,80 79 1253 44 3,4 - - 40 6,15 576 5,75 76 1162 131 11,5 S

1"

Tabelle 1. Fortsetzung

Fleischqualitgt Muskelpregsaft Tier pH~ Lactat ausprefl- Farb- GOT-Aktivitaten Nr. rag/100 g bares hellig-

Wasser keit gesamte cm 2 GSfo- GOT GOT M GOT~

Werte BE/ml BE/ml %

P~eaktion im Gefrier - fleisch-Test (GOT~.,~-Bande)

loll1 ~ 6,2

41 6,38 499 2,10 82 1463 70 5,0 - - 42 6,35 602 2,00 89 1222 9I 7,2 - - 43 6,21 684 2,05 85 962 55 5,4 - - 44 6,36 62i 1,45 83 1263 113 8,9 - - 45 6,24 569 2,60 87 1263 44 3,3 - - 46 6,47 755 1,85 77 932 55 5,9 - - 47 6,40 491 2,80 67 922 55 6,1 - - 48 6,54 458 5,75 78 621 58 9,7 - - 49 6,73 307 3,20 83 982 55 5,7 - - 50 6,65 306 4,15 89 1824 51 2,9 - -

Ergebnisse In Tab. 1 sind die am M. longissimus dorsi yon 50 Schweinen ermittelten Werte

f/ir pH 1, Lactat, Wasserbindungsverm6gen, Farbhelligkeit, gesamte GOT-Aktivit£t im lV[uskelpreSsaft sowie absolute und relative GOT~-Aktivit~t im PreBsaft aufge- ffihrt. Es ist ferner angegeben, wie sich der MuskelpreBsaft bei I)urchffihrung des biochemischen Gefrierfleisch-Testes verhielt; dabei wird unterschieden zwischen dem Auftreten einer deutlich sichtbaren GOTM-Bande (+), das als positiver AusfM1 des Gefrierfleischtestes zu werten ist, einer nur schwach erkennbaren GOTM-Bande (s), die mit einem negativen Ausfallen des Gefriertestes gleichzusetzen ist und dem v61ligen Fehlen einer GOTM-Bande ( - ) , einem ebenfalls negativen Befund.

Soweit es sich bei den untersuchten Proben ura PSE-Fleisch handelte, sind die entspreehenden Daten mit einem Stern bezeichnet. Hierbei wurde davon ausge- gangen, daB PSE-Fleisch (w~griges, blasses Sehweinefleisch) vorliegt, wenn die Werte f/Jr p g 1 < 5,9, f/Jr Laetat > 800 rag/100 g, ffir das WasserbindungsvermSgen > 6 em 2 Flfissigkeitsfliiehe und f/Jr die Farbhelligkeit < 65 GSfo-Einheiten sin& I)iese Grenzwerte grfinden sieh auf umfangreicl:e, im Institut ffir Fleischerzeugung der Bundesanstalt gesammelte Erfahrungen.

Hinsiehtlieh dieser objektiven Beurteflung des PSE-Charakters des Fleisehes stimmen LaetatgehMt und pHi-Weft in 94 % der Fglle fiberein. 92 % der aufgrund yon pH1-Wert und LactatgehMt a]s PSE-Fleiseh angesproehenen Proben waren aueh hinsiehtlieh ihres WasserbindungsvermSgens als PSE-Fleiseh anzusehen. Fiir die Farbhelligkeit lag dieser Anteil etwas niedriger, n£mHeh bei 88 % der untersuchten Proben.

Zwischen der relativen GOT~-Aktivitiit im 2~IuskelpreBsaft und den Nriterien der Fleisehqualit/it bestehen enge Beziehungen. Je starker ausgeprggt die PSE- Eigensehaften des Fleisehes waren, um so mehr GOT~,~ war aus den Mitoehondrien in das Sarkoplasma iibergetreten. I)ies gugert sich darin, dab mit sinkendem pI l 1- Weft, steigendem Laetatgehalt, zunehmender Flgche des auspreBbaren ~¢Vassers und abnehmendem GSfo-Wert die relative GOTM-Aktivit~t hochsignifikant ansteigt (Tab. 2).

Sgmtliehe Proben mit normaler Fleischqualit/~t (keine PSE-Eigensehaften), er- geben beim Gefrierfleischtest keine positive Reaktion (Tab. 1). Nine dieser Proben (Tier Nr. 40) zeigte in diesem Test eine schwach erkennbare Bande; in allen fibrigen F/~llen war keine GOTM-Bande festzustellen. Die relative GOTM-Aktivitgt im PreB-

5

Tabelle 2. Beziehungen zwisehen der rela~iven GOTs~-Aktivitg~ im Muskelprel~saft (24 8td nach dem 8chlachten) und den Kriterien der Fleischqualit~ot (ca. 50 rain naeh dem Sehlaehten)

Xrieerien der Fleischquali~gt XorrelationskoeHizient F

Signifikanz (n = 50)

p~j-Werg --0,6334 P < 0,01 Lactatgehalt ~0,6202 P < 0,01 Wasserbindungsverm6gen -~-0,504l P < 0,01 Farbhelligkeit --0,5050 P < 0,01

salt dieser Proben lag zwisehen 3 und 9%, die absolute GOT~-Aktivitgt zwisehen 44 und 200 BE/ml. Vom PSE-Fleiseh reagierten 82 % der untersuehten Proben im Gefrierfleisehtest negativ; 70 % dieser Proben (58 % der PSE-Proben) zeigten beim Gefrierfleischnachweis eine sehwaehe, kaum erkennbare GOTM-Bande , die yon ,,blind" pr/ifenden Personen als negativer Ausfall des Testes gewertet wurde. Nur i8% der Fleischproben mit PSE-Eigensehaften ergaben im Gefrierfleisehtest eine deutlich feststellbare GOT~-Bande. Sehwaeh erkennbare GOTM-Banden entspraehen relativen GOT~-Aktivitgten zwisehen 9 und 20 % und absoluten GOTM-Aktivitgten zwisehen 200 und 300 BE/m], wghrend eine deutliehe GOT,.cBande erst auftrat, wenn die relative GOTM-Aktivitgt fiber 20% der Gesamtaktivitgt, die absolute GOTM-Aktivitgt fiber 300 BE/ml lag (Tab. 1).

Eine positive Reaktion yon Proben nicht gefrorenen Sehweinefleisehes im Ge- frierfleisehtest seheint in besonders enger Beziehung zum pH-Wert und Laetatgehalt des G ewebes 50 min post mortem zu stehen. Bei Lactatgehalten fiber 1070 mg/i00 g Frisehgewieh~ kam es in einigen FNlen zn einer deutlieh erkennbaren GOT~-Bande, andererseits t raten bei anderen Proben selbst bei Laetatgehalten bis 1087 mg/100 g nut sehr sehwach siehtbare GOT~i-Banden auf.

Diskussion der Ergebnisse

Die Vermutung yon Vandekerekhove et al. [5], dab eine erhShte GOT~i-Aktivitgt im 5[uskelpreBsaft vor aIlem bei streBempfindlichen Sehweinen, d.h. bei Fleiseh mit. typisehen PSE-Eigensehaften auftritt, wird dutch die vorliegenden Resultate be- stgtigt. Zwisehen der relativen und der absoluten GOTM-Aktivitgt im PreBsaft einer- seits und den objektiven Kriterien der Fleisehbeschaffenheit andererseits besteht eine enge Korrelation derart, dab mit zunehmendem PSE-Charakter des Fleisehes die GOTM-Aktivitgt im Pregsaft hoehsignifikant zunimmt. Von besonders starkem EinfluB auf die H6he der GOT~¢-Aktivitit im Sarkoplasma sind pH1-V[erg und Laetatgehalt des 1V[uskelgewebes 50 min naeh dem Sehlaehten des Tieres. Die Ver- mutung liegt nahe, dab die rasehe postmortale pH-Abnahme dutch beschleu9]gten Abbau yon Glykogen zu Milehsgure in der hellen Muskulatur strel3empfindlicher Tiere zu einer Sehgdigung der Mitoehondrien-Membranen f/ihrt, die - ghnlieh wie beim Gefrieren des Gewebes - eine partielle Freisetzung der GOT~ aus dem 5{itoehon- drh~m in das Sarkoplasma bedingt.

Es ist bekannt, dab bei beschleunigter Glykolyse post mortem die Kombination yon niedrigem pl:i-Wert mit hoher KSrpertemperatur eine gewisse Denaturierung der SarkopIasmaproteine verursaeht [11, 12]. ~gSglicherweise ruff eine derartigeProtein- denaturierung aueh die Schgdigung der Mitochondrienmembranen hervor. Die ge- samte GOT-Aktivitgt des Gewebes scheint indessen hierdureh nieht beeh~trgehtigt zu werden, denn es lieg sich kein EinfluB der PSE-Bedingungen auf die extrahierbare~z Aktivitgten der gesamten GOT, der GOTM und GOT s im 2,I. longissimus dorsi des Sehweins naehweisen [13]. DaB die gesamte GOT-Aktivitgt im PreBsaft des PSE- Fleisches meist hSher liegt als im PreBsaft yon normalem Sehweinefleiseh (Tab. 1), ist sieherlieh dureh die Freisetzung des GOT~.i-Isozyms in das Sarkoplasma bedingt.

Ob die zu einer Freisetzung yon GOT M ftihrende Seh/idigung der Mitochondrien- membranen erst im Verla~d der besehleunigten Glyko]yse post mortem erfolgt ist oder ob bereits irn lebenden Tier zum Zeitl0unkt der Sehlachtung gesch/idigte Mito- ehondrien vorlagen, kann aufgrund der vorliegenden Resultate nicht mit Sieherheit entschieden werden. Wie die elektronen-mikroskopisehe Untersuchung yon Biopsie- Proben ergab, liegt aueh im Longissimus-Muskel des ]ebenden Sehweins eine gewisse Degeneration der Mitochondrien vor, soweit es sieh um streBempfindliche, zur Bfldnng yon PSE-Fleisch neigende Tiere handelt [14, 15]. Mitochondrien aus der Muskulatur streBempfindlieher Sehweine zeigten einen durch Hemmung der oxydativen 1)hos- porylierung bedingten signifikant niedrigeren Sauerstoffverbrauch als Mitoehondrien aus dem Gewebe normaler Tiere [16, 17]. Offenbar handelt es sieh um eine vermin- derte F~thigkeit der Mitochondrien, ATP zu synthetisieren. Roon [18] konnte zeigen, dab bei einer starken pH-Abnahme innerhalb der ersten 35 rain nach dem Sehlachten in den Mitochondrien eine Abnahme der Respirationsaktivitat und eine Entkopplung der oxydativen Phosphorylierung eintritt. I-Iiernaeh seheint die besehleunigte Milch- siiurebildung post mortem zu einer erhebliehen :Beeintr/~ehtigung der Funktions- fahigkeit dieser Organellen zu fiihren. Unter ]~erficksichtigung dieser Befunde wird man annehmen m/issen, dab bei streBempfindlichen Schweinen bereits im I~uskel des lebenden Tieres eine gewisse Degeneration der Mitoehondrien gegeben ist, dab aber naeh dem Schlachten der Tiere eine weitere Sehadigung der Mitochondrien eintritt, die im PSE-Fleisch starker ist als im normalen FMsch.

Was den bioehemischen Test zur Unterseheidung zwischen Frischfieiseh und auf- getautem Gefrierfleisch betrifft, so war der Befund beim nicht gefrorenen normalen Schweinefleiseh stets negativ. In 18% der Fleischproben mit PSE-Eigenschaften t ra t bei dem Test eine dentlich erkennbare GOT-Bande auf, die zur Verweehslung mit Gefrierfleiseh AnlaB geben k6nnte. Von den iibrigen PSE-F]eischproben zeigte ein Tell (etwa die tl/ilfte) im Gefrierfleisehnaehweis fiberhaupt keine GOT~-Bande, der andere Tefl wies eine GOT~-Bande auf, die so sehwaeh ausgepragt war, dab bei einiger Ubung eine Verweehslung mit aufgetautem Gefrierfleiseh ausgeschlossen war.

Wenn Vandekerekhove et al. [5] aus ihren Resultaten fo]gern, dab die GOT~- Methode zur Unterscheidung zwischen nicht gefrorenem Fleisch und aufgetautem Gefrierfleiseh ffir Schweinefleisch nicht geeignet sei, so gehen sie damit, wie die vor- liegenden Ergebnisse erkennen lassen, sicherlich zu weir. Eine Einschrgnkung ist lediglieh insofern zu maehen, als man bei positivem Ausfall des Testes dann Vorsieht walten lassen muB, wenn es sich nach der/~uBeren Besehaffenheit des Fleisches (WgBrig- keit, blasse Farbe) ganz offensiehtlich um PSE-Fleisch handelt. !n diesem Falle wird eine Wiederholung des Testes naeh Gefrieren und Auftauen der Probe Klarheit bringen; n immt die Intensi tgt der GOT~-Bande dureh das Gefrieren bedeutend zu, so handelt es sich bei der Probe um nieht gefrorenes Fleiseh. Bei Beaehtung dieser VorsichtsmaBregel ist die bioehemisehe Routinemethode zur Unterseheidung zwi- schen nieht gefrorenem Fleisch und aufgetautem Gefrierfleiseh generell aueh auf Schweinefleisch anwendbar.

Literatur

1. K6rmendy, L., Gantner, G.,/-Iamm, R. : ]~iochem. Z. 342, 39 (1965). 2. tIamm, R., K5rmendy, L., Gantner, G.: J. Food Sci. 34, 446 (1969). 3. Hamm, R., K6rmendy, L.: J. Food Sci. 34, 452 (1969). 4. Harem, R., KSrmendy, L. : Fleischwirtschaft 46, 615 (1966). 5. Vandekerckhove, P., Demeyer, D., Henderickx, H. : J. Food Sci. 37, 636 (1972). 6. Briskey, E.J.: Advan. Food l%s. 13, 89 (1964). 7. Steinhauf, D., P~hl, G. H.M., Weniger, J. It.: Fleischwirtschaft 44, 318 (1964). 8. Steinhauf, D., Weiss, F. K., Weniger, J. I-I. : FMschwirtschaft 4B, 39 (1966). 9. Grau,1%., I-Iamm,1%. : Z. Lebensm. Unters.-Forsch. 105, 446 (1957).

10. Hohorst, ltI.J. : Methoden der enzymatischen Analyse. 2. Auflage. Hrsg. v. FI. U. Bergmeyer. Bd. II, S. 1425. Weinheim/]3ergstr. : Verlag Chemie 1970.

11. Bendall, J.R., Lawrie, R.A.: Fleischwirtschaft 44, 411 (1964). 12. Goutefongea, R. : Ann. Biol. Animale Bioehim. Biophys. 11, 233 (1971). 13. Harem, R. : l~ecent Points of View on the Condition and ~{eat Quality of Pig for Slaughter.

Hrsg. v. W. Sybesma, P. G. van der Wal u. P. Walstra. S. 155. Zeist (Holland): Research Institute of Animal IIusbandry 1969.

14. Bergmann, V., Wesemeier, H. : Experim. Veterin~rmed. ~-4, 1241 (1970). 15. Wesemeier, H., Bergmann, V. : Experim. Veterinarmed. 2g, 477 (1972). 16. Eikelenboom, G. : Dissertation. Reichsuniversitat Utrecht 1972. 17. Eikelenboom, G., van den Bergh, S.G.: Proe. 2nd Internat. Symposium on Condition and

Meat Quality of Pigs. ttrsg, v. C. M. tIessel-de Heer, G. R. Schmidt, W. Sybesma u. P. G. van der Wal. S. 60. Wageningen: Centre for Agric. Publ. and Documentat. 1972.

18. Van Roon, P.S.: Proe. 2nd Inemat. Symposium on Condition and Meat Quality of Pigs. I-h-sg. V. C. M. ttessel-de Heer, G. R. Sehmidt, W. Sybesma ll. P. G. vo~n der Wal. S. 81 Wageningen: Centre for Agric. Publ. and I)oeumentat. 1972.

Prof. Dr. I~. }Iamm Bundesanstalt fiir Fleischforsehung Institut fiir Chemie und Physik D-8650 Kulmbach, Blaich 4 Bundesrepublik Deutschland