Genetikk som påvirker rånesmak kartlegges

Genetikk som påvirker rånesmak kartlegges

Genetikk og avl er lansert som kanskje den mest realistiske metoden til å redusere rånesmak på kjøtt fra ukastrert hanngris. Det er funnet klare raseforskjeller mellom duroc og landsvin for flere av de genene som ser ut til å ha effekt på androstenonnivået.

Produksjon av ukastrert hanngris er gunstig for kjøttproduksjonen fordi hanngris har bedre fôrutnyttelse og slaktekvalitet sammenlignet med kastrater. Ukastrert hanngris gir derimot en uønsket lukt og smak på kjøttet, kalt rånesmak, noe som gjør dem uønsket for kjøttproduksjon. På grunn av dette er det i de aller fleste land vanlig praksis å kastrere alle hanngriser til kjøttproduksjon, noe som ikke er heldig verken økonomisk eller dyrevernsmessig.

I Norge vil kastrering sannsynligvis bli forbudt i nær framtid og det er derfor nødvendig med alternative metoder for å redusere rånesmak. Med bakgrunn i dette startet Norsvin prosjektet «Genetics of boar taint» hvor det nylig ble avlagt en doktorgrad.

Kompleks genetikk

Rånesmak er primært forårsaket av høye nivåer av androstenon og/eller skatol i fett. Androstenon er et feromon som produseres i testikkel og degraderes i lever, og nivå av androstenon er sterkt påvirket av genetiske faktorer. Skatol er et metabolsk produkt av aminosyren tryptofan som absorberes fra tarm og brytes ned i lever. Nivå av skatol er også påvirket av genetikk, men kan til en viss grad reguleres av miljømessige faktorer.

Genetikk og avl har blitt foreslått som den mest realistiske metoden for å redusere rånesmak. Ufordelaktige sammenhenger mellom rånesmakskomponenter og reproduksjonsegenskaper kan imidlertid påvirke fruktbarheten til grisene. Før man starter seleksjon er det derfor viktig å forstå den komplekse genetikken som kontrollerer rånesmak.

Aksepterte grenseverdier

Det har blitt foreslått aksept-grenser på ca 1 μg/g for androstenon og ca 0,2 μg/g for skatol basert på internasjonale forbrukertester. Basert på disse grenseverdiene vil så mange som 85 % av norske duroc-råner og 39 % av norske landsvinråner bli utsortert pga for høyt androstenon. Hhv 15 % og 26 % av duroc- og landsvinråner vil bli utsortert pga for høye skatolverdier. Androstenon er vist å være svært arvelig med arvegrader på rundt 0,55 for både norsk landsvin og duroc. Siden vi ikke kan registrere nivået før grisen er kjønnsmoden, er det ikke mulig å selektere råner på et tilstrekkelig tidlig tidspunkt.

Bruk av genetiske markører i markørassistert seleksjon kan imidlertid være løsningen. Genetiske faktorer påvirker også akkumuleringen av skatol i fett og nedbrytningen i lever. Ved å finne gener som er knyttet til nivåforskjeller av androstenon og skatol, kan vi ved hjelp av en enkel gentest finne ut om en råne har ønskede genvarianter før den selekteres til videre avl. Det er stor forskjell på nivå av androstenon mellom ulike raser. Blant annet har duroc høyere nivå enn landsvin, og det er renrasede råner fra disse to norske populasjonene som ble studert i dette prosjektet.

Raseforskjeller

Da dette prosjektet startet hadde svært få gener blitt identifisert i sammenheng med rånesmak og det var derfor ønskelig å få en bedre oversikt over genetikken som er involvert i regulering av nivå av androstenon og skatol. Først ble det gjort omfattende studier av genuttrykk i testikkel og lever fra råner med ekstremt høyt og lavt nivå av androstenon. DNA fra disse rånene ble studert opp mot uttrykk av ca 20.000 gener. Dette ga oss mulighet til å identifisere mange nye gener som påvirker nivå av androstenon i fett. I testikkel fant vi gener som er involvert i produksjon og nedbrytning av hormoner, mens i lever fant vi gener som er involvert i ulike former for nedbrytning.

I tillegg fant vi mange gener som fungerer som regulatoriske faktorer, både gener som regulerer andre gener og gener som regulerer tilgjengelighet av aktive hormoner. Denne siste gruppen av gener er spesielt interessant fordi mengden av androstenon som akkumuleres i fett vil være avhengig av mengden av tilgjengelig androstenon i blodet. Det ble funnet klare raseforskjeller mellom duroc og landsvin for flere av de genene som ser ut til å ha effekt på androstenonnivået.

Testosteron og østrogen

Ufordelaktige sammenhenger mellom rånesmakskomponenter og reproduksjonsegenskaper er en av hovedutfordringene i avl mot rånesmak. I norske populasjoner har det blitt funnet veldig høye sammenhenger mellom nivå av rånesmak og nivå av testosteron og østrogener. Sammenligninger mellom mutasjoner i arvestoffet (SNPer) fra kandidatgener og nivå av rånesmakskomponenter og reproduksjonsegenskaper ble undersøkt for å se om det fantes mutasjoner som ga lavt nivå av rånesmak uten å ha uheldig innvirkning på nivå av f. eks. testosteron og østrogener.

Mutasjoner i nesten 300 gener ble testet i over 2800 råner, og vi fant at mutasjoner i seks gener hadde sammenheng med nivå av rånesmakskomponenter uten å ha signifikant innvirkning på nivå av de andre hormonene. Dette kan tyde på at det finnes mutasjoner som er egnet til bruk i praktisk avl, men før disse implementeres er det viktig å undersøke effekten av disse opp mot andre egenskaper i avlsmålet. Effekten av disse mutasjonene forklarer kun en del av den genetiske variasjonen bak rånesmak og tyder på at det også finnes andre mutasjoner som påvirker rånesmak og disse mutasjonene gjenstår å identifiseres.

Ledende norsk forskning

Før implementering av genetiske markører i avlsarbeidet er det viktig å forstå funksjonen til genene for å unngå uheldige effekter på andre egenskaper. Gener uttrykkes i celler som proteiner og vi brukte ulike metoder for å studere proteiner i celler fra testikkel og lever. Vi studerte uttrykket av noen valgte proteiner i råner med ekstreme androstenonnivåer i fett. Videre ble effekten av hormoner på ekspresjon av et protein som er involvert i nedbrytning av androstenon karakterisert.

Da prosjektet startet var det begrenset informasjon tilgjengelig om genetikken bak rånesmak og resultatene fra denne avhandlingen er viktige steg mot å forstå det komplekse genetiske systemet som kontrollerer denne egenskapen. Norsvin er med sin satsning ledende i verden på dette området. Sekvensering av grisegenomet er straks ferdig og gir et høyt antall tilgjengelige mutasjoner. Dette vil bli utnyttet i videre studier for å identifisere flere genetiske markører til bruk i avlsarbeidet.

Prosjektet i korte trekk:

Prosjektet «Genetics of boar taint» ble startet i 2004. Prosjektleder er forsker Eli Grindflek i Norsvin. Hovedmålet med prosjektet er å forstå den komplekse genetikken som fører til at enkelte råner får rånesmak, og å bruke denne kunnskapen i den praktiske avlen for å redusere rånesmak hos Norsvins griser. I tillegg til Eli Grindflek har Marianne H.S. Hansen, Hanne Henriksen og undertegnede jobbet på den molekylærgenetiske delen, mens Torunn Aasmundstad og Håvard Tajet har vært involvert i kvantitativgenetiske analyser.