2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high sensitive method for detection of cleanliness on meat surface by the excitation-emission matrix
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15H04576
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大下 誠一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00115693)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 食肉 / 一般生菌数 / ATP / NADPH / 励起蛍光マトリクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微生物に由来すると考えられるNADPHに着目して、その蛍光情報からATP量および一般生菌数を推定するモデルを構築することを目指した。
豚ロース肉を15℃で3日間貯蔵し、蛍光強度（励起蛍光マトリクス）、ATP量および一般生菌数を測定した。取得した励起蛍光マトリックスでは、トリプトファン及びNADPHのほかに、亜鉛プロトポルフィリンIX、プロトポルフィリンIX、およびフラビンの蛍光ピークが観察された。しかし、ATPの蛍光ピークが現れるとされる励起光（Ex） = 286 nm, 蛍光（Em） = 386 nmの位置は、強い蛍光を持つトリプトファンの蛍光ピークの近傍にあるため、その蛍光にマスクされて観察ができなかった。一方、NADPHの蛍光に着目してPLSRにより一般生菌数を推定したところ、RMSEP = log10 (0.60, CFU cm-2) となり、高い推定精度を得た。また、ATP量の推定についても、一般生菌数と同様に高い推定精度を得た。これらの推定モデルでは、NADPHに加えて、亜鉛プロトポルフィリンIX、プロトポルフィリンIX、およびフラビンに起因する蛍光強度のモデルへの寄与が大きいことが分かった。
以上のように、ATPの蛍光ピークはトリプトファンの強い蛍光にマスクされ、原データとしては検出できなかった。そこで、平面の二次微分処理を励起蛍光マトリックスに対して適用し、二次元Savitzky-Golay二次微分を施した。その結果、Ex = 286 nm, Em = 386 nmの位置に蛍光強度二次微分値が負のピークが観察された。これはATPの吸収ピークの励起蛍光波長と一致し、ATP由来のものと考えられた。この結果により、原データではトリプトファンにマスクされていたATPが検出された可能性が考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定の通り、豚肉表面の蛍光情報から一般生菌数やATPを推定するモデルが構築できた。さらに、トリプトファンにマスクされて原データの生情報としては見えないATPを平面の二次微分処理を施すことにより捉えられた可能性がある。これらの結果から、順調に進展していると判断された。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は3か年の本研究の最終年度である。これまでの研究で、豚肉表面の蛍光情報から一般生菌数やATPを推定するモデルが構築できたが、貯蔵初期における推定精度が十分ではない点が課題として残っている。このため、今後は、これまでに得られた蛍光情報の処理方法を検討して、推定精度の向上を図る予定である。
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Research Products
(1 results)
