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低场核磁共振技术在肉品研究中的应用（文献解读）

本文收集了四篇相关文献，主要讨论：低场核磁共振技术在肉品研究中的应用。

畜禽屠宰后，鲜肉仍保持细胞结构，其水分主要分布在肌原纤维内、肌原纤维与细胞膜之间、肌细胞之间以及肌束之间。肌肉组织的自身结构和鲜肉的处理方法会对肉中水分分布产生影响，并zui 终影响鲜肉的保水性，因而生鲜肉在成熟、保鲜贮藏过程中的水分变化受到广泛关注。

低场核磁共振技术（lowfield NMR，LF-NMR）是一种快速、无损的分析检测技术，可以通过测定肉品中氢原子核在磁场中的弛豫特性来确定肉品中水分的不同状态，因而在肉品领域已有诸多研究。

主要集中在以下3个方面：

1）测定肉与肉制品中不同状态水分的分布和迁移；

2）结合其他指标判断肉的食用品质和加工品 质；

3）进行注水、注胶肉的鉴伪，异质肉的鉴别和肉品新鲜度检测。

低场核磁共振技术在肉品研究中的应用：肉品水分分布/水分含量分析，肉品品质评定

文献结论：

肉中不易流动水、自由水与肉的持水力、保水性、风味等品质指标相关。从相关性分析可以看出牦牛肉在贮藏过程中，物理化学性质的变化常伴随着肉中水分子流动性的变化。可利用T2弛豫时间进行不同贮藏时间下牦牛肉品质的评定。

▲牦牛肉在贮藏过程中横向弛豫时间分布

▲牦牛肉指标间的相关性分析

文献来源：

袁乙平，李靖，马螈小等，低场核磁结合理化指标分析低温贮藏真空包装牦牛肉的品质[J].食品工业科技，2019,40(06):31-36.

低场核磁共振技术在肉品研究中的应用：肉品贮藏温度Tg研究

文献结论：

通过对牛肉品质指标与核磁共振参数T2的相关性分析，发现T22与各品质参数均有强的相关性，因此可根据T22 变化表征牛肉品质变化。 通过核磁成像实验发现，－10℃贮藏牛肉干耗现象严重，肉的保水性差，不利于牛肉的长期贮藏。基于水分损失和经济成本考虑，牛肉尽量在Tg以下贮藏，控制在－15～－20℃ 左右为宜。

▲LF－NMR T2与测量指标的相关系数

　　▲不同贮藏温度和时间下牛肉的核磁成像

文献来源：

马莹，杨菊梅，王松磊等，基于LF_NMR及成像技术分析牛肉贮藏水分含量变化[J].食品工业科技，2018,39(02) :278-284.

低场核磁共振技术在肉品研究中的应用：冷冻肉品解冻方式研究

文献结论：

不同的解冻方式对冻猪肉的横向弛豫时间T2的影响也不尽相同。冻猪肉解冻过程中发生了不同水分群之间的水分迁移。

LF-NMR T2弛豫的水分分布情况显示，解冻方式对 猪肉中不同水分群间的迁移具有显著影响，冷藏解冻使冻猪肉中的不易流动水向自由水进行迁移，微波-1解冻则使冻猪肉中的自由水向不易流动水进行迁移，而微波-2解冻更倾向于使不易流动水向结合水迁移。

▲肉样横向弛豫时间T2变化的三维瀑布图

　　▲不同解冻方式下肉样横向弛豫时间T2的变化

文献来源：

程天赋，蒋奕，张翼飞等 ，基于低场核磁共振研究不同解冻方式对冻猪肉食用品质的影响[J].食品科学，2019,40(07):20-26.

低场核磁共振技术在肉品研究中的应用：5种不同解冻方式对比

下面我们通过一个新的案例，来了解整个研究过程的思路和模式。

文献来源：

程天赋，俞龙浩，蒋奕等，基于低场核磁共振探究解冻过程中肌原纤维水对鸡肉食用品质的影响[J].食品科学,2019,40(09),16-22.

本文研究旨在基于低场核磁共振横向弛豫时间T2分析解冻过程中肌原纤维水的分布及流动性与鸡肉食用品质间的关联性。

　　研究思路

　　冷鲜鸡胸肉（宰后32 h）为对照，采用冷藏解冻、微波解冻（微波-1、微波-2）与超声解冻（180、200 W） 5 种不同方式解冻中心温度为－20 ℃的冻结鸡胸肉，测定肉样T2、品质特性指标并分析它们之间的相关性。

　　研究方案　　

▲肉样横向弛豫时间T2变化的三维瀑布图

▲不同解冻方式下肉样横向弛豫时间T2的变化表

解冻方式对T22峰顶点时间和T22峰比例有显著影响（P＜0.05）。与对照组相比，冷藏解冻和200W超声解冻肉样的T22峰顶点时间显著延长（P＜0.05）（表），峰值右移（图）。其他3组解冻肉样之间T22峰顶点时间无显著差异，但两组微波解冻肉样的T22有左移的趋势。5组解冻肉样的T22峰比例与对照组相比均显著下降，其中微波-2解冻肉样与对照组相比差异显著（P＜0.050)，其余4组与对照组相比差异极显著（P＜0.01）。该结果说明解冻过程会降低冻鸡肉肉样肌水中的不易流动水含量。

文献结论：

品质方面：从解冻过程中肌水对鸡胸肉品质影响的角度考虑，微波-2解冻技术更适合冷冻鸡胸肉的解冻。

水分迁移：结果表明结合水、不易流动水含量与肉样的WHC、嫩度和多汁性评分呈极显著正相关（P＜0.01），与解冻损失率、蒸煮损失率和剪切力呈极显著负相关（P＜0.01）；自由水与这些指标的相关性与之相反。 冷藏解冻、微波-1解冻与两组超声解冻肉样出现较为明显的不易流动水向自由水迁移的现象，且肉品质均显著变差；而微波-2解冻对鸡胸肉品质的负面影响最小，肌水水分群中还出现了强结合水水分群，并且微波解冻具有解冻速度快的天然优势。

核磁共振（ nuclear magnetic resonance， NMR）可以提供关于水质子与蛋白质中可交换质子之间相互作用的直接信息，从而提供肌水的化学物理状态。

小结：
低场核磁共振技术在肉品研究中的应用，主要集中在：测定肉品中的水分分布和迁移；判断肉的食用品质和加工品质；进行注水、注胶肉的鉴伪，异质肉的鉴别和肉品新鲜度检测。

近日在《Stem Cells and Development》期刊杂志上发表题为《Bone Marrow Stromal Cell-Derived Exosomes promote muscle healing following contusion through macrophage polarization》的文章。在这项研究中，使用梯度离心从BMSC的上清液中分离和纯化外泌体。纳米粒子跟踪分析，透射电子显微镜和蛋白质印迹被用来鉴定外泌体。使用ECHO正倒置一体荧光显微镜对HE染色，Masson染色和免疫荧光的肌肉样本进行成像。ZH得到的结论：BMSC-Exos通过改变巨噬细胞的极化状态YZ炎症反应，减轻了小鼠的肌肉挫伤损伤并促进了肌肉的愈合。

背景介绍：

骨骼肌挫伤是运动医学和临床最常见的损伤之一。由于挫伤后局部纤维化形成，受伤的肌肉很容易再次受伤，骨骼肌纤维化被证明与损伤初期的过度炎症反应有关，而与炎症浸润密切相关的巨噬细胞被发现在骨骼肌的愈合过程中起着至关重要的作用。如何调节巨噬细胞极化仍然是肌肉愈合的重要问题。

最近的研究表明，骨sui基质细胞源性外泌体（BMSC-Exos）可以影响炎症和组织恢复。因此，作者假设BMSC-Exos可以通过影响巨噬细胞极化来下调炎症反应，从而促进挫伤后骨骼肌的愈合。在这项研究中，作者从BMSC中分离了BMSC-Exos，在体内和体外测试了它们的功能，并研究了BMSC-Exos对巨噬细胞免疫调节和肌肉愈合影响的潜在机制。

实验方法：

通过粒度分析、透射电镜和Western Blot方法鉴定外泌体，为了检查靶蛋白的表达和位置，在TA（胫前肌）切片上进行了免疫荧光染色。使用的一抗是抗CD206，抗α-SMA，抗MyoD和抗Pax7，DAPI用于定位细胞核，通过荧光显微镜（ECHO Revolve，美国）观察图像。

结果：

总体外观，相对重量，形态特征：挫伤损伤后3d，挫伤组的TA肌肉比BMSC-Exos组的肌肉血肿更大（图3A）。两组之间在第三天，TA肌肉的相对肌肉重量也显著不同，挫伤组的TA肌肉较重（图3B）。

对于HE染色，在阴性对照组中，肌肉纤维规则且密集地排列。但是，在挫伤组中，随着时间的流逝，肌肉纤维变得越来越分散，许多增殖的胶原纤维占据了肌肉纤维的空间，这些现象在BMSC-Exos组中得到了改善。Masson染色中，在挫伤组中观察到大量胶原纤维，而BMSC-ExosZL在所有时间点均显著减少了纤维化区域（图3C-D）。

此外，为了进一步检查纤维化状况，作者对平滑肌肌动蛋白α（α-SMA）进行了免疫荧光染色。形态学结果表明，BMSC-ExosZL显著降低了挫伤在不同时间点引起的高蛋白表达和α-SMA的广泛分布（图4）。巨噬细胞耗竭后，BMSC-Exos的抗纤维化作用受到YZ，挫伤和BMSC-ExosZL组在第14天均观察到大的纤维化区域和广泛分布的α-SMA蛋白。

为了确定卫星细胞的不同成肌状态，进行了Pax7和MyoD的共定位。形态上，从受伤后3天开始，总的Pax7 + / MyoD +卫星细胞显著增加。显然，BMSC-ExosZL组的数量多于挫伤组和阴性对照组。在三个不同的组中，相对的Myod蛋白表达也呈现出类似的趋势（图5D）。综上所述，BMSC-Exos注射液可在早期促进肌肉再生。

结论：

研究表明局部使用BMSC-Exos可以减少挫伤后的纤维化组织，增强肌肉再生并改善骨骼肌的生物力学特性。BMSC-Exos通过促进M2巨噬细胞极化，YZ了受伤肌肉的炎性微环境。作者的研究为BMSC-Exos在临床实践中可用于肌肉愈合提供了有力的支持。

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