Matrici che mostrano l'intensità della fluorescenza con varie frequenze di eccitazione ed emissione. Su quest'ultimo sono evidenziate le aree congruenti agli spettri del grasso intramuscolare (IMF) e dell'aminoacido triptofano (TRP). Credito:Islam K et al. Matrici eccitazione-emissione di autofluorescenza come strumento quantitativo per la valutazione della qualità della carne. J. Biofotonica. 2019;e201900237. © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA. Riprodotto con permesso.
Gli scienziati dell'Università di Sechenov con i colleghi australiani hanno proposto un modo più rapido ed economico per valutare la qualità della carne. Si basa sull'esposizione di un piccolo campione alla luce UV e sulla misurazione dello spettro di emissione. Il metodo si è rivelato preciso nella classificazione delle carni in categorie di qualità standard. La descrizione del metodo e i risultati del lavoro sono stati pubblicati in Giornale di Biofotonica .
Convenzionalmente, per valutare la qualità della carne bovina, gli specialisti prestano attenzione al suo colore, disegno delle fibre (marmorizzazione), peso della carcassa, ecc. Ma tale misurazione richiede tempo e si basa in misura significativa sull'opinione soggettiva degli esperti. La spettroscopia a fluorescenza è un'alternativa:consente agli ispettori di rilevare e misurare la concentrazione di composti che emettono luce in uno specifico intervallo di frequenza. Queste sostanze includono molte molecole organiche presenti nella carne.
Studi precedenti hanno descritto lo spettro di fluorescenza di alcuni ingredienti a base di carne come i tipi di cellule muscolari, grasso e tessuto connettivo; diversi gruppi scientifici hanno cercato di utilizzare questi dati per valutare particolari caratteristiche del prodotto, per esempio., la percentuale di tessuto connettivo o acidi grassi. Gli autori del documento in Giornale di Biofotonica ha collegato lo spettro della fluorescenza della carne con la sua qualità definita da tre categorie:MSA3, MSA4 o MSA5. I risultati sono stati inoltre convalidati dall'analisi istologica dei campioni e dalla misurazione delle loro concentrazioni di acqua e grasso.
Nel loro lavoro, gli scienziati hanno utilizzato cinque pezzi di carne per ciascuna delle tre classi:MSA5 contrassegna le fette della più alta qualità e MSA3 della più bassa tra i tipi di carne qualificati. Sei campioni, ciascuno di circa 8 mm di diametro, sono stati tagliati da diversi siti delle bistecche di carne, dove variava il contenuto relativo di grasso e tessuto muscolare. I ricercatori hanno esposto i campioni alla luce con la lunghezza d'onda di 250-350 nm (vicino e medio ultravioletto) e hanno misurato lo spettro della fluorescenza in un intervallo di 285-635 nm (dall'ultravioletto medio al confine tra luce visibile e infrarossi). L'intensità dell'emissione è stata impostata sulla matrice "frequenza di eccitazione-frequenza di emissione".
I risultati hanno mostrato che gli spettri di fluorescenza dei campioni con vari rapporti di tessuto muscolare e adiposo sono distinguibili. Sulle matrici dei campioni con tessuto adiposo, hanno distinto macchie che corrispondono allo spettro di fluorescenza delle vitamine liposolubili (A, D, K1, K2, K3), vitamina B e suoi componenti, mentre lo spettro dei campioni con tessuto muscolare coincideva con lo spettro dell'aminoacido triptofano. Gli autori hanno selezionato le caratteristiche che hanno permesso loro di definire la categoria di qualsiasi pezzo di carne. Per esempio, la carne di qualità più elevata (MSA5) ha la fluorescenza più intensa e può essere distinta dai campioni di qualità inferiore per la differenza di luminosità delle varie gamme. I dati concordano inoltre con l'assunto che la presenza di tessuto connettivo e adiposo renda la carne più tenera, e quel grasso è responsabile della sua marezzatura.
"Questo lavoro mostra le nuove opportunità per valutare oggettivamente la qualità della carne mediante l'illuminazione a LED e la registrazione della risposta ottica del tessuto. È interessante notare che questa tecnologia, essendo stato originariamente sviluppato per l'industria della carne, può essere ulteriormente tradotto in medicina e ricerca biomedica. Il principio su cui si è basato questo studio, cioè., la rilevazione dell'autofluorescenza specifica di vari componenti tissutali, consente la valutazione della struttura e dello stato funzionale dei tessuti senza prelevare frammenti di tessuto per analisi biochimiche o istologiche. Perciò, il nostro studio può essere considerato come un possibile passo verso la diagnostica non invasiva e indolore in medicina, anche, " ha detto la dottoressa Anna Guller, coautore dell'articolo, ricercatore senior dell'Università di Sechenov.