Effect of genotype and high roughage growing system on meat characteristics of Nellore and Zebu × Holstein crossbred cattle

Abstract

The objectives with this study were to: (1) evaluate the meat quality traits of crossbred animals (Zebu × Holstein) compared to purebred Nellore cattle slaughtered in a commercial abattoir; and (2) assess the effect of different growing-phase durations using high-forage diets on meat quality traits in early maturing Nellore steers. In the first study, the aim was to evaluate meat quality traits of purebred Nellore and F1 Zebu × Holstein crossbred cattle, considering the effect of postmortem aging from 0 to 14 days. Samples of the Longissimus thoracis muscle were collected from 20 Nellore and 20 Zebu × Holstein crossbred males, finished and slaughtered under commercial conditions. Samples were analyzed for instrumental color, thawing and cooking losses, Warner Bratzler shear force, myofibrillar fragmentation index (MFI), lipid oxidation, and proximate composition. Crossbred animals tended to present greater tenderness (P = 0.051) and lower thawing losses at the early postmortem stage. Aging for 14 days significantly (P < 0.05) reduced shear force and total exudative losses, while increasing (P < 0.05) the MFI in both genetic groups. Aged meat from crossbred animals achieved tenderness levels comparable to those of traditional beef breeds. Although aging modified color parameters and increased oxidative markers (P < 0.05), these remained within acceptable limits for sensory quality. No significant differences (P > 0.05) were observed in proximate composition between the genetic groups. It is concluded that Zebu × Holstein crossbreeding, combined with 14-day aging, significantly improves beef tenderness and water-holding capacity, representing an effective technological strategy to add value to male calves from dairy-origin herds. The second study investigated the effects of different durations of the growing phase (0, 28, 56, and 84 days), using high-forage diets, on meat quality traits of 36 early maturing Nellore young bulls with an initial body weight of 265 ± 5 kg. After the growing phase, all animals underwent an adaptation period and were finished on high-energy density diets, completing the production cycle, with slaughter performed at 154 days for all treatment groups. Average daily gain (ADG), carcass traits, and meat quality attributes were evaluated. Increasing the duration of the growing phase resulted in a linear decrease (P < 0.001) in ADG, hot and cold carcass weights, and carcass yield. However, the different growing durations did not significantly affect (P > 0.05) ultimate pH, thawing and cooking losses, shear force, or proximate composition of the meat. An increase (P < 0.05) in lightness (L*) of both meat and subcutaneous fat was observed with longer growing periods. The myofibrillar fragmentation index and lipid oxidation levels were influenced (P < 0.05) by the growing phase duration, although values remained within acceptable limits. It is concluded that, in short-cycle production systems, extending the growing phase with high-forage diets negatively impacts animal performance. Nevertheless, this strategy does not compromise most meat quality parameters, although it may affect proteolysis mechanisms and oxidative stability. Keywords: bos indicus; breed; cattle; dairy herd; meat tenderness; postmortem aging; proteolysis.Os objetivos com este estudo foram: (1) avaliar as características de qualidade da carne de animais cruzados (Zebu × Holandês) em comparação com bovinos puros da raça Nelore, abatidos em um frigorífico comercial; e (2) avaliar o efeito de diferentes durações da fase de recria utilizando dietas com alto teor de volumoso sobre a qualidade da carne de novilhos Nelore precoces. No primeiro estudo, o objetivo foi avaliar as características de qualidade da carne de bovinos puros Nelore e cruzados F1 Zebu × Holandês, considerando o efeito do envelhecimento pós-morte de 0 a 14 dias. Amostras do músculo Longissimus thoracis foram coletadas de 20 machos Nelore e 20 machos cruzados Zebu × Holandês, terminados e abatidos em condições comerciais. As amostras foram analisadas quanto à cor instrumental, perdas por descongelamento e cocção, força de cisalhamento, índice de fragmentação miofibrilar (IFM), oxidação lipídica e composição centesimal. Os animais cruzados tenderam a apresentar maior maciez (P = 0,051) e menores perdas por descongelamento no início do período pós-morte. O envelhecimento por 14 dias reduziu significativamente (P < 0,05) a força de cisalhamento e as perdas exsudativas totais, enquanto aumentou (P < 0,05) o IFM em ambos os grupos genéticos. A carne envelhecida dos animais cruzados alcançou níveis de maciez comparáveis aos das raças bovinas tradicionais. Embora o envelhecimento tenha modificado os parâmetros de cor e aumentado os marcadores de oxidação (P < 0,05), estes permaneceram dentro dos limites aceitáveis para a qualidade sensorial. Não foram observadas diferenças (P > 0,05) na composição centesimal entre os grupos genéticos. Conclui-se que o cruzamento Zebu × Holandês, combinado com o envelhecimento de 14 dias, melhora significativamente a maciez da carne e a capacidade de retenção de água, representando uma estratégia tecnológica eficaz para agregar valor aos bezerros machos de origem leiteira. No segundo estudo, foram investigados os efeitos de diferentes durações da fase de recria (0, 28, 56 e 84 dias), utilizando dietas com alto teor de volumoso, sobre as características de qualidade da carne de 36 novilhos Nelore precoces com peso corporal inicial de 265 ± 5 kg. Após a fase de recria, todos os animais passaram por um período de adaptação e foram terminados com dietas de alta densidade energética, completando o ciclo de produção, com abate realizado aos 154 dias para todos os grupos. Foram avaliados ganho médio diário, características de carcaça e atributos de qualidade da carne. O aumento na duração da recria resultou em uma redução linear (P < 0,001) no ganho médio diário, nos pesos de carcaça quente e fria, e no rendimento de carcaça. Contudo, as diferentes durações da recria não afetaram significativamente (P > 0,05) o pH final, perdas por descongelamento e cocção, força de cisalhamento ou composição centesimal da carne. Observou-se aumento (P < 0,05) da luminosidade (L) tanto da carne quanto da gordura subcutânea com períodos de recria mais longos. O índice de fragmentação miofibrilar e os níveis de oxidação lipídica foram influenciados (P < 0,05) pelo período de recria, embora os valores tenham permanecido dentro dos limites aceitáveis. Conclui-se que, em sistemas de produção de ciclo curto, a extensão da fase de recria com dietas ricas em volumoso impacta negativamente o desempenho animal. Porém não compromete a maioria dos parâmetros de qualidade da carne, embora possa afetar mecanismos de proteólise e a estabilidade oxidativa. Palavras-chave: bos indicus; bovinos; maciez da carne; maturação; proteólise; rebanho leiteiro; raça.