核磁共振快速测量动物脂肪水分含量
樱桃水分变化的低场核磁共振
樱桃水分变化的低场核磁共振
低场核磁共振是一种用于研究水分变化的技术。
它可以用来测量樱桃的水分变化,以更好地理解樱桃的质量变化和存储过程的机理。
低场核磁共振(LF-NMR)是一种无损检测技术,可以测量樱桃中的水分含量。
它可以精确测量樱桃中的水分,比传统的湿重测定更加精确。
此外,LF-NMR还可以测量樱桃中的其他组分,如蛋白质、糖类和挥发性物质。
使用LF-NMR可以有效地检测樱桃中的水分变化,从而更好地了解樱桃质量变化及其存储过程的机理。
LF-NMR技术对樱桃水分变化的检测相对简单,通常需要将樱桃放入水中,然后在低场核磁共振仪上测量水分含量。
此外,LF-NMR技术还可以用来测量樱桃中的糖类成分,这可以帮助我们了解樱桃的口感特性。
LF-NMR技术可以有效地测量樱桃中的水分变化,可以更好地指导樱桃的存储和运输。
使用LF-NMR技术可以提前发现樱桃的水分变化,从而让我们有时间采取措施,防止樱桃的质量变差。
此外,LF-NMR技术还可以用于监测樱桃的口感特性,从而确保樱桃的口感质量。
综上所述,低场核磁共振是一种用于研究樱桃水分变化的有效技术。
它可以精确测量樱桃中的水分,从而更好地了解樱
桃的质量变化及其存储过程的机理,为樱桃的存储和运输提供参考。
此外,LF-NMR技术还可以用于检测樱桃的口感特性,从而确保樱桃的质量。
核磁共振快速测量动物脂肪水分含量
核磁共振快速测量动物脂肪、水分、瘦肉、代谢关键词:核磁共振;动物脂肪测量;代谢测量;水分测量;体成分分析核磁共振方法可测定各种食品或饲料中的固体脂肪含量、油含量和水含量,被完美地应用于食品质量控制和质量检测。
而对动物的体成分分析测存在特殊性。
肥胖症发生率正逐年增加,并有加速提高的趋势。
肥胖症长伴发糖尿病、脂肪肝、血脂紊乱、高血压、冠心病等多种慢性疾病,是严重影响人们健康和生活质量的疾病之一,已成为世界各国面临的严重公共健康问题。
专家指出,肥胖症、艾滋病、吸毒和酗酒共同组成了新的四大社会医学难题。
因此,开展与肥胖相关的课题研究是当前的迫切任务。
一、动物脂肪含量测定方法比较一直以来,我们利用实验动物模型(如小鼠,大鼠)对人类肥胖的病因及治疗肥胖的方法做了大量相关研究。
在此类研究中,最重要的一点是我们需要找到可靠、准确的测量动物身体成分的方法。
化学分析法是测量身体成分的金标准,可这种方法需要将动物杀死,因此不能对动物进行长期反复地测量。
另外,化学分析方法的过程耗时长且工作量大。
因此,快速地体内测量的方法对于测量随时间而发生变化的身体成分来说就至关重要。
目前有几种身体成分测定方法,如双能X射线吸收测定法(Dual Energy X-ray Absorptiometry,DXA),计算机断层扫描(Computed Tomography,CT),磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),同位素稀释法,全身电导率法(Total Body Electrical Conductivity, TOBEC)及定量磁共振法(QMR),以下分别就每种方法的特点做一简单介绍。
1. 双能X射线吸收法DXA体内测定脂肪的是在利用骨密度测定仪测量骨密度的基础上,扩展和延伸用于测脂肪含量及分布。
改装置由一种超稳定X射线发生器发射一束宽波长的射线束,通过X线束滤过式脉冲技术可获得两种能量的X线,即高能和低能两束不同能量的弱X线,X线穿过受检部位后,被与X线管球同步移动的高及低能探测器所接受,将信号传送到计算机进行数据处理,就可以计算出身体脂肪组织、非脂肪组织和骨矿物质含量、骨矿密度等参数,扫描的时间大约为6分钟。
微波,核磁共振法 水分,固形物,脂肪 快速测定仪 AOAC标准操作规程
食品与食品添加剂
JOURNAL OF AOAC INTERNATIONAL VOL. 88, NO. 1, 2005
提示安装心脏起搏器或其他磁干扰仪器的人员与SMART Trac仪器磁元 件保持至少11英寸(0.3米)的距离。 2 本方法利用微波干燥法和快速NMR测定法来测定水分/固形物和脂肪含量, 特别是乳制品。本方法适用于大部分乳制品,测定范围宽泛。
5.缩写与专业术语 5.1 5.2 5.3 5.4 NMR——核磁共振 RF——随机频率 NCSU——北卡罗来州立大学 NIR——近红外
食品与食品添加剂
JOURNAL OF AOAC INTERNATIONAL VOL. 88, NO. 1, 2005
5.5 5.6
LR-NMR——低场核磁共振检测 DQCI——奶制品质量控制协会
6 方法原理 在上世纪中叶,人们开始探索NMR技术。通过观察静态磁场下,脉冲频率 使原子核吸收和释放随机频率能量的现象。核同位素发生NMR效应的频率依赖 于磁场的强度。 而这一现象是由原子核偶极磁矩和外加磁场共同影响的(这就是 核磁共振名字的由来,NMR并不涉及电离辐射过程)。 虽然许多元素的原子核都可以发生核磁共振信号,但是人们广泛应用 1H核 进行NMR实验,我们通常称之为“质磁共振”。核磁共振技术用于成像分析已 经有几十年的历史了,衍生出MRI核磁造影技术,MRI用于临床诊断已经超过20 年了。 SMART Trac系统利用NMR技术,LR-NMR测定方法用于工业质量控制也有 超过20年的历史了。大部分的LR-NMR测定法都是用的质磁共振。质磁共振技术 的主要区别于核磁共振的地方在于, 它是通过区别不同状态的氢核的含量来检测 样品成分的。 在核磁共振谱中,我们通过不同分子或相同分子不同部位的 1H核在磁场作 用下发生能量变化时微小的信号差异来区别不同的物质, 这是由于分子中电子分 布不一样的结构特点决定的,这导致了不同成分各自分子 1H核NMR频率微小的 不同(T2弛豫时间,也就是横向弛豫时间),这一现象导致样品中不同成分NMR 信号不同。这种现象被称之为化学位移效应。
核磁共振脂肪含量测定原理
核磁共振脂肪含量测定原理核磁共振脂肪含量测定的基本原理是利用核磁共振技术来测量样品中不同组分中氢质子的含量,进而推算出脂肪含量。
在核磁共振中,氢质子的进动频率与其所处的化学环境有关,不同的化学环境会导致氢质子的进动频率略有差异。
在动物饲料中,水与固体基质紧密结合,而脂肪是游离状态。
由于水和脂肪中氢质子的化学环境不同,它们在核磁共振谱图上会表现出不同的信号。
通过测量这些信号,可以将水和脂肪的信号区分开来,并计算出脂肪含量。
在核磁共振脂肪含量测定中,常用的方法是低场核磁法。
该方法利用核磁共振弛豫快慢来测定样品中不同组分中氢质子的含量。
在90度射频脉冲后,测量自由感应衰减(FID)NMR信号,此时信号幅度是样品中水分和脂肪的信号总和。
在180度脉冲后,检测自旋回波信号幅度,此时水的信号已经衰减为0,而脂肪的信号仍然存在。
通过比较这两个信号幅度,即可得到脂肪的含量。
除了低场核磁法外,磁共振波谱分析(1-HMRS)也可以用于脂肪含量测定。
该方法能够无创地从分子水平定量分析生物体内的化合物,包括脂肪。
不同代谢产物中质子的进动频率存在细微的差别,因此可以通过测量不同质子的进动频率来反映不同的代谢产物。
在肝脏脂肪变性的定量研究中,MRS 已经得到了广泛应用。
该方法主要测量水峰和脂峰(主要是甘油三酯亚甲基团–CH2)及其波峰下面积,通过计算水/脂比例来得到脂肪含量。
需要注意的是,核磁共振脂肪含量测定结果的准确性受到多种因素的影响,包括样品制备、仪器精度、测量方法选择等。
因此,在进行核磁共振脂肪含量测定时,需要严格按照操作规程进行实验,并对实验数据进行合理的处理和分析,以保证结果的准确性和可靠性。
微波,核磁共振法 水分,固形物,脂肪 快速测定仪 AOAC标准操作规程范文
水分和脂肪测定的标准方法:PVM1:2004(乳品)微波、核磁共振技术快速水分/固形物、脂肪测定仪分析法PVM 1:2004论证人:GARY CARTWRIGHT美国北卡罗来纳州立大学,食品科学学院,地址:7624/4,1 Schaub Hall, Ra leigh, NC 27695-7624联系电话:919-513-2488研究人员:BOBBIE H. MCMANUS,1 TIMOTHY P. LEFFLER,andCINDY R. MOSER1专利所属单位:CEM 公司地址:3100 Smith Farm Rd, Matthews, NC 28105,联系电话: 704-821-7015研发实验室:CEM Corp., 3100 Smith Farm Rd, Matthews, NC 28112论证实验室:North Carolina State Uni versity, De partment of Food Science, Raleigh, NC 27695方法摘要:本方法利用微波干燥法和核磁共振分析法(NMR)检测乳制品水分/固形物与脂肪含量。
方法利用微波干燥法测定乳制品水分/固形物含量,干燥后样品用于核磁共振法检测脂肪含量。
研发和论证实验室同时利用CEM SMART水分测定系统和SMART Trac脂肪测定系统分析乳制品水分,脂肪含量。
样品包含牛奶,奶油,冰淇淋,酸奶油,酸奶,软奶酪,马苏里拉奶酪,瑞士奶酪,格瓦拉奶酪。
以上都是食谱中常见奶制品类食材。
方法检测结果与AOAC中已经存在的水分固形物,脂肪含量测定方法的结果做对比。
1结果汇总:1.1论证范围本说明针对乳制品——牛奶,奶油,冰淇淋,酸奶,奶酪的水分/固形物、脂肪含量进行检测。
1.2数据来源乳制品质量控制协会(DQCI服务中心)用AOAC Method 990.20中牛奶和奶油固形物分析法测试结果DQCI服务公司提供乳制品粗脂肪分析数据,根据AOAC Method 989.05中关于牛奶奶油的方法测定。
利用低场核磁共振技术无损检测澳洲坚果含水率
第36卷第11期农业工程学报 V ol.36 No.112020年6月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jun. 2020 303 利用低场核磁共振技术无损检测澳洲坚果含水率陈文玉1,穆宏磊1,吴伟杰1,房祥军1,韩延超1,陈杭君1,郜海燕1※,金龙2(1. 浙江省农业科学院食品科学研究所,农业农村部果品采后处理重点试验室,浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点试验室,中国轻工业果蔬保鲜与加工重点试验室,杭州 310021;2.洽洽食品股份有限公司,合肥 260301)摘要:为探究澳洲坚果(Macadamia ternifolia F.Muell.)干燥过程中水分的变化规律,测定其干燥过程中的含水率,利用低场核磁共振技术研究了干燥过程中澳洲坚果的水分态及其分布,建立含水率与低场核磁总信号幅度的关系。
结果表明:温度越高,澳洲坚果的干燥速率越大,达到恒质量的时间越短,但是比较干燥后澳洲坚果的品质发现变温干燥方式(30 ℃ 2 d→38 ℃ 2 d→45 ℃至结束)相对较好;在干燥过程中,自由水、半结合水的含量逐渐降低,结合水的含量先下降后有所上升;干燥过程中澳洲坚果内水分分布不均匀,水分由内向外扩散;拟合得到澳洲坚果含水率与低场核磁总信号幅度的线性关系方程的决定系数R2为0.904,经检验该曲线预测性较好(平均相对误差为5.89%),结果表明低场核磁共振技术可以用作澳洲坚果含水率的快速无损检测。
关键词:干燥;含水率;澳洲坚果;低场核磁共振技术;水分分布doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.11.036中图分类号:S664.1 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2020)-11-0303-07陈文玉,穆宏磊,吴伟杰,等. 利用低场核磁共振技术无损检测澳洲坚果含水率[J]. 农业工程学报,2020,36(11):303-309. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.11.036 Chen Wenyu, Mu Honglei, Wu Weijie, et al. Nondestructive measurement of moisture content of macadamia nuts by low-field nuclear magnetic resonance[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(11): 303-309. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.11.036 0 引 言澳洲坚果(Macadamia ternifolia F.Muell.)是一种产于澳大利亚昆土兰与新南威尔士热带雨林果,又名夏威夷果、昆士兰栗、巴布果、澳洲胡桃等,是山龙眼科(Proteaceae)夏威夷果属(Macadamia F.Muell.)植物[1]。
饲料水分的活性度名词解释
饲料水分的活性度名词解释饲料对于动物的生长和健康至关重要,而饲料水分的活性度则是指饲料中水分分子的运动能力和活跃度。
了解饲料水分的活性度,有助于我们更好地理解饲料品质、保存和运输的相关问题,并为饲养业提供科学依据。
本文将从不同角度探讨饲料水分活性度的意义与应用。
一、饲料水分的定义与特点饲料水分指的是饲料中的水分含量,通常以百分比的形式表示。
饲料中的水分既包括作为原料本身的水分,也包括饲料加工过程中添加的水分。
饲料水分的活性度则从分子层面来解释了水分分子的运动状态。
在饲料中,水分分子以氢键等力相互结合,形成水分分子网状空间。
这种水分分子网状空间中的水分分子由于分子的热动力性能不断进行着无规律的弹性碰撞和运动。
二、饲料水分活性度的重要性1. 饲料水分活性度与饲料品质: 饲料中的水分活性度直接关系着饲料的品质。
水分活性度高的饲料往往意味着更好的口感和营养成分的保存,使动物更容易摄取和消化饲料,提高饲料的利用率,促进动物的生长和健康。
2. 饲料水分活性度与饲料保存与运输: 在饲料的储存和运输过程中,饲料中的水分活性度对饲料的质量和保存起到至关重要的作用。
适当的水分活性度能够保证饲料中的水分分子保持适当的流动性,防止发霉、虫蛀和变质等问题的发生。
三、饲料水分活性度的测定方法为了科学地测定饲料水分的活性度,目前常用的方法有以下几种:1. 密度法:通过测量饲料中水分含量和密度的变化,结合数学模型计算水分的活性度。
密度法是一种简便且广泛应用的测定方法,但需要准确的水分含量测量和复杂的计算。
2. 差异扫描量热法:利用热分析仪器测量水分的活性度。
该方法通过测定在不同温度下饲料中的水分含量和热容量的差异,得出饲料水分的活性度。
差异扫描量热法准确度较高,但设备和技术要求较高。
3. 核磁共振法:利用核磁共振技术测定饲料中水分分子的运动状态。
核磁共振法能够准确地测定水分的活性度,但设备和技术要求较高,成本较高。
四、饲料水分活性度的影响因素饲料水分的活性度受到多种因素影响,包括饲料的成分、加工工艺、环境条件等。
低场核磁测水分的原理
低场核磁测水分的原理
低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)测量水分的原理如下:
1. 原理概述:LF-NMR利用水分中的氢原子的核磁共振现象来测量水分含量。
水分中的氢原子的核自旋具有微弱的磁矩,当被外加磁场作用时,氢原子的核磁矩将产生共振信号。
2. 外加磁场:LF-NMR中使用的外加磁场通常比高场核磁共振仪器中的磁场强度要低得多,最常见的是0.5T以下的磁场。
3. 核磁共振信号:将待测水样放置在低场核磁共振仪器中,通过传输线圈产生的交变磁场使水样中的氢原子进入共振状态。
此时,核磁共振信号将通过探测线圈被检测,并将信号转化为相应的电信号。
4. 信号处理与分析:通过对得到的核磁共振信号进行处理和分析,可以得到水样中氢原子核共振信号的频率和强度。
这些信息将与已知水样中不同水分含量的标准样品的核磁共振信号进行比对,从而得到待测水样的水分含量。
需要注意的是,低场核磁测水分的原理是基于水样中的氢原子核磁共振现象而建立的,因此只适用于水样中含有氢原子的物质(如水、有机溶剂等)。
对于不含
氢原子的物质或物质中没有氢原子的情况,低场核磁共振测量方法将不适用。
低场核磁共振技术在肉与肉制品水分测定及其相关品质特性中的应用_夏天兰
低场核磁共振技术在肉与肉制品水分测定及其相关品质特性中的应用夏天兰,刘登勇,徐幸莲*,周光宏,邵俊花(南京农业大学肉品加工与质量控制教育部重点实验室,江苏南京 210095)摘 要:低场核磁共振技术以其检测迅速、无损、样品需要量少等优点已在肉类科学领域得到一定的研究和应用。
本文介绍了低场核磁共振技术基本原理,归纳了肉与肉制品水分组成及测定方法,并详细综述了低场核磁共振技术在肉与肉制品水分测定及相关特性中的应用研究进展。
关键词:低场核磁共振技术;肉与肉制品;水分测定;横向弛豫时间;品质特性Application of Low-field Nuclear Magnetic Resonance in Determining Water Contents and Other RelatedQuality Characteristics of Meat and Meat Products: A ReviewXIA Tian-lan,LIU Deng-yong,XU Xing-lian*,ZHOU Guang-hong,SHAO Jun-hua (Key Laboratory of Meat Products Processing and Quality Control, Ministry of Education, Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095, China)Abstract:Low-field nuclear magnetic resonance, with the advantages of rapid and non-destructive determination and small volume samples, has been exploited and applied in the field of meat science. The principle of low-field nuclear magnetic resonance is introduced in this paper. Moreover, recent advances in the application of low-field nuclear magnetic resonance in determining water contents and other related quality characteristics of meat and meat products is outlined.Key words:low-field nuclear magnetic resonance;meat and meat products;water determination;transverse relaxation time;quality characteristics中图分类号:TS251.1 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2011)21-0253-04水分作为肉与肉制品中含量最高且非常重要的化学组分,其含量及肉与肉制品的系水力直接关系到肉与肉制品的颜色、嫩度、多汁性、风味等食用品质[1],并影响着肉与肉制品的加工特性。
磁共振成像脂肪定量解决方案(一)
磁共振成像脂肪定量解决⽅案(⼀)在磁共振成像过程中脂肪作为主要信号来源之⼀,⼀直备受关注。
有时我们需要把来源于脂肪类物质的信号去掉,因为这类信号的存在可能会降低病变与背景组织之间的对⽐。
譬如在通常的肝脏FSE T2加权成像,因为J耦合作⽤的削弱导致脂肪类成分在FSE序列呈⾼信号改变,如果这种⾼信号不能被有效抑制,将会降低病变与背景组织的对⽐。
同时,因为脂肪类成分⼜具有短T1弛豫属性,因此在⽤于肝脏动态增强扫描的成像⽅案中能够实现均匀的脂肪抑制也是评估该成像⽅案是否成熟的重要标志之⼀。
当然,在某些部位的扫描如胰腺、直肠等,对于脂肪信号的处理原则⼜有所不同,通常在胰腺或直肠扫描T2加权像时有时保留脂肪信号并利⽤脂肪信号做背景来衬托胰腺、直肠等结构,同时在脂肪信号的衬托下也更容易发现这些器官病变对周围的浸润或导致的淋巴结转移。
在这些⽇常临床⼯作中我们常常会根据临床定性诊断和鉴别诊断的需要针对脂肪信号采取不同的扫描策略。
事实上,脂肪作为构成⼈体很多组织器官结构或功能的⼀个重要组成部分,我们能否把脂肪信号作为⼀个⽣物学标记物来定量分析病变的严重程度或⽤于疗效评估呢?我们通过两个实例来回答这个问题: 肝脏虽然不是脂肪的储存器官但却是脂肪的重要的合成和代谢场所。
肝脏本⾝病变或很多全⾝性疾病都可能导致肝细胞脂肪代谢的异常。
这种代谢异常的结果就是导致肝细胞内脂滴含量的增多,这就是通常所说的肝脏脂肪变性或脂肪肝。
更重要的是,在⼀些临床治疗过程中如肿瘤的化疗过程中,有些化疗药物会导致肝细胞的损伤并从⽽导致肝脏的脂肪变性。
如果我们能⽤⼀种⽅法定量评估肝脏内脂肪含量,显然有助于疗效评估及预后判断。
脂肪定量另⼀个重要应⽤领域是是⾻髓内脂肪含量的评估。
有些病变会导致⾻髓内脂肪含量的极剧减少如⽩⾎病,⽽有些病变⼜可能导致⾻髓内脂肪含量的明显提⾼如再⽣障碍性贫⾎。
发⽣在⽼年⼈的⾻质疏松也会伴有⾻髓内脂肪含量的升⾼,可见如果能定量评估⾻髓内脂肪含量也能帮助我们评估这些导致⾻髓内脂肪含量异常病变的程度或治疗效果。
肌肉组织水分分布测定方法
肌肉组织水分分布测定方法在人体中,肌肉组织是一种重要的组织类型,其水分分布对于人体健康和运动能力具有重要影响。
因此,准确测定肌肉组织水分分布是非常重要的。
以下将介绍几种常见的肌肉组织水分分布测定方法。
1.生物阻抗法(Bioelectrical Impedance Analysis,BIA)生物阻抗法是一种常见且非侵入性的测定肌肉组织水分分布的方法。
该方法通过在身体表面施加微弱的电流,测量电流通过身体各部位的阻抗来间接估计组织水分百分比。
肌肉组织含有较高的水分,因此具有较低的电阻,而脂肪组织则具有较高的电阻。
通过测量不同部位的电阻,可以估计出水分在肌肉组织中的相对分布。
2.磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)磁共振成像是一种非常准确的测定肌肉组织水分分布的方法。
该方法利用磁共振原理来生成人体内部的图像,可以直接观察到组织的水分分布情况。
通过对图像进行分析,可以定量测定不同部位的肌肉组织水分含量。
3.双能X射线吸收测量(Dual-Energy X-ray Absorptiometry,DEXA)双能X射线吸收测量是一种常用于测量人体组织成分的方法,其中包括肌肉组织水分的测量。
该方法利用X射线的不同能量对不同组织的吸收率存在差异这一原理,通过测量X射线的吸收情况来估计组织中水分的含量。
4.红外线测量法红外线测量法是一种简单且非侵入性的测量肌肉组织水分分布的方法。
该方法利用红外线的吸收特性,通过测量皮肤表面红外线的吸收程度来间接估计组织的水分含量。
由于水分具有较高的红外线吸收率,因此可以通过测量不同部位的红外线吸收情况来推测组织的水分含量。
这些方法各有优缺点,选择合适的方法取决于需求和实际情况。
生物阻抗法和红外线测量法简单方便,但相对精确度较低;磁共振成像和双能X射线吸收测量精确度较高,但设备和操作较为复杂。
在实际测量中,可以根据具体需求选择适当的方法进行肌肉组织水分分布的测定。
AMAMFSIs0012动植物油脂-固体脂肪含量的测定-脉冲核磁共振法
AMAMFSIs0012 动物油脂 植物油脂 固体脂肪含量 脉冲核磁共振法
AMAMFSIs0012
动植物油脂——固体脂肪含量的测定——脉冲核磁共振法
1适用范围:
本方法适用于动植物油脂中固体脂肪含量的测定。
2原理概要:
在特定的温度下准备试样,用带自动计算和显示固体脂肪含量的脉冲核磁共振仪,测量固体和液体脂肪质子的磁化衰减信号。
3主要仪器和试剂:
3.1 仪器
核磁共振仪用测量管、金属块(最好是带孔的铝块)、金属架、可控温水浴、非冰液体浴、脉冲核磁共振仪。
3.2 主要试剂
校准材料。
4过程简述:
4.1 采样
见ISO 5555。
4.2 样品制备
见ISO 661。
4.3测试
试样按牛油和牛油馏分、棕榈油、可可油、其他等进行分类,并分别进行热处理,然后进行测定。
5精确度:
总合结果的统计概要
重复性 再现性
固体脂肪含量
%(m/m) 绝对,% 相对,% 绝对,% 相对,%
10 30 50 60 1.0
1.3
1.6
1.8
10
4.3
3.2
2.7
1.8
2.8
3.8
4.8
18
9.3
7.6
6.9
6来源:
国际标准化组织,ISO 8292:1991(E)。
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核磁共振快速测量动物脂肪、水分、瘦肉、代谢
关键词:核磁共振;动物脂肪测量;代谢测量;水分测量;体成分分析
核磁共振方法可测定各种食品或饲料中的固体脂肪含量、油含量和水含量,被完美地应用于食品质量控制和质量检测。
而对动物的体成分分析测存在特殊性。
肥胖症发生率正逐年增加,并有加速提高的趋势。
肥胖症长伴发糖尿病、脂肪肝、血脂紊乱、高血压、冠心病等多种慢性疾病,是严重影响人们健康和生活质量的疾病之一,已成为世界各国面临的严重公共健康问题。
专家指出,肥胖症、艾滋病、吸毒和酗酒共同组成了新的四大社会医学难题。
因此,开展与肥胖相关的课题研究是当前的迫切任务。
一、动物脂肪含量测定方法比较
一直以来,我们利用实验动物模型(如小鼠,大鼠)对人类肥胖的病因及治疗肥胖的方法做了大量相关研究。
在此类研究中,最重要的一点是我们需要找到可靠、准确的测量动物身体成分的方法。
化学分析法是测量身体成分的金标准,可这种方法需要将动物杀死,因此不能对动物进行长期反复地测量。
另外,化学分析方法的过程耗时长且工作量大。
因此,快速地体内测量的方法对于测量随时间而发生变化的身体成分来说就至关重要。
目前有几种身体成分测定方法,如双能X射线吸收测定法(Dual Energy X-ray Absorptiometry,DXA),计算机断层扫描(Computed Tomography,CT),磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),同位素稀释法,全身电导率法(Total Body Electrical Conductivity, TOBEC)及定量磁共振法(QMR),以下分别就每种方法的特点做一简单介绍。
1. 双能X射线吸收法
DXA体内测定脂肪的是在利用骨密度测定仪测量骨密度的基础上,扩展和延伸用于测脂肪含量及分布。
改装置由一种超稳定X射线发生器发射一束宽波长的射线束,通过X线束滤过式脉冲技术可获得两种能量的X线,即高能和低能两束不同能量的弱X线,X线穿过受检部位后,被与X线管球同步移动的高及低能探测器所接受,将信号传送到计算机进行数据处理,就可以计算出身体脂肪组织、非脂肪组织和骨矿物质含量、骨矿密度等参数,扫描的时间大约为6分钟。
这种方法曾经被广泛应用于实验小动物的身体成分分析。
但是,该方法测量的精准度会根据仪器及使用软件的不同而有所变化。
2. CT 和 MRI
CT和MRI可以在组织及器官水平上对身体成分进行分析。
两种测量方法可以获得特定的脂肪垫或器官的图像,从而可以对脂肪量及构成筋肉的组织量进行进一步的分析。
CT 法已经有文献表明用于大鼠和小鼠的身体成分测量,利用MRI法对身体成分进行分析的情况也有所增加。
尽管CT和 MRI 都已经成功用于对身体成分进行分析,并可获得身体脂肪分布的信息,但是测量和分析的时间都很长,并且需要由对仪器非常熟悉的人员操作完成。
对于以上提到的三种测量方法(DXA, CT, and MRI )来说,一个共同的缺点是三种方法都需要对动物进行麻醉或镇静。
实验动物必须在扫描过程中保持绝对不动的状态。
而众所周知,麻醉或镇静将会带来动物摄食量减少,体温降低等副作用,并且有死亡的风险。
3. TOBEC
TOBEC同样是通过间接的方法测的脂肪含量。
原理是脂肪组织基本上不导电,而“非脂肪组织”成分内的水和电介质则成为良导电物质,通过测定电导率间接测得筋肉含量,然后通过计算得到脂肪量。
TOBEC 方法的优势在于廉价,仪器易携带,精确度高,操作简便,但是这种方法测得的数值不够准确,筋肉量的极微小的误差会导致脂肪量很大的误差,而且无法对身体成分的变化进行追踪研究。
同位素稀释和TOBEC 的测量方法,不需要对实验动物进行镇静或麻醉。
同位素稀释通过对全身总水量的计算而确定不含脂肪组织的量,从而间接获得脂肪量。
这一方法的关键是假设大约73%的非脂肪组织都是水
二、核磁共振快速测量动物脂肪、筋肉、水含量、代谢的仪器
DXA、 CT、MRI均需要对动物进行麻醉,TOBEC不需要麻醉动物但测量不精确,都存在一定的缺陷,不能很好地测量的动物脂肪、筋肉、水分等含量。
EchoMRI100体成分分析仪(动物脂肪/代谢测量仪),基于核磁共振(NMR)的原理,通过氢原子在不同组织中含量、自身旋转及恢复所需时间不同,可提供不同软组织之间的对比。
射电脉冲可使氢原子自发旋转
并发射无线电信号,仪器接收这些信号并对其进行分析。
信号的振幅,持续时间和空间分布与被扫描体的成分特性有关。
使用专门的无线电脉冲序列可进一步增强脂肪,筋肉组织和水之间的高度对比。
动物EchoMRI™ 身体成分分析仪可直接测量总脂肪量,筋肉量,自由水量以及身体总含水量。
比起其他方法来,该技术速度更快,定量更精确。
可在没有麻醉,镇定或限制动物体活动的情况下进行快速测量。
与DXA不同,该方法无辐射,不需要被测体保持不动,对动物体没有任何压力,可以快速地追踪身体成分的微小变化。
另外,该仪器可分别测量脂肪与筋肉组织的含量,而DXA只能得到脂肪与筋肉含量的比值。
经过对比,目前该仪器测量结果的可重复性优于任何其他测量方法。
比起传统的MRI,该系统价格低廉,无噪音,操作方便,不需要特殊培训。