Аномальная скорость гликолиза в постмортальной мышце является одним из важных факторов, способствующих формированию гетерогенного мяса (PSE/DFD). Фосфоглицераткиназа 1 (PGK1) и пируваткиназа M2 (PKM2) катализируют две ключевые реакции фосфорилирования на уровне субстрата во время гликолиза, что позволяет в определенной степени характеризовать энергетический метаболизм после забоя. В исследовании использовалась мышечная ткань пляжной овцы для определения уровней иммунореактивности PGK1 и PKM2; был разработан безразрушающий метод оценки с использованием видимого и ближнего инфракрасного гиперспектрального изображения (Vis-NIR HSI) в сочетании с двухмерной корреляционной спектроскопией (2D-COS) для улучшения анализа ключевых спектральных полос и интерпретируемости моделей. 2D-COS выявил 5 чувствительных характерных полос (476, 562, 605, 715 и 800 нм), спектральные реакции которых могут быть связаны с изменениями состояния миоглобина, связью с водой и структурными различиями тканей. Проведено систематическое сравнение различных методов предобработки и извлечения признаков с применением частичной наименьших квадратов регрессии (PLSR), случайного леса (RF) и сверточных нейронных сетей (CNN) для прогнозирования. Результаты показали, что модель CNN с объединенным анализом групп переменных - итеративным сохранением информационных переменных (VCPA-IRIV) продемонстрировала наилучшие показатели: предсказательная выборка PGK1: RP2=0.8920, RMSEP=38.3653, RPD=3.0935; предсказательная выборка PKM2: RP2=0.9030, RMSEP=18.1778, RPD=3.2659. На основе оптимальной модели реализована пиксельная псевдоцветная визуализация для наглядного отображения пространственной гетерогенности и динамики уровней двух ферментов на разных этапах хранения. Исследование показывает, что сочетание Vis-NIR HSI, 2D-COS и методов глубокого обучения позволяет без разрушений прогнозировать уровни PGK1 и PKM2 в овечьем мясе, что обеспечивает техническую поддержку для быстрой классификации метаболических показателей и мониторинга процесса.
关键词
видимый-ближний инфракрасный гиперспектр;пляжная овца;фосфоглицераткиназа 1;пируваткиназа M2;двухмерная корреляционная спектроскопия;глубокое обучение;безразрушающий контроль