science >> Wetenschap >  >> Fysica

Fluorescentiespectroscopie helpt om vleeskwaliteit te evalueren

Matrices die de intensiteit van fluorescentie tonen met verschillende frequenties van excitatie en emissie. Op de laatste worden gebieden gemarkeerd die congruent zijn met de spectra van intramusculair vet (IMF) en aminozuur tryptofaan (TRP). Krediet:Islam K et al. Autofluorescentie-excitatie-emissiematrices als een kwantitatief hulpmiddel voor de beoordeling van de vleeskwaliteit. J. Biofotonica. 2019;e201900237. © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA. Met toestemming overgenomen.

Wetenschappers van de Sechenov University hebben samen met collega's uit Australië een snellere en goedkopere manier voorgesteld om de vleeskwaliteit te beoordelen. Het is gebaseerd op het blootstellen van een klein monster aan UV-licht en het meten van het emissiespectrum. De methode bleek nauwkeurig te zijn bij de indeling van vlees in standaardkwaliteitscategorieën. De beschrijving van de methode en de resultaten van het werk zijn gepubliceerd in Journal of Biophotonics .

conventioneel, om de kwaliteit van rundvlees te beoordelen, specialisten letten op de kleur, patroon van de vezels (marmering), karkas gewicht, enz. Maar een dergelijke meting is tijdrovend en is in belangrijke mate afhankelijk van de subjectieve mening van experts. Fluorescentiespectroscopie is een alternatief:het stelt inspecteurs in staat om de concentratie van verbindingen die licht van een specifiek frequentiebereik uitstralen, te detecteren en te meten. Deze stoffen bevatten veel organische moleculen die in vlees worden aangetroffen.

Eerdere studies beschreven het fluorescentiespectrum van sommige vleesingrediënten zoals celtypes van spieren, vet en bindweefsel; verschillende wetenschappelijke groepen probeerden deze gegevens te gebruiken om bepaalde kenmerken van het product te beoordelen, bijv. het percentage bindweefsel of vetzuren. De auteurs van het artikel in Journal of Biophotonics koppelde het spectrum van de fluorescentie van vlees aan zijn kwaliteit gedefinieerd door drie categorieën:MSA3, MSA4 of MSA5. De resultaten werden bovendien gevalideerd door histologische analyse van de monsters en het meten van hun water- en vetconcentraties.

In hun werk, de wetenschappers gebruikten vijf stukken vlees voor elk van drie klassen:MSA5 markeert plakjes van de hoogste kwaliteit en MSA3 van de laagste van de gekwalificeerde vleessoorten. Zes monsters, elk met een diameter van ongeveer 8 mm, werden gesneden uit verschillende plaatsen van de vleessteaks, waar het relatieve gehalte aan vet- en spierweefsel varieerde. Onderzoekers stelden de monsters bloot aan licht met een golflengte van 250-350 nm (nabij en midden-ultraviolet) en maten het spectrum van de fluorescentie in een bereik van 285-635 nm (van midden-ultraviolet tot de grens tussen zichtbaar licht en infrarood). De intensiteit van de emissie werd ingesteld op de matrix 'excitatiefrequentie - emissiefrequentie'.

De resultaten toonden aan dat de fluorescentiespectra van de monsters met verschillende verhoudingen van spier- en vetweefsel waarneembaar zijn. Op de matrices van de monsters met vetweefsel, ze onderscheiden vlekken die passen bij het fluorescentiespectrum van vetoplosbare vitamines (A, NS, K1, K2, K3), vitamine B en zijn componenten, terwijl het spectrum van de monsters met spierweefsel samenviel met het spectrum van aminozuur tryptofaan. De auteurs selecteerden functies waarmee ze de categorie van elk stuk vlees konden definiëren. Bijvoorbeeld, het vlees van de hoogste kwaliteit (MSA5) heeft de meest intensieve fluorescentie en kan worden onderscheiden van de monsters van lagere kwaliteit door het verschil in helderheid van verschillende bereiken. De gegevens komen ook overeen met de veronderstelling dat de aanwezigheid van bind- en vetweefsel vlees malser, en dat vet is verantwoordelijk voor de marmering.

"Dit werk toont de nieuwe mogelijkheden om de kwaliteit van vlees objectief te evalueren door LED-verlichting en registratie van de optische respons van het weefsel. Het is interessant op te merken dat deze technologie, oorspronkelijk ontwikkeld voor de vleesindustrie, verder kan worden vertaald in geneeskunde en biomedisch onderzoek. Het principe waarop dit onderzoek is gebaseerd, d.w.z., de detectie van specifieke autofluorescentie van verschillende weefselcomponenten, maakt evaluatie van de structuur en functionele toestand van weefsels mogelijk zonder weefselfragmenten te nemen voor biochemische of histologische analyse. Daarom, onze studie kan worden beschouwd als een mogelijke stap naar niet-invasieve en pijnvrije diagnostiek in de geneeskunde, ook, " zei dr. Anna Guller, co-auteur van het artikel, senior onderzoeker van de Sechenov Universiteit.