Estudio sobre la predicción de los niveles enzimáticos PGK1 y PKM2 en carne de oveja de playa basado en imágenes hiperespectrales y aprendizaje profundo
La tasa anormal de glucólisis muscular postmortem es uno de los impulsores clave en la formación de carne heterogénea (PSE/DFD). La fosfoglicerato quinasa 1 (PGK1) y la piruvato quinasa M2 (PKM2) catalizan respectivamente dos reacciones clave de fosforilación a nivel sustrato en la glucólisis, pudiendo representar en cierta medida el estado metabólico energético postmortem. Este estudio se centró en músculos de ovejas de playa, determinando los niveles de reactividad inmunitaria de PGK1 y PKM2, y construyendo un marco de evaluación no destructivo que combina imágenes hiperespectrales visible-infrarrojas cercanas (Vis-NIR HSI) con espectroscopia correlacional bidimensional (2D-COS) para mejorar el análisis de bandas clave y la interpretabilidad del modelo. El 2D-COS identificó cinco bandas sensibles (476, 562, 605, 715 y 800 nm), cuya respuesta espectral podría estar relacionada con cambios en el estado de mioglobina y en la unión del agua/estructura tisular. Se compararon sistemáticamente varios métodos de preprocesamiento y extracción de características en regresión por mínimos cuadrados parciales (PLSR), bosques aleatorios (RF) y redes neuronales convolucionales (CNN). Los resultados mostraron que el modelo CNN combinado con análisis de grupos variables y retención iterativa de variables informativas (VCPA-IRIV) tuvo el mejor rendimiento: conjunto de predicción PGK1 RP2=0.8920, RMSEP=38.3653, RPD=3.0935; conjunto de predicción PKM2 RP2=0.9030, RMSEP=18.1778, RPD=3.2659. Basado en el modelo óptimo, se logró una visualización pseudocromática a nivel de píxel, mostrando de forma intuitiva la heterogeneidad espacial y las tendencias dinámicas en los niveles de ambas enzimas durante las diferentes etapas de almacenamiento. Este estudio demuestra que la combinación de Vis-NIR HSI, 2D-COS y métodos de aprendizaje profundo puede realizar una predicción no destructiva de los niveles de PGK1 y PKM2 en carne de oveja, proporcionando soporte técnico para la clasificación rápida y el monitoreo de indicadores metabólicos.