DE112014004052B4 - NMR sample analysis - Google Patents

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    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/46NMR spectroscopy
    • G01R33/465NMR spectroscopy applied to biological material, e.g. in vitro testing

Abstract

Verfahren zum Identifizieren von Tiergewebe unter Verwendung eines NMR-Spektrometers mit einem Permanentmagneten mit einer Magnetfeldstärke an einem Probenhalter des Spektrometers zwischen 1,0 und 2,5 Tesla,- wobei das Verfahren Folgendes umfasst:(i) Inkontaktbringen des Tiergewebes mit einem Lösungsmittel, um Triglyceridmoleküle aus dem Tiergewebe in dem Lösungsmittel aufzulösen, um eine Probe zu erhalten;(ii) Platzieren der Probe in den Probenhalter des NMR-Spektrometers;(iii) Anwenden einer Hochfrequenz(HF)-Pulssequenz auf die Probe und Detektieren eines freien Induktionszerfall(FID)-Signals unter Verwendung des NMR-Spektrometers;(iv) Umwandeln des detektierten FID-Signals in den Frequenzraum, um ein Frequenzspektrum mit einer Triglyceridsignatur zu erhalten, und(v) Analysieren der Triglyceridsignatur und Ausgeben von charakteristischen Daten für das Tiergewebe,- wobei die charakteristischen Daten die Identität des Tiergewebes anzeigen und- wobei:- der Ausdruck ‚Identität‘ sich auf die Spezies des analysierten Tiergewebes bezieht und/oder- in einem Fall, dass die Probe unter Verwendung einer Mischung verschiedener Tiergewebe hergestellt wird, die charakteristischen Daten eine Mehrzahl von Identitäten mit relativen Wichtungen für verschiedene Identitäten von in der Probe enthaltenem Tiergewebe anzeigen.A method for identifying animal tissue using an NMR spectrometer with a permanent magnet with a magnetic field strength on a sample holder of the spectrometer between 1.0 and 2.5 Tesla, the method comprising: (i) contacting the animal tissue with a solvent in order to Dissolve triglyceride molecules from animal tissue in the solvent to obtain a sample; (ii) place the sample in the sample holder of the NMR spectrometer; (iii) apply a radio frequency (RF) pulse sequence to the sample and detect free induction decay (FID ) Signal using the NMR spectrometer; (iv) converting the detected FID signal into the frequency domain in order to obtain a frequency spectrum with a triglyceride signature, and (v) analyzing the triglyceride signature and outputting characteristic data for the animal tissue, - wherein the characteristic data indicate the identity of the animal tissue and - where: - the term 'identity' is used relates to the species of the animal tissue analyzed and / or- in a case that the sample is prepared using a mixture of different animal tissues, the characteristic data indicate a plurality of identities with relative weights for different identities of animal tissue contained in the sample.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Tiergewebe-Analyse unter Verwendung eines „Benchtop“-NMR-Spektrometers mit einem Permanentmagneten.The present invention relates to a method for animal tissue analysis using a “benchtop” NMR spectrometer with a permanent magnet.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Das Thema Fleischkontaminierung ist kürzlich in die öffentliche Aufmerksamkeit geraten. Im Januar 2013 wurde herausgefunden, dass eine Reihe von europäischen Supermärkten Fleischprodukte verkaufte, die als Rindfleisch enthaltend beworben wurden, was jedoch tatsächlich als nicht deklariertes Pferdefleisch enthaltend ermittelt wurde, in einigen Fällen bis zu 100 % des Fleischgehalts. Ähnliche Fälle wurden entdeckt, bei denen nicht deklariertes Schweinefleisch gefunden wurde, was als Rindfleischbällchen beworben wurde. Das Vorhandensein von nicht deklariertem Schweinefleisch ist besonders ärgerlich für diejenigen, die bewusst kein Schweinefleisch essen. Im Lichte dieses Skandals ergab sich ein wachsender Bedarf für das Testen des Ursprungs von Fleischprodukten.The issue of meat contamination has recently come to the fore. In January 2013 it was found that a number of European supermarkets were selling meat products advertised as containing beef, but what was actually found to contain undeclared horse meat, in some cases up to 100% of the meat content. Similar cases have been discovered where undeclared pork was found in what was advertised as beef balls. The presence of undeclared pork is particularly annoying to those who deliberately do not eat pork. In the light of this scandal, there has been a growing need for testing the origin of meat products.

Es sollte zunächst angemerkt werden, dass die Ausdrücke „Fleisch“ und „Tiergewebe“ in diesem Dokument austauschbar verwendet werden, und beide sollen sich auf das Fleisch eines nicht menschlichen Tiers beziehen (einschließlich Säugern, Fischen, Vögeln, Reptilien, Weichtieren, Krustentieren etc.).It should first be noted that the terms "meat" and "animal tissue" are used interchangeably in this document, and both are intended to refer to the meat of a non-human animal (including mammals, fish, birds, reptiles, molluscs, crustaceans, etc.) ).

Das Standard-Verfahren zum Testen von Fleischprodukten ist eine Polymerase-Kettenreaktion (PCR), welche die DNA in einer Probe amplifiziert, was die Identifizierung einer kontaminierenden Spezies erlaubt. The standard method for testing meat products is a polymerase chain reaction (PCR), which amplifies the DNA in a sample, allowing the identification of a contaminating species.

Die Durchführung des Tests erfordert geschultes Personal und kostspielige Geräte, und die schnellste Zeit, in der Ergebnisse erhalten werden können, liegt typisch zwischen 24 und 48 Stunden. Dieses Verfahren stellt auch einen erheblichen Kostenfaktor dar, da die Kosten mehr als £ 100 (ca. Euro 127) pro Probe betragen.The test requires trained personnel and expensive equipment to run, and the fastest time that results can be obtained is typically between 24 and 48 hours. This procedure is also a significant expense as the cost is more than £ 100 per sample.

Die wissenschaftliche Publikation „Fast and Simple Nuclear Magnetic Resonance Method to Measure Conjugated Linoleic Acid in Beef“, J. Agric. Food Chem. 2010, Vol. 58, Seiten 6562 bis 6564 , von Maria et al. aus dem Jahr 2010 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Anteils konjugierter Linolsäuren (CLA) in Rindfleisch unter Verwendung eines Verfahrens der kernmagnetischen Resonanz an einem Chloroformextrakt einer Rindfleischprobe. Die Identität des tierischen Gewebes, das zur Ausbildung der Proben verwendet wird, ist dabei als bereits bekannt vorausgesetzt.The scientific publication "Fast and Simple Nuclear Magnetic Resonance Method to Measure Conjugated Linoleic Acid in Beef," J. Agric. Food Chem. 2010, Vol. 58, pages 6562 to 6564 , by Maria et al. from 2010 describes a method for determining the proportion of conjugated linoleic acids (CLA) in beef using a method of nuclear magnetic resonance on a chloroform extract of a beef sample. The identity of the animal tissue that is used to form the samples is assumed to be already known.

Es besteht ein Bedarf für eine preiswertere und schnellere Lösung für das Testen von Tiergeweben.There is a need for a cheaper and faster solution to testing animal tissues.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Identifizieren von Tiergewebe unter Verwendung eines NMR-Spektrometers mit einem Permanentmagneten mit einer Magnetfeldstärke an einem Probenhalter des Spektrometers zwischen 1,0 und 2,5 Tesla vorgesehen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

  • (i) Inkontaktbringen des Tiergewebes mit einem Lösungsmittel, um Triglyceridmoleküle aus dem Tiergewebe in dem Lösungsmittel aufzulösen, um eine Probe zu erhalten;
  • (ii) Platzieren der Probe in den Probenhalter des NMR-Spektrometers;
  • (iii) Anwenden einer Hochfrequenz(HF)-Pulssequenz auf die Probe und Detektieren eines freien Induktionszerfall(FID)-Signals unter Verwendung des NMR-Spektrometers;
  • (iv) Umwandeln des detektierten FID-Signals in den Frequenzraum, um ein Frequenzspektrum mit einer Triglyceridsignatur zu erhalten, und
  • (v) Analysieren der Triglyceridsignatur und Ausgeben von charakteristischen Daten für das Tiergewebe,
    • - wobei die charakteristischen Daten die Identität des Tiergewebes anzeigen und
    • - wobei:
      • - der Ausdruck ‚Identität‘ sich auf die Spezies des analysierten Tiergewebes bezieht und/oder
      • - in einem Fall, dass die Probe unter Verwendung einer Mischung verschiedener Tiergewebe hergestellt wird, die charakteristischen Daten eine Mehrzahl von Identitäten mit relativen Wichtungen für verschiedene Identitäten von in der Probe enthaltenem Tiergewebe anzeigen.
According to the first aspect of the present invention there is provided a method for identifying animal tissue using an NMR spectrometer having a permanent magnet with a magnetic field strength on a sample holder of the spectrometer between 1.0 and 2.5 Tesla, the method comprising:
  • (i) contacting the animal tissue with a solvent to dissolve triglyceride molecules from the animal tissue in the solvent to obtain a sample;
  • (ii) placing the sample in the sample holder of the NMR spectrometer;
  • (iii) applying a radio frequency (RF) pulse sequence to the sample and detecting a free induction decay (FID) signal using the NMR spectrometer;
  • (iv) converting the detected FID signal to frequency space to obtain a frequency spectrum with a triglyceride signature, and
  • (v) analyzing the triglyceride signature and outputting characteristic data for the animal tissue,
    • - the characteristic data indicating the identity of the animal tissue and
    • - in which:
      • - the term 'identity' refers to the species of animal tissue analyzed and / or
      • in a case that the sample is prepared using a mixture of different animal tissues, the characteristic data indicate a plurality of identities with relative weights for different identities of animal tissues contained in the sample.

Die vorliegende Erfindung bietet ein preiswertes, schnelles und effektives Verfahren zum Analysieren der Natur oder des Ursprungs von nicht menschlichen Tiergeweben. Fette werden bei Tieren vorwiegend als Triglyceride gespeichert. Triglyceridmoleküle bestehen aus einem Glycerolmolekül (als „Rückgrat“ bezeichnet), welches über Veresterung an drei Fettsäuremoleküle gebunden ist. Zahlreiche Typen von Fettsäuren treten in der Natur auf, und verschiedene Fettsäuremoleküle können an die drei jeweiligen Stellen am Glycerol-Rückgrat gebunden sein. Das Vorliegen von Triglyceriden mit Fettsäuren mit verschiedenen Sättigungen (d.h. einfach ungesättigt, mehrfach ungesättigt oder gesättigt) variiert zwischen verschiedenen Spezies von Tieren und in einem bestimmten Maß zwischen verschiedenen Schnitten von Fleisch, das heißt, Gewebe von verschiedenen Teilen des gleichen Typs von Tier. Eine Fettsäure ist gesättigt, falls nur Einfachbindungen zwischen benachbarten Kohlenstoffatomen in der Kette vorliegen, einfach ungesättigt, falls eine Doppelbindung vorliegt, und mehrfach ungesättigt, falls mehr als eine Doppelbindung vorliegt. Die vorliegende Anmelderin hat erkannt, dass durch Analysieren der Triglyceridkomponenten in einer Fleischprobe eine einfachere Lösung als die DNA-Sequenzierung nach PCR zum Bestimmen des Ursprungs des Fleischs gefunden werden kann.The present invention provides an inexpensive, quick, and effective method for analyzing the nature or origin of non-human animal tissues. In animals, fats are mainly stored as triglycerides. Triglyceride molecules consist of a glycerol molecule (referred to as the "backbone"), which is bonded to three fatty acid molecules via esterification. Numerous types of fatty acids occur naturally, and different fatty acid molecules can be attached to the three respective sites on the glycerol backbone. The presence of triglycerides with Fatty acids with different saturations (i.e., monounsaturated, polyunsaturated, or saturated) will vary between different species of animals and to a certain extent between different cuts of meat, that is, tissues from different parts of the same type of animal. A fatty acid is saturated if there are only single bonds between adjacent carbon atoms in the chain, monounsaturated if there is a double bond, and polyunsaturated if there is more than one double bond. The present applicant has recognized that by analyzing the triglyceride components in a meat sample, a simpler solution than DNA sequencing after PCR can be found to determine the origin of the meat.

Die Kernspinresonanz (NMR)-Spektroskopie stellt ein Verfahren zum Untersuchen der elektronischen Umgebung von NMR-aktiven Kernen und der daraus folgenden Struktur der Moleküle dar, an welche diese Kerne gebunden sind. NMR-Spektroskopie beinhaltet das Bringen einer Probe mit NMR-aktiven Kernen (wie z.B. Wasserstoff-1) in ein statisches externes Magnetfeld B0, das von einem NMR-Spektrometer erzeugt wird. Ein elektromagnetischer Hochfrequenz(HF)-Puls wird dann von dem Spektrometer auf die Probe bei einer Frequenz aufgebracht, welche für die NMR-aktiven Kerne von Interesse charakteristisch ist. Die von diesem Puls gelieferte Energie wird von diesen Kernen ‚absorbiert‘ und als Funkwellen mit der Resonanzfrequenz der aktiven Kerne wieder emittiert. Dieses Signal ist als freies Induktionszerfall-Signal (FID, von englisch: Free Induction Decay) bekannt und wird vom Spektrometer detektiert und analysiert, um auf die chemische Struktur dieser Probe schließen zu können.Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is a method for studying the electronic environment of NMR-active nuclei and the resulting structure of the molecules to which these nuclei are bound. NMR spectroscopy involves placing a sample with NMR-active nuclei (such as hydrogen-1) in a static external magnetic field B 0 , which is generated by an NMR spectrometer. A radio frequency (RF) electromagnetic pulse is then applied to the sample by the spectrometer at a frequency characteristic of the NMR active nuclei of interest. The energy delivered by this pulse is 'absorbed' by these nuclei and re-emitted as radio waves with the resonance frequency of the active nuclei. This signal is known as the free induction decay signal (FID) and is detected and analyzed by the spectrometer in order to be able to infer the chemical structure of this sample.

Im Kontext mit der Fleischprobenahme haben wir festgestellt, dass die relativen Triglycerid-Zusammensetzungen sich zwischen verschiedenen Spezies der Tiere und zwischen verschiedenen Schnitten von Fleisch signifikant unterscheiden. Wir haben ferner erkannt, dass die große Menge von Wasserstoffkernen und ihre unterschiedlichen chemischen Umgebungen in Triglyceriden sie zu geeigneten Kandidaten für die Analyse unter Verwendung von NMR machen. Wir haben ferner erkannt, dass diese Triglyceride durch einen einfachen Prozess auf Lösungsmittel-Basis aus Tiergewebeproben extrahiert werden können, wobei nur wenige Verunreinigungen auftreten. Triglycerid-Proben können daher von einem unbekannten Fleisch mit einer unbekannten Identität erhalten und unter Verwendung von NMR analysiert werden, um charakteristische Daten für das Tiergewebe zu erhalten, die die Identität des Tiergewebes anzeigen.In the context of meat sampling, we found that the relative triglyceride compositions differ significantly between different species of animals and between different cuts of meat. We have also recognized that the large abundance of hydrogen nuclei and their diverse chemical environments in triglycerides make them suitable candidates for analysis using NMR. We have also discovered that these triglycerides can be extracted from animal tissue samples by a simple solvent-based process with few impurities. Triglyceride samples can therefore be obtained from an unknown meat with an unknown identity and analyzed using NMR to obtain characteristic data for the animal tissue indicative of the identity of the animal tissue.

Der Ausdruck „Identität“ soll sich auf den Ursprung, den Typ oder die Spezies von Fleisch beziehen, was das Ursprungstier und in einigen Fällen den bestimmten Typ oder Schnitt von Fleisch von diesem Tier betrifft. Im Fall, dass die Probe unter Verwendung von Tiergewebe hergestellt wird, das heißt, tatsächlich einer Mischung von verschiedenen Tiergeweben, können mehrere Identitäten durch die charakteristischen Daten angegeben werden. Bevorzugt jedoch können auch die relativen Wichtungen der Identitäten angegeben werden.The term "identity" is intended to refer to the origin, type or species of meat as regards the animal of origin and, in some cases, the particular type or cut of meat from that animal. In the case that the sample is produced using animal tissue, that is to say actually a mixture of different animal tissues, several identities can be given by the characteristic data. Preferably, however, the relative weightings of the identities can also be specified.

Die Identität kann als Markierung ausgegeben werden, zum Beispiel wird das Wort „Schweinefleisch“ auf einem Monitor angezeigt, oder sie kann in einer abstrakteren Weise dadurch angegeben werden, dass z.B. ein Ton, eine Lichtanzeige oder ein mechanischer Ausgang ausgelöst wird, oder dass Rohdaten ausgegeben werden, solange es möglich war, die Identität des Tiergewebes mit dieser Ausgabe einfach zu identifizieren. Im Fall, dass die Vorrichtung konfiguriert ist, nur eine Tiergewebe-Identität zu erkennen, kann die Ausgabe der charakteristischen Daten eine einfache Ja/Nein-Antwort beinhalten, welche angibt, ob die Triglyceridsignatur eine vorbestimmte oder voreingestellte Antwort zeigt.The identity can be given as a marker, for example the word “pork” is displayed on a monitor, or it can be given in a more abstract way by triggering a sound, light indicator, mechanical output, or outputting raw data as long as it was possible to easily identify the identity of the animal tissue with this output. In the event that the device is configured to recognize only an animal tissue identity, the output of the characteristic data can include a simple yes / no answer which indicates whether the triglyceride signature shows a predetermined or preset answer.

Bei der Analyse im Frequenzraum wird der Teil des freien Induktionszerfall-Signals, welches nur aus dem Triglyceridgehalt stammt, hierin als „Triglyceridsignatur“ bezeichnet. Die Triglyceridsignatur ist vorzugsweise die Reaktion der im Frequenzraum analysierten Probe auf mindestens zwei von der olefinischen, der bis-allylischen und der Glyceridregion (weiter unten definiert) des Spektrums und höchst vorzugsweise von jeder dieser drei Regionen. In einigen Fällen kann die Signatur zusätzlich die Reaktion in der Linolenregion enthalten.When analyzing in the frequency domain, the part of the free induction decay signal that originates only from the triglyceride content is referred to herein as the “triglyceride signature”. The triglyceride signature is preferably the response of the sample analyzed in the frequency space to at least two of the olefinic, bis-allylic and glyceride regions (defined below) of the spectrum, and most preferably each of these three regions. In some cases, the signature can also contain the reaction in the linolenic region.

Die Triglyceridsignatur variiert zwischen verschiedenen Triglyceriden wegen der verschiedenen Sättigungsniveaus der Fettsäuren im Triglycerid. Zum Beispiel resoniert ein Wasserstoffkern in der Nähe einer einzelnen Doppelbindung zwischen benachbarten Kohlenstoffatomen bei einer anderen Frequenz als einer, der nur von Einfachbindungen umgeben ist. Dies deshalb, weil die Resonanzfrequenz des Kerns proportional zu dem Magnetfeld ist, dem dieser Kern ausgesetzt ist, und dieses Magnetfeld selbst wird durch die Elektronendichte in der umgebenden Region beeinflusst. Umlaufende Elektronen erzeugen ein kleines Magnetfeld, das typisch in der entgegengesetzten Richtung zum externen Magnetfeld wirkt; je höher die Elektronendichte, desto schwächer ist somit das Magnetfeld am Kern. Doppelbindungen haben eine höhere Elektronendichte als Einfachbindungen und schützen somit das externe Magnetfeld in einem höheren Maß. Wasserstoffatome in einer Fettsäure, die an ein Kohlenstoffatom gebunden sind, das eine Einfachbindung und eine Doppelbindung zwischen den benachbarten beiden Kohlenstoffatomen in der Kette (-CH=CH-) hat, resonieren in einer bestimmten Region des Frequenzspektrums, die als olefinische Region bekannt ist. In ähnlicher Weise resonieren Wasserstoffatome, die sich in der Region von zwei Doppelbindungen (=CH-CH2-CH=) befinden, in einer anderen Region des Spektrums, die als bis-allylische Region bekannt ist. In gleicher Weise resonieren die beiden Wasserstoffatompaare in einem Glycerol-Molekül, die an ein ‚End‘-Kohlenstoffatom einzeln gebunden sind, in einer anderen Region, die von der olefinischen und der bis-allylischen Region verschieden und als Glycerid-Region bekannt ist.The triglyceride signature varies between different triglycerides because of the different levels of satiety of the fatty acids in the triglyceride. For example, a hydrogen nucleus near a single double bond between adjacent carbon atoms will resonate at a different frequency than one surrounded by only single bonds. This is because the resonance frequency of the nucleus is proportional to the magnetic field to which this nucleus is exposed, and this magnetic field itself is influenced by the electron density in the surrounding region. Orbiting electrons create a small magnetic field that typically acts in the opposite direction to the external magnetic field; the higher the electron density, the weaker the magnetic field on the nucleus. Double bonds have a higher electron density than single bonds and thus protect the external magnetic field to a greater extent. Hydrogen atoms in a fatty acid that are bonded to a carbon atom that has a single bond and a double bond between the adjacent two carbon atoms in the chain (-CH = CH- ) resonate in a specific region of the frequency spectrum known as the olefinic region. Similarly, hydrogen atoms located in the region of two double bonds (= CH-CH 2 -CH =) resonate in a different region of the spectrum known as the bis-allylic region. In the same way, the two hydrogen atom pairs in a glycerol molecule, which are individually bonded to an 'end' carbon atom, resonate in another region, which is different from the olefinic and the bis-allylic region and is known as the glyceride region.

„Benchtop“-NMR-Spektrometer mit geringer Feldstärke sind kürzlich als eine preiswertere, kompaktere und tragbare Vorrichtung zum Ausführen von bestimmten Typen von NMR-Experimenten entwickelt worden, welche sonst in großen NMR-Spektrometern mit supraleitenden Magneten ausgeführt worden sind. Anstatt dass eine bestimmte Infrastruktur, ausgebildetes Personal und umfangreiche Installationen benötigt werden, verwenden Benchtop-NMR-Spektrometer Permanentmagnete, die ein Magnetfeld zwischen 1,0 und 2,5 Tesla am Probenhalter des Spektrometers erzeugen. Sie sind allgemein eigenständige Einheiten, welche direkt auf einem Labortisch oder einer anderen Fläche aufgestellt und bewegt werden können, wie benötigt. Diese Spektrometer sind typisch auch viel einfacher von Erstbenutzern zu bedienen, da sie für einige der einfacheren NMR-Experimente verwendet werden. Ein Beispiel für ein derartiges Benchtop-NMR-Spektrometer ist der Pulsar™, geliefert von der Oxford Instruments Group. Die vorliegende Erfindung sollte eine alternative, einfachere und preiswertere Lösung als die gegenwärtige Fleischprobenahme liefern. Bei der vorliegenden Erfindung sind Magnetfelder, welche eine Feldstärke von weniger als 1 Tesla haben, nicht wünschenswert, da es schwierig ist, zwischen den Peaks in der Triglyceridsignatur bei derartig schwachen Feldern zu unterscheiden. Auch ist eine Magnetfeldstärke oberhalb von 2,5 Tesla nicht wünschenswert, da das Spektrometer bei derartig hohen Feldstärken dann kein Benchtop-Instrument mehr ist, weil supraleitende Magnete benötigt werden."Benchtop" low-field NMR spectrometers have recently been developed as a cheaper, more compact, and portable device for performing certain types of NMR experiments that have otherwise been performed in large NMR spectrometers with superconducting magnets. Instead of requiring a specific infrastructure, trained personnel and extensive installations, benchtop NMR spectrometers use permanent magnets that generate a magnetic field between 1.0 and 2.5 Tesla on the specimen holder of the spectrometer. They are generally stand-alone units that can be placed directly on a laboratory bench or other surface and moved as needed. These spectrometers are also typically much easier to use by first-time users since they are used for some of the simpler NMR experiments. An example of such a benchtop NMR spectrometer is the Pulsar ™ supplied by the Oxford Instruments Group. The present invention should provide an alternative, simpler and cheaper solution than current meat sampling. In the present invention, magnetic fields having a field strength of less than 1 Tesla are undesirable because it is difficult to distinguish between the peaks in the triglyceride signature at such weak fields. A magnetic field strength above 2.5 Tesla is also undesirable, since the spectrometer is then no longer a benchtop instrument at such high field strengths because superconducting magnets are required.

Die Genauigkeit, mit welcher die Triglyceridsignatur analysiert werden kann, ist eine wichtige Überlegung bei einer praktischen Ausführung des Verfahrens. Ein wirksamer Ansatz umfasst in Schritt (v) das Integrieren einer olefinischen Region der Triglyceridsignatur. Typisch beträgt die chemische Verschiebung der olefinischen Region zwischen 5,0 und 5,6 ppm. Bevorzugt umfasst Schritt (v) auch das Integrieren einer bis-allylischen Region der Triglyceridsignatur. Typisch beträgt die chemische Verschiebung der bis-allylischen Region zwischen 2,5 und 3,0 ppm. Weiterhin bevorzugt, falls realisierbar, umfasst Schritt (v) das Integrieren einer Linolenregion der Triglyceridsignatur. Typisch beträgt die chemische Verschiebung der Linolenregion zwischen 0,96 und 1,02 ppm. Diese chemischen Verschiebungswerte können als Grenzen für die obigen Integrale behandelt werden. Obwohl die tatsächliche Reaktion der Triglyceride für verschiedene Tiergewebe variiert (d.h. verschiedene Intensitäten werden bei verschiedenen chemischen Verschiebungen in der Triglyceridsignatur registriert), sind die chemischen Verschiebungsregionen, in welchen die Triglyceride detektiert werden können, innerhalb der Tiergewebe gemeinsam. Durch Vergleichen der für diese Regionen erhaltenen Integrale kann man den Anteil von gesättigtem, einfach ungesättigtem und mehrfach ungesättigtem Fett in dem Tiergewebe abschätzen. Diese Daten können den Typ oder Ursprung des Tiergewebes anzeigen. Charakteristische Peaks in diesen Regionen können zum Beispiel auch durch Integrieren von Teilbereichen dieser Regionen identifiziert werden, um eine ausführlichere Analyse zu liefern. Die Anwesenheit eines charakteristischen Peaks, der üblicherweise nur einem bestimmten Gewebetyp zugeordnet ist, kann beim Identifizieren einer Spurenverunreinigung dieses Gewebetyps in einem Fleisch-Verbundprodukt (oder Tiergewebe), das heißt primär von einem anderen Typ, besonders nützlich sein.The accuracy with which the triglyceride signature can be analyzed is an important consideration in practicing the method. One effective approach involves incorporating an olefinic region of the triglyceride signature in step (v). The chemical shift of the olefinic region is typically between 5.0 and 5.6 ppm. Preferably, step (v) also includes integrating a bis-allylic region of the triglyceride signature. The chemical shift of the bis-allylic region is typically between 2.5 and 3.0 ppm. Further preferably, if realizable, step (v) comprises integrating a linolenic region of the triglyceride signature. The chemical shift of the linolenic region is typically between 0.96 and 1.02 ppm. These chemical shift values can be treated as limits on the integrals above. Although the actual response of the triglycerides varies for different animal tissues (i.e. different intensities are registered at different chemical shifts in the triglyceride signature), the chemical shift regions in which the triglycerides can be detected are common within the animal tissues. By comparing the integrals obtained for these regions, one can estimate the proportion of saturated, monounsaturated and polyunsaturated fat in the animal tissue. This data can indicate the type or origin of the animal tissue. Characteristic peaks in these regions can also be identified, for example, by integrating partial areas of these regions in order to provide a more detailed analysis. The presence of a characteristic peak, usually associated with only one particular tissue type, can be particularly useful in identifying trace contamination of that tissue type in a composite meat product (or animal tissue), i.e. primarily of another type.

Ein weiteres einsetzbares Verfahren zum Analysieren der Triglyceridsignatur ist ein Verfahren der Hauptkomponentenanalyse. Dieses Verfahren kann typisch anstelle des Peakintegrations- und vergleichsverfahrens verwendet werden, jedoch kann es auch in Kombination mit diesem Verfahren ausgeführt werden. Die Hauptkomponentenanalyse ist eine Standard-Datenverarbeitungstechnik, und wir haben herausgefunden, dass sie besonders wirksam beim Unterscheiden zwischen verschiedenen Gewebetypen ist, insbesondere zwischen verschiedenen Spezies von Tieren. Zusätzlich dazu können die Hauptkomponenten vorzugsweise kalibriert werden, um Kontaminations- oder Verfälschungsniveaus unter Verwendung eines Verfahrens zu bestimmen, das als Hauptkomponentenregression bekannt ist. Wir haben herausgefunden, dass die Hauptkomponentenanalyse wegen der spezifischen Regionen von Interesse im chemischen Verschiebungsspektrum und den starken Beziehungen, welche zwischen dem Triglyceridgehalt des Gewebes und der Tierspezies oder des Gewebetyps, von welchen sie stammen, bestehen, eine sehr wirksame Technik bei der vorliegenden Anwendung ist. Derartige Beziehungen sind nicht immer einfach, und in derartigen Fällen ist die Hauptkomponentenanalyse eine wirksame Technik zum Feststellen komplexerer Beziehungen. Weitere statistische Analyseprozesse wie z.B. neuronale Netzwerkanalyse können im Prinzip auch verwendet werden, wenn auch einige derartige Techniken einen gut strukturierten und von ausgebildetem Personal ermittelten Datensatz von Probedaten erfordern können.Another method that can be used to analyze the triglyceride signature is a method of principal component analysis. This method can typically be used in place of the peak integration and comparison method, but it can also be used in combination with this method. Principal component analysis is a standard data processing technique and we have found it to be particularly effective in distinguishing between different types of tissue, particularly between different species of animals. In addition, the major components can preferably be calibrated to determine contamination or adulteration levels using a method known as major component regression. We have found that principal component analysis is a very effective technique in the present application because of the specific regions of interest in the chemical shift spectrum and the strong relationships that exist between the triglyceride content of the tissue and the animal species or tissue type from which they are derived . Such relationships are not always straightforward, and in such cases principal component analysis is an effective technique for finding more complex relationships. Further statistical analysis processes such as neural network analysis can in principle also be used, although some such techniques may require a well-structured data set of sample data determined by trained personnel.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Spektrometer haben relativ kleine Magnetfeldstärken; typisch bedeutet dies, dass im Vergleich mit einer Vorrichtung mit stärkerem Feld hier höhere Rauschwerte im Signal vorliegen. Um dies zu behandeln, umfasst das Verfahren nach Schritt (iii) vorzugsweise das Vergleichen eines Satzes von Peaks in der Signalintensität am Beginn des im Zeitraum erfassten FID-Signals mit einem Satz von Peaks am Ende des im Zeitraum erfassten FID-Signals und das Berechnen eines Signal-Rausch-Verhältnisses aus diesem Vergleich. Das Signal-Rausch-Verhältnis nimmt mit der Quadratwurzel aus der Anzahl von Scans zu (d.h. der Anzahl von einzelnen FID-Signalen, welche aufsummiert werden). Das Signal-Rausch-Verhältnis kann gemessen werden, und dann kann eine geeignete Anzahl von Scans berechnet und ausgeführt werden, um ein gewünschtes Gesamt-Signal-Rausch-Verhältnis / eine gewünschte Datenqualität bei den endgültigen Daten zu erzielen. Typisch wird Schritt (iii) gemäß dem berechneten Signal-Rausch-Verhältnis wiederholt, um ein Ziel-Signal-Rausch-Verhältnis für die in der folgenden Analyse verwendeten Daten zu erzielen.The spectrometers used in the present invention have relatively small magnetic field strengths; this typically means that, compared with a device with a stronger field, there are higher noise values in the signal. To deal with this, the method of step (iii) preferably comprises comparing a set of peaks in signal intensity at the beginning of the FID signal detected in the period with a set of peaks at the end of the FID signal detected in the period and calculating one Signal-to-noise ratio from this comparison. The signal-to-noise ratio increases with the square root of the number of scans (ie the number of individual FID signals that are added up). The signal-to-noise ratio can be measured and then an appropriate number of scans can be calculated and performed to achieve a desired overall signal-to-noise ratio / data quality in the final data. Typically, step (iii) is repeated according to the calculated signal-to-noise ratio to achieve a target signal-to-noise ratio for the data used in the following analysis.

Bevorzugt zeigen die ausgegebenen charakteristischen Daten einen Tiergewebe-Kandidaten für das zum Erhalten der Probe verwendete Tiergewebe an. Im Fall, dass das Spektrometer eingerichtet oder ‚kalibriert‘ worden ist, um mehrere verschiedene Triglyceridsignaturen jeweils verschiedenen Tiergeweben zuzuordnen, können die charakteristischen Daten verwendet werden, um einen Identitäts-Kandidaten des zum Erzeugen der Probe verwendeten Tiergewebes vorzuschlagen. Dieser Tiergewebe-Kandidat (oder Identitäts-Kandidat) kann die bestimmte Spezies des Tiers sein, von welchem das Gewebe erhalten wurde, oder es kann den bestimmten Schnitt oder die Qualität des Fleischs anzeigen. Diese Information kann als eine Markierung ausgegeben werden, zum Beispiel wird das Wort „Schweinefleisch“ auf einem Monitor angezeigt, oder sie kann in einer abstrakteren Weise angegeben werden, indem z.B. ein Ton, eine Lichtanzeige oder ein mechanischer Ausgang ausgelöst wird. Im Fall, dass die Signaturanalyse die Anwesenheit von mehr als einem Tiergewebe anzeigt, können mehrfache Tiergewebe-Identitäts-Kandidaten angezeigt werden, und vorzugsweise können ihre relativen Mengen ausgegeben werden (z.B. 80 % Rind, 20 % Pferd).Preferably, the output characteristic data indicate a candidate animal tissue for the animal tissue used to obtain the sample. In the event that the spectrometer has been set up or 'calibrated' to assign several different triglyceride signatures to different animal tissues, the characteristic data can be used to suggest a candidate identity of the animal tissue used to generate the sample. This candidate animal tissue (or identity candidate) may be the particular species of animal from which the tissue was obtained, or it may indicate the particular cut or quality of the meat. This information can be output as a marker, for example the word "pork" is displayed on a monitor, or it can be presented in a more abstract manner, such as triggering a sound, a light indicator or a mechanical output. In the event that the signature analysis indicates the presence of more than one animal tissue, multiple candidate animal tissue identities can be displayed, and preferably their relative amounts can be reported (e.g. 80% cattle, 20% horse).

Bevorzugt umfasst Schritt (iv) ferner das Ausführen einer Phasenkorrektur an dem Frequenzspektrum. Bei idealer (theoretischer) NMR-Erfassung beginnen alle in dem FID-Signal enthaltenen Frequenzkomponenten genau in Phase, und eine Phasenkorrektur an dem Frequenzspektrum ist nicht nötig. Jedoch sind bei typischer Datenerfassung die Frequenzkomponenten durch unbekannte und verschiedene Mengen gegeneinander verschoben, und eine Phasenkorrektur ist notwendig.Preferably, step (iv) further comprises carrying out a phase correction on the frequency spectrum. With ideal (theoretical) NMR acquisition, all frequency components contained in the FID signal begin exactly in phase, and a phase correction to the frequency spectrum is not necessary. However, in typical data acquisition, the frequency components are shifted from one another by unknown and different amounts, and phase correction is necessary.

Die Auswahl des zu verwendenden Lösungsmittels ist wichtig, da es beim Extrahieren der Triglyceridmoleküle wirksam ist, beim Extrahieren anderer Moleküle, welche ein Rauschen im Signal bewirken können, unwirksam ist und selbst kein NMR-Spektrum aufweist, welches die Analyse der Triglyceridsignatur stört. Bevorzugt ist das Lösungsmittel deuteriertes Chloroform. Chloroform ist ein wirksames Lösungsmittel für organische, kohlenstoffbasierte, hydrophobe Moleküle wie z.B. Triglyceride. Bei Mischung mit Fleisch löst Chloroform die als Triglyceride bekannten Fettmoleküle aus der Fleischprobe und andere Bestandteile nur wenig auf. Andere Typen von Fett (wie z.B. freie Fettsäuren, Phospholipide, Monoglyceride oder Diglyceride) in dem Lösungsmittel betragen weniger als 1 Prozent. Typisch wird deuteriertes Chloroform bei der NMR anstelle von Chloroform verwendet, um zu vermeiden, dass das Spektrum durch das Auftreten eines Chloroform-Peaks bei 7,26 ppm ‚verfälscht‘ wird. Deuteriertes Chloroform hat eine ähnliche Zusammensetzung wie Chloroform, jedoch ist das Wasserstoffatom in Chloroform durch ein Deuterium ersetzt. Deuterium resoniert bei einer anderen Frequenz, das heißt, nicht stimuliert durch den durch das Spektrometer mit typischen Wasserstoff-Frequenzen aufgebrachten HF-Puls. In der Praxis ist jedoch eine Probe von deuteriertem Chloroform niemals zu 100 % deuteriert, und somit tritt immer noch ein reduzierter Peak bei 7,26 ppm auf, entsprechend der Spurenanwesenheit von Chloroform. Glücklicherweise ist dies in diesem Zusammenhang kein Problem, weil dieses Signal die Triglyceridsignatur nicht überlappt. Andere Lösungsmittel wie z.B. Toluol oder Benzol können im Prinzip auch verwendet werden, jedoch wurde gefunden, dass diese beim Extrahieren von Triglyceriden weniger wirksam sind und unerwünschte Peaks im Frequenzspektrum in den Regionen von Interesse erzeugen können. The selection of the solvent to be used is important because it is effective in extracting the triglyceride molecules, is ineffective in extracting other molecules which can cause noise in the signal and itself does not have an NMR spectrum which interferes with the analysis of the triglyceride signature. Preferably the solvent is deuterated chloroform. Chloroform is an effective solvent for organic, carbon-based, hydrophobic molecules such as triglycerides. When mixed with meat, chloroform only slightly dissolves the fat molecules known as triglycerides from the meat sample and other components. Other types of fat (such as free fatty acids, phospholipids, monoglycerides, or diglycerides) in the solvent are less than 1 percent. Typically, deuterated chloroform is used in the NMR instead of chloroform in order to avoid the spectrum being “falsified” by the appearance of a chloroform peak at 7.26 ppm. Deuterated chloroform has a similar composition to chloroform, but the hydrogen atom in chloroform has been replaced by a deuterium. Deuterium resonates at a different frequency, i.e. not stimulated by the HF pulse applied by the spectrometer with typical hydrogen frequencies. In practice, however, a sample of deuterated chloroform is never 100% deuterated and thus a reduced peak still occurs at 7.26 ppm, corresponding to the trace presence of chloroform. Fortunately, this is not a problem in this context because this signal does not overlap the triglyceride signature. Other solvents such as toluene or benzene can in principle also be used, but it has been found that these are less effective in extracting triglycerides and can produce undesirable peaks in the frequency spectrum in the regions of interest.

Bevorzugt liegt die Trägerfrequenz des HF-Pulses zwischen 40 und 110 MHz. Dieser Bereich entspricht ungefähr der zum Stimulieren der Wasserstoffkerne in einem Magnetfeld mit einer Stärke zwischen 1,0 und 2,5 Tesla benötigten Frequenz. Dieser Frequenzbereich ist ausreichend, um eine Triglyceridsignatur zu erhalten, welche wirksam analysiert und dennoch von einem Spektrometer geliefert werden kann, welches geringe Baumaße und relativ niedrige Kosten aufweist.The carrier frequency of the RF pulse is preferably between 40 and 110 MHz. This range corresponds roughly to the frequency required to stimulate the hydrogen nuclei in a magnetic field with a strength between 1.0 and 2.5 Tesla. This frequency range is sufficient to obtain a triglyceride signature which can be effectively analyzed and yet delivered by a spectrometer which is small in size and relatively low in cost.

Bevorzugt umfasst Schritt (iv) ferner das Integrieren einer Glycerid-Region des Frequenzspektrums. Bevorzugt hat die den Glycerolgehalt in den Triglyceridmolekülen anzeigende Region eine chemische Verschiebung zwischen 4,0 bis 4,5 ppm. Die Frequenzspektren werden auch vorzugsweise auf Grundlage einer Region der Spektren abgeglichen, die den Glycerolgehalt in den Triglyceridmolekülen anzeigen. Dieses Glycerol-Signal liegt in allen Proben vor, die Triglycerid enthalten, und hat eine gemeinsame spektrale Reaktion für jede Probe. Es ist daher eine geeignete Auswahl, mit welcher Spektren von verschiedenen Proben abgeglichen werden können.Preferably, step (iv) further comprises integrating a glyceride region of the frequency spectrum. Has preferred the region indicating the glycerol content in the triglyceride molecules has a chemical shift between 4.0 to 4.5 ppm. The frequency spectra are also preferably adjusted based on a region of the spectra indicative of the glycerol content in the triglyceride molecules. This glycerol signal is present in all samples that contain triglyceride and has a common spectral response for each sample. It is therefore a suitable choice with which spectra of different samples can be compared.

Bevorzugt umfasst Schritt (iv) ferner das Normalisieren des Spektrums auf Grundlage des Integrals der Glycerid-Region. Die Intensität des den Glycerolgehalt anzeigenden Signals ist proportional zum Gesamt-Triglyceridgehalt in der Probe, und somit ist das Spektrum vorzugsweise immer derartig skaliert, dass die Intensität der von dem Glycerol-„Triglycerid-Rückgrat“ stammenden Peaks in jedem der Spektren gleich ist. Dieser Prozess erklärt die Variation der Menge der Triglyceridmoleküle zwischen den Proben.Preferably, step (iv) further comprises normalizing the spectrum based on the integral of the glyceride region. The intensity of the signal indicating the glycerol content is proportional to the total triglyceride content in the sample, and thus the spectrum is preferably always scaled in such a way that the intensity of the peaks originating from the glycerol “triglyceride backbone” is the same in each of the spectra. This process explains the variation in the amount of triglyceride molecules between samples.

Vorteilhafterweise wird Schritt (iv) unter Verwendung einer Schnellen Fourier-Transformations-Technik ausgeführt. Dies ist eine mathematische Technik, die unter Verwendung einer Software (wie z.B. MNova™) ausgeführt und verwendet wird, um die Verarbeitungszeit für das Ausführen einer Fourier-Transformation an den erhaltenen Daten signifikant zu reduzieren.Advantageously, step (iv) is carried out using a fast Fourier transform technique. This is a mathematical technique that is implemented and used using software (such as MNova ™) to significantly reduce the processing time for performing a Fourier transform on the data obtained.

Bevorzugt wird das Tiergewebe vor Schritt (i) zuerst klein geschnitten, fein gehackt oder sonst wie homogenisiert. Dies stellt sicher, dass die mageren und die fetten Teile des Fleischs gut miteinander gemischt werden, um so die Variation des Triglyceridgehalts zwischen verschiedenen Proben von der gleichen Quelle zu reduzieren.Before step (i), the animal tissue is preferably first cut into small pieces, finely chopped or otherwise homogenized. This ensures that the lean and fatty parts of the meat are mixed well together so as to reduce the variation in triglyceride levels between different samples from the same source.

Vorteilhafterweise werden die Schritte (i) bis (iv) zu Anfang unter Verwendung bekannter Tiergewebe von bekanntem Typ ausgeführt, um so Ziel-Triglyceridsignatur-Daten zur Verwendung bei der Analyse von Schritt (v) zu erhalten. Diese Vorgehensweise kalibriert wirksam das Spektrometer und insbesondere das verwendete Analyseverfahren, so dass bestimmte Triglyceridsignaturen bestimmten Tiergeweben zugeordnet werden können. Die charakteristischen Daten von einer Vielzahl von verschiedenen Tiergeweben können in eine Datenbank eingegeben werden, so dass, wenn das Spektrometer später für unbekannte Tiergewebe verwendet wird, auf die Datenbank zurückgegriffen werden kann, um einen wahrscheinlichen Kandidat für das Tiergewebe zu finden, von welchem die Probe erhalten wurde. Die Tiergewebe, für welche die Vorrichtung kalibriert worden ist, um die Triglyceridsignaturen zu erkennen, bilden eine Liste von potentiellen, auszugebenden Tiergewebe-Kandidaten. Alternativ kann, falls die Signatur keine Übereinstimmung mit gespeicherten Daten der Datenbank liefert, der Benutzer darüber informiert werden, so dass das Tiergewebe einer eingehenderen Analyse wie z.B. einer DNA-Sequenzierung nach PCR unterworfen werden kann. In diesem Fall wird die Identität des zum Erzeugen der Probe verwendeten Tiergewebes als unbekannt angezeigt, jedoch wird kein Tiergewebe-Kandidat ausgegeben. Eine Datenbank kann gebildet werden, welche die spektralen Daten selbst umfasst, oder sie kann daraus gesammelte Informationen enthalten, nachdem eine Analyse in irgendeiner Form daran ausgeführt worden ist.Advantageously, steps (i) through (iv) are initially carried out using known animal tissues of known type so as to obtain target triglyceride signature data for use in the analysis of step (v). This procedure effectively calibrates the spectrometer and in particular the analytical method used so that certain triglyceride signatures can be assigned to certain animal tissues. The characteristic data from a variety of different animal tissues can be entered into a database so that when the spectrometer is later used on unknown animal tissues, the database can be referenced to find a likely candidate for the animal tissue from which the sample is being sampled was obtained. The animal tissues for which the device has been calibrated to recognize the triglyceride signatures form a list of potential animal tissue candidates to be dispensed. Alternatively, if the signature does not match stored data in the database, the user can be informed so that the animal tissue can be subjected to more detailed analysis such as DNA sequencing after PCR. In this case, the identity of the animal tissue used to generate the sample is displayed as unknown, but no candidate animal tissue is output. A database can be formed which includes the spectral data itself, or it can contain information gathered therefrom after some form of analysis has been performed on it.

Vorteilhafterweise können die in der Datenbank gespeicherten Ergebnisse verwendet werden, um Triglyceridsignatur-Informationen zu definieren, die für einen bekannten Fleischtyp charakteristisch sind. Dies kann der Fall sein, wenn eine Reihe von Fleischproben vom gleichen Tierkörper bekannten Ursprungs erhalten worden ist. Variationen des Fettgehalts und somit der Triglyceridsignatur in diesem Tierkörper können durch den Aufbau einer Datenbank mit Informationen erklärt werden, die für die aus den diversen Fleischproben für diesen Tierkörper erhaltenen Triglyceridsignaturen charakteristisch sind. Eine durchschnittliche erwartete Triglyceridsignatur enthält Triglyceridsignatur-Informationen, die für einen bekannten Fleischtyp charakteristisch sind, wie z.B. wo die Resonanzfrequenz-Peaks erwartet werden können, sowie über die Intensität, Form und Breite dieser Peaks. Diese Datenbank kann verwendet werden, um ein Verfahren der Hauptkomponentenanalyse auszuführen. In einigen Fällen kann das NMR-Spektrometer nicht verwendet werden, um selbst den Analyseschritt auszuführen, zum Beispiel kann das Spektrometer mit einem Computer verbunden werden, welcher mit einer geeigneten Software zum Ausführen dieser Analyse arbeiten kann. Alternativ können die Analyse und die Datenbank von bekannten charakteristischen Triglyceridsignaturen mit betreffenden Markierungen für Tiergewebe-Kandidaten in einer Fernsteuerungseinrichtung vorliegen, auf die über eine Internet-Verbindung zugegriffen werden kann.Advantageously, the results stored in the database can be used to define triglyceride signature information that is characteristic of a known type of meat. This may be the case when a number of meat samples have been obtained from the same carcass of known origin. Variations in the fat content and thus in the triglyceride signature in this animal body can be explained by building a database with information that is characteristic of the triglyceride signatures obtained from the various meat samples for this animal body. An average expected triglyceride signature contains triglyceride signature information that is characteristic of a known type of meat, such as where the resonance frequency peaks can be expected and the intensity, shape, and width of those peaks. This database can be used to carry out a principal component analysis method. In some cases the NMR spectrometer cannot be used to carry out the analysis step itself, for example the spectrometer can be connected to a computer which can operate with suitable software to carry out this analysis. Alternatively, the analysis and database of known characteristic triglyceride signatures with relevant markings for animal tissue candidates can be present in a remote control device which can be accessed via an Internet connection.

FigurenlisteFigure list

Einige Beispiele für ein Verfahren zum Analysieren von Tiergewebe werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine Perspektive eines Benchtop-NMR-Spektrometers, das mit einem Computer zur Verwendung gemäß den diskutierten Beispielen verbunden ist;
  • 2 ein Flussdiagramm, das die Verfahrensschritte darstellt, die zum Kalibrieren eines NMR-Spektrometers gemäß den beschriebenen Beispielen ausgeführt werden;
  • 3 ein Beispiel eines Frequenzspektrums, das eine Triglyceridsignatur umfasst, die aus Rindfleisch gemäß dem Kalibrierungsbeispiel erhalten wurde;
  • 4 ein Flussdiagramm, das die Verfahrensschritte zum Analysieren von Tiergewebe gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung darstellt;
  • 5 eine graphische Darstellung, die durch ein Verfahren der Hauptkomponentenanalyse von Triglyceridsignaturen gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung erhalten wurde; und
  • 6 ein Beispiel für ein Frequenzspektrum, das eine Triglyceridsignatur umfasst, die aus Rindfleisch und Schweinefleisch gemäß einem dritten Beispiel der Erfindung erhalten wurde.
Some examples of a method for analyzing animal tissue will now be described with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 Figure 3 is a perspective of a benchtop NMR spectrometer connected to a computer for use in accordance with the examples discussed;
  • 2 a flow chart illustrating the method steps that are carried out for calibrating an NMR spectrometer according to the examples described;
  • 3 an example of a frequency spectrum that includes a triglyceride signature derived from Beef obtained according to the calibration example;
  • 4th a flow chart illustrating the method steps for analyzing animal tissue according to a first example of the invention;
  • 5 Fig. 8 is a graph obtained by a method of principal component analysis of triglyceride signatures according to a second example of the invention; and
  • 6th an example of a frequency spectrum comprising a triglyceride signature obtained from beef and pork according to a third example of the invention.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Um beim Verständnis der Erfindung zu unterstützen, enthält die folgende Diskussion eine Reihe von Beispielen für die Implementierung der vorliegenden Erfindung. Ein Beispiel wird zunächst für das Kalibrieren eines Benchtop-NMR-Spektrometers mit einem bekannten Tiergewebetyp gegeben. Beispiele für das Identifizieren von unbekannten Geweben werden dann diskutiert, zusammen mit typischen experimentellen Daten, die erhalten werden können.To aid in understanding the invention, the following discussion contains a number of examples of implementing the present invention. An example is first given for calibrating a benchtop NMR spectrometer with a known type of animal tissue. Examples of identifying unknown tissues are then discussed, along with typical experimental data that can be obtained.

Vorrichtungcontraption

1 ist eine Darstellung eines Systems 1, das ein mit einem Computer 10 verbundenes „Benchtop“-NMR-Spektrometer 2 zur Verwendung gemäß den zu diskutierenden Beispielen für die Erfindung umfasst. Das Spektrometer 2 umfasst einen Probenhalter 5, gezeigt als zylindrischen Hohlraum im Spektrometer 2, und zwei NdFeB-Permanentmagnete 7a und 7b. Die Magnete 7a und 7b haben entgegengesetzte Nord- und Südpole, so dass ein statisches, primäres Magnetfeld B0 zwischen 1,0 und 2,5 Tesla am Probenhalter 5 wirkt. In Benutzung wird eine Probe (nicht gezeigt) in den Probenhalter 5 im primären Magnetfeld B0 gebracht. Zwei Magnete werden nicht notwendigerweise benötigt, und andere Magnetgeometrien kommen auch in Frage, wie z.B. ein zylindrischer Magnet. 1 is an illustration of a system 1 that one with a computer 10 connected “benchtop” NMR spectrometer 2 for use in accordance with the examples of the invention to be discussed. The spectrometer 2 includes a sample holder 5 , shown as a cylindrical cavity in the spectrometer 2 , and two NdFeB permanent magnets 7a and 7b . The magnets 7a and 7b have opposite north and south poles, so that a static, primary magnetic field B 0 between 1.0 and 2.5 Tesla on the sample holder 5 works. In use, a sample (not shown) is placed in the sample holder 5 brought in the primary magnetic field B 0 . Two magnets are not necessarily required, and other magnet geometries can also be used, such as a cylindrical magnet.

Das NMR-Spektrometer umfasst auch einen Satz von Hochfrequenz(HF)-Spulen 4, die zwischen 40 und 110 MHz arbeiten, um HF-Magnetfelder senkrecht zur Richtung des B0-Felds zu erzeugen, und einen Satz von B0-Hilfsspulen (nicht gezeigt), welche dazu verwendet werden, die Inhomogenitäten des B0-Felds zu kompensieren. Die HF-Spulen 4 sind zum Detektieren von HF-FID-Signalen in der Lage, die von einer Probe im Probenhalter 5 stammen, ebenso wie zum Anlegen von HF-Feldern an die Probe. Weitere Merkmale wie z.B. Heizungen, eine Vakuumkammer und Vibrationsdämpfer etc., die typisch bei Benchtop-NMR-Spektrometern gefunden werden, können ebenfalls vorgesehen sein, jedoch sind diese zur besseren Klarheit hier nicht gezeigt.The NMR spectrometer also includes a set of radio frequency (RF) coils 4th operating between 40 and 110 MHz to generate RF magnetic fields perpendicular to the direction of the B 0 field, and a set of B 0 auxiliary coils (not shown) which are used to compensate for the inhomogeneities of the B 0 field compensate. The RF coils 4th are capable of detecting RF FID signals from a sample in the sample holder 5 originate, as well as for the application of RF fields to the sample. Other features such as heaters, a vacuum chamber, and vibration dampers, etc. typically found in benchtop NMR spectrometers may also be provided, but are not shown here for clarity.

Das Benchtop-Spektrometer 2 ist eine eigenständige Einheit, welche direkt auf einem Labortisch oder einer anderen Fläche aufgestellt und bewegt werden kann (anders als supraleitende NMR-Spektrometer). Das Spektrometer 2 ist mit einem Computer 10 verbunden, welcher die durch das Spektrometer 2 erhaltenen Ergebnisse analysiert. Alternativ kann diese Analyse durch einen Server (nicht gezeigt) ferngesteuert ausgeführt werden, zum Beispiel über Zugang zum Internet. Der Computer 10 umfasst eine Anzeige für den Benutzer zum Ansehen der Ergebnisse der Analyse.The benchtop spectrometer 2 is an independent unit that can be set up and moved directly on a laboratory bench or other surface (unlike superconducting NMR spectrometers). The spectrometer 2 is with a computer 10 connected, which the by the spectrometer 2 results obtained analyzed. Alternatively, this analysis can be carried out remotely by a server (not shown), for example via access to the Internet. The computer 10 includes a display for the user to view the results of the analysis.

Kalibrieren des SpektrometersCalibrate the spectrometer

2 ist ein Flussdiagramm, das die Verfahrensschritte für das Kalibrieren des Spektrometers 2 mit Triglyceridsignatur-Daten hoher Qualität gemäß einem ersten Beispiel darstellt. In dem vorliegenden Fall soll das Verfahren für das spätere Überprüfen von Rinderhackfleisch auf Anwesenheit von Ersatzfleisch geringerer Qualität verwendet werden. 2 Figure 3 is a flow chart showing the process steps for calibrating the spectrometer 2 with high quality triglyceride signature data according to a first example. In the present case, the method is intended to be used for the subsequent checking of minced beef for the presence of substitute meat of lower quality.

In Schritt 101 wird eine 50 g-Portion Hackfleisch von einem garantierten Ursprung erhalten und weiter fein gehackt, so dass die mageren und fetten Teile miteinander gemischt werden. Optional wird der Ursprung oder die DNA von jeder Portion unter Verwendung von PCR-Techniken verifiziert, um sicherzustellen, dass das Gewebe identifiziert wird. Eine 3 g-Teilprobe wird erhalten und in ein Fläschchen mit 1 mL deuteriertem Chloroform gebracht. Das Fläschchen wird geschüttelt und über 5 Minuten stehen gelassen, um die Triglyceridmoleküle aus dem Fleisch aufzulösen. Das restliche feste Tiergewebe wird dann aus dem Lösungsmittel abgefiltert, und das flüssige Lösungsmittel, das jetzt Triglyceridmoleküle aus dem Fleisch enthält, wird unter Verwendung einer Pipette in ein 5 mm-NMR-Probenröhrchen übertragen, um eine Kalibrierungsprobe zu bilden.In step 101 a 50g serving of ground beef is obtained from a guaranteed source and further finely chopped so that the lean and fat parts are mixed together. Optionally, the origin or DNA of each serving is verified using PCR techniques to ensure that the tissue is identified. A 3 g subsample is obtained and placed in a vial containing 1 mL of deuterated chloroform. The vial is shaken and left for 5 minutes to dissolve the triglyceride molecules from the meat. The remaining solid animal tissue is then filtered from the solvent and the liquid solvent, now containing triglyceride molecules from the meat, is transferred to a 5 mm NMR sample tube using a pipette to form a calibration sample.

In Schritt 102 wird die Kalibrierungsprobe in einen Probenhalter 5 des Benchtop-NMR-Spektrometers 2 gebracht. In dem vorliegenden Fall weist das NMR-Spektrometer 2 ein Permanentmagnetsystem (7a und 7b) auf, welches ein Magnetfeld von 1 Tesla an einem Zielort erzeugt, an welchem in Benutzung sich der Probenhalter 5 befindet. Das Magnetsystem erzeugt ein Magnetfeld B0, welches sehr homogen ist, so dass jeder Teil einer Probe im Probenhalter einer im Wesentlichen identischen Magnetfeldstärke mit einer gemeinsamen Richtung ausgesetzt ist. Sobald die Probe im NMR-Spektrometer 2 stabilisiert worden ist, zum Beispiel durch Stabilisieren der Temperatur und ggf. Anwenden von „Shimmen“ des Magnetfelds, wird ein NMR-Signal von der Kalibrierungsprobe erhalten.In step 102 the calibration sample is placed in a sample holder 5 of the benchtop NMR spectrometer 2 brought. In the present case, the NMR spectrometer 2 a permanent magnet system ( 7a and 7b ), which generates a magnetic field of 1 Tesla at a target location where the sample holder is in use 5 is located. The magnet system generates a magnetic field B 0 , which is very homogeneous, so that each part of a sample in the sample holder is exposed to an essentially identical magnetic field strength with a common direction. As soon as the sample is in the NMR spectrometer 2 has been stabilized, for example by stabilizing the temperature and, if necessary, applying "shimming" of the magnetic field, an NMR signal is obtained from the calibration sample.

In Schritt 103 wird durch die HF-Spulen 4 des Spektrometers 2 ein „90-Grad“-HF-Puls auf die Probe aufgebracht. Dies wird unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals von 50 MHz erreicht, welches mit Bezug auf die bekannte Magnetfeldstärke, der die Probe ausgesetzt wird, vor-kalibriert ist, um so zu bewirken, dass die Wasserstoffkerne in der Probe aus der Ausrichtung mit dem aufgebrachten Magnetfeld abgelenkt werden und um die Haupt-Feldrichtung präzedieren. Diese Präzession nimmt ab, und der resultierende freie Induktionszerfall (FID) zurück in die Ausrichtung bewirkt eine Freisetzung von Energie, welche durch die HF-Spulen 4 des Spektrometers als FID-Signal detektiert wird. Das FID-Signal wird durch das Spektrometer 2 digitalisiert und an den Computer 10 zur Analyse kommuniziert.In step 103 is made by the RF coils 4th of the spectrometer 2 a “90 degree” RF pulse is applied to the sample. This is achieved using a radio frequency signal of 50 MHz which is pre-calibrated with reference to the known magnetic field strength to which the sample is exposed so as to cause the hydrogen nuclei in the sample to be deflected out of alignment with the applied magnetic field and precess around the main field direction. This precession decreases, and the resulting free induction decay (FID) back into alignment causes a release of energy to be released by the RF coils 4th of the spectrometer is detected as an FID signal. The FID signal is generated by the spectrometer 2 digitized and sent to the computer 10 communicated for analysis.

Das Signal-Rausch-Verhältnis in dem erfassten FID-Signal wird im Schritt 104 unter Verwendung eines Satzes von Peaks am Beginn und am Ende des Signals berechnet. In dem vorliegenden Beispiel erfasst das NMR-Spektrometer 32.000 Punkte während der Erfassungszeit des Signals. In diesem Beispiel wird ein Durchschnitt der ersten und der letzten fünf Prozent der Punkte im Signal (d.h. 1.600) als Signal-Rausch-Verhältnis genommen. Es ergab sich, dass das Signal-Rausch-Verhältnis mit der Quadratwurzel der Anzahl von Malen zunimmt, die die Erfassung unter Verwendung des aufgebrachten HF-Signal wiederholt wird (bekannt als „Scans“), mindestens bei unter 100 Scans, und so wird die Gesamtanzahl der Scans, die zum Erzielen eines Ziel-Signal-Rausch-Verhältnisses benötigt werden, berechnet und dann durch das Spektrometer ausgeführt. Das Ziel-Signal-Rausch-Verhältnis variiert zwischen verschiedenen Spektrometern und der benötigten Qualität des Spektrums, obwohl für ein bestimmtes Spektrometer und ein bestimmtes Experiment eine geeignete Anzahl von Scans durch den Bediener leicht abgeleitet werden kann.The signal-to-noise ratio in the detected FID signal is in step 104 calculated using a set of peaks at the beginning and at the end of the signal. In the present example, the NMR spectrometer acquires 32,000 points during the acquisition time of the signal. In this example, an average of the first and last five percent of the points in the signal (i.e. 1,600) is taken as the signal-to-noise ratio. It was found that the signal-to-noise ratio increases with the square root of the number of times the acquisition is repeated using the applied RF signal (known as "scans"), at least less than 100 scans, and so becomes the Total number of scans needed to achieve a target signal-to-noise ratio is calculated and then performed by the spectrometer. The target signal-to-noise ratio varies between different spectrometers and the required quality of the spectrum, although for a given spectrometer and experiment a suitable number of scans can easily be derived by the operator.

Die resultierenden FID-Signale von den Scans werden detektiert, durch eine Software auf dem Computer 10 verarbeitet und miteinander zu einem zusammengesetzten FID-Signal kombiniert.The resulting FID signals from the scans are detected by software on the computer 10 processed and combined to form a composite FID signal.

In Schritt 105 wird das zusammengesetzte FID-Signal durch eine geeignete Frequenzanalyse-Software in den Frequenzraum umgewandelt, um so ein Frequenzspektrum zu erhalten. Eine geeignete Schnelle Fourier-Transformations-Software kann verwendet werden, um dies zu erzielen, um die Zeit für das Ausführen dieser Umwandlung in den Frequenzraum zu reduzieren.In step 105 the composite FID signal is converted into the frequency space by suitable frequency analysis software in order to obtain a frequency spectrum. Appropriate Fast Fourier Transform software can be used to accomplish this in order to reduce the time it takes to perform this conversion into frequency space.

Wenn die Zeitdomäne FID-Signal Fourier-transformiert wird, erzeugt dies „reelle“ und „imaginäre“ Komponenten. Idealerweise enthalten die reellen Komponenten alle Informationen über das Absorptionsspektrum. Jedoch muss bei der tatsächlichen NMR-Erfassung (wo die Wasserstoffatome nicht in Phase miteinander resonieren) eine Phasenkorrektur durchgeführt werden, um ihr Absorptionsspektrum als reelles Ergebnis der Fourier-Transformation zu erhalten. Diese Phasenkorrektur wird durch die Software ausgeführt, welche die reellen und imaginären Komponenten der Fourier-Transformation durch verschiedene Mengen für jede Probe anpasst.When the time domain FID signal is Fourier transformed, it creates “real” and “imaginary” components. Ideally, the real components contain all information about the absorption spectrum. However, in the actual NMR acquisition (where the hydrogen atoms do not resonate in phase with each other) a phase correction must be carried out in order to obtain their absorption spectrum as a real result of the Fourier transform. This phase correction is carried out by the software which fits the real and imaginary components of the Fourier transform by different amounts for each sample.

Das Frequenzspektrum wird dann einer weiteren Verarbeitung unterworfen, so dass die chemische Verschiebung für das Spektrum auf Grundlage von Tetramethylsilan als Bezugspunkt berechnet wird (dies ist Routine bei NMR). Dies bildet die Abszisse des Spektrums, während die Intensität die Ordinate bildet. Die chemischen Verschiebungsdaten liefern Informationen über die bestimmten chemischen Umgebungen, in welchen sich die Wasserstoffkerne in der Probe befinden, so dass eine Beziehung zwischen einer bestimmten chemischen Verschiebung und einem bestimmten Teil eines Moleküls mit Wasserstoffatomen besteht. Ein derartiger Teil ist die Glycerid-Rückgratregion der Triglyceridmoleküle.The frequency spectrum is then subjected to further processing so that the chemical shift for the spectrum is calculated using tetramethylsilane as the reference point (this is routine with NMR). This forms the abscissa of the spectrum while the intensity forms the ordinate. The chemical shift data provide information about the specific chemical environments in which the hydrogen nuclei are located in the sample, so that there is a relationship between a specific chemical shift and a specific part of a molecule with hydrogen atoms. One such part is the glyceride backbone region of the triglyceride molecules.

Ein Beispiel für ein Frequenzspektrum, das für eine Probe unter Verwendung von Rinderhack erzeugt werden kann, ist in 3 gezeigt. In diesem Fall ist die Triglyceridsignatur die Intensität des Frequenzspektrums in der olefinischen Region 150 (5,0 bis 5,6 ppm), der Glycerid-Region 151 (4,0 bis 4,5 ppm) und der bis-allylischen Region 152 (2,5 bis 3,0 ppm). Zusätzlich dazu ist eine starke Resonanz zwischen 1,0 und 2,5 ppm zu sehen, welche auf den Methylengruppen (-CH2-) in der Fettsäurekette (außer der bis-allylen) beruht. Die Reaktion zwischen 0,5 bis 1,0 ppm beruht auf den terminalen Methyl (-CH3) -Gruppen der Fettsäurekette. Der Bereich des Spektrums zwischen 0,5 und 2,5 ppm wird typisch nicht analysiert, weil die Peaks in dieser Region signifikant überlappen und es schwer machen, irgendwelche nützlichen Informationen über die Probe zu erhalten. Wenn jedoch Linolensäure in ausreichenden Mengen in der Probe vorliegt, so dass ein charakteristisches Signal im Spektrum sichtbar ist, kann diese Signalregion (0,96 bis 1,02 ppm) in die Triglyceridsignatur für die Zwecke der Analyse einbezogen werden.An example of a frequency spectrum that can be generated for a sample using ground beef is shown in 3 shown. In this case the triglyceride signature is the intensity of the frequency spectrum in the olefinic region 150 (5.0 to 5.6 ppm), the glyceride region 151 (4.0 to 4.5 ppm) and the bis-allylic region 152 (2.5 to 3.0 ppm). In addition, a strong resonance between 1.0 and 2.5 ppm can be seen, which is due to the methylene groups (-CH 2 -) in the fatty acid chain (except for the bis-allylene). The reaction between 0.5 to 1.0 ppm is due to the terminal methyl (-CH 3 ) groups of the fatty acid chain. The region of the spectrum between 0.5 and 2.5 ppm is typically not analyzed because the peaks in this region overlap significantly and make it difficult to obtain any useful information about the sample. However, if linolenic acid is present in the sample in sufficient quantities so that a characteristic signal is visible in the spectrum, this signal region (0.96 to 1.02 ppm) can be included in the triglyceride signature for the purposes of analysis.

Das resultierende Frequenzspektrum für diese Probe wird im Schritt 106 in eine Reihe einer Datenmatrix konkateniert, so dass es mathematisch analysiert werden kann. Die Glycerid-Region 151 wird integriert, um so ein Maß für die Anzahl von vorliegenden, Glycerol enthaltenden Molekülen zu liefern. Glycerol liegt in jedem. Triglycerid-Molekül vor, und so liefert das Integral des Glycerol zugeordneten Signals ein Maß für die Anzahl von in der Probe vorliegenden Triglyceridmolekülen (da angenommen wird, dass andere Glycerol enthaltende Moleküle nicht in signifikanten Mengen vorliegen). Das Spektrum wird durch dieses Integral normalisiert, um auf variierende Mengen von Triglyceriden unter den Proben anzupassen. Die Glycerid-Region 151 kann auch als interne Referenz verwendet werden, mit welcher die Spektren abzugleichen sind, falls notwendig.The resulting frequency spectrum for this sample is shown in step 106 concatenated into a series of a data matrix so that it can be analyzed mathematically. The glyceride region 151 is integrated so as to provide a measure of the number of glycerol-containing molecules present. Glycerol is in everyone. Triglyceride molecule, and so the integral of the signal associated with glycerol provides a measure of the number of triglyceride molecules present in the sample (since it is assumed that other glycerol-containing molecules are not present in significant amounts). The Spectrum is normalized by this integral to accommodate varying amounts of triglycerides among the samples. The glyceride region 151 can also be used as an internal reference with which the spectra are to be compared, if necessary.

Zusätzlich zum Normalisieren der Spektren wird im Schritt 107 das Peakintegrationsverfahren der Analyse auch auf andere Anzeigeteile der erhaltenen Spektren angewendet. Insbesondere werden die bis-allylische Region 152 und die olefinische Region 150 des Spektrums integriert und gemäß der Glycerol-Normalisierung angepasst. Während in diesem Beispiel die olefinische, die bis-allylische und die Glyceridregion integriert werden, beruht in anderen Fällen die Triglyceridsignatur nur auf zwei Regionen der olefinischen, der Glycerid-, der bis-allylischen und der Linolenregion, und nur diese beiden Regionen werden integriert.In addition to normalizing the spectra, step 107 the peak integration method of analysis is also applied to other display parts of the obtained spectra. In particular, the bis-allylic region 152 and the olefin region 150 of the spectrum and adjusted according to the glycerol normalization. While in this example the olefinic, bis-allylic and glyceride regions are integrated, in other cases the triglyceride signature is based on only two regions of the olefinic, glyceride, bis-allylic and linolenic regions, and only these two regions are integrated.

Die Werte für diese Integrale werden dann in vorinstallierte oder vom Benutzer bestimmte Gleichungen eingesetzt, um charakteristische Daten für die Triglyceridsignatur zu erhalten. Diese Gleichungen können auf vorexistierendem Wissen über zum Beispiel die Anzahl von Protonen beruhen, die zu jedem der Peaks im Spektrum beitragen, und können dazu verwendet werden, den Prozentsatz von einfach ungesättigten Fettsäuren, mehrfach ungesättigten Fettsäuren und gesättigten Fettsäuren in dem Tiergewebe abzuschätzen. Eine beispielhafte Überlegung, die angestellt werden sollte, betrifft das durch das Wasserstoffatom erzeugte Signal, das heißt, gebunden an den mittleren Kohlenstoff in Glycerol, da dies direkt unter dem olefinischen Band 150 auftritt. Dieses sollte berücksichtigt und negiert werden, wenn Peakflächen für die Abschätzung von Komponentenkonzentrationen berechnet werden. Diese charakteristischen Daten werden dann im Schritt 108 ausgegeben und in einer Datenbank gespeichert und auf die relevante Probe bezogen, für welche das Spektrum erhalten wurde.The values for these integrals are then inserted into pre-installed or user-defined equations to obtain characteristic data for the triglyceride signature. These equations can be based on pre-existing knowledge of, for example, the number of protons that contribute to each of the peaks in the spectrum and can be used to estimate the percentage of monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids and saturated fatty acids in the animal tissue. An exemplary consideration that should be made concerns the signal generated by the hydrogen atom, that is, attached to the middle carbon in glycerol, as this is just below the olefinic band 150 occurs. This should be taken into account and negated when calculating peak areas for estimating component concentrations. These characteristic data are then used in step 108 output and stored in a database and related to the relevant sample for which the spectrum was obtained.

Die Schritte 101 bis 108 werden für eine Anzahl von Teilproben (wie z.B. fünf) von der ursprünglichen 50 g-Probe des Gewebes wiederholt. Dieser Prozess wird dann auch für 6 verschiedene Chargen von Rinderhackfleisch wiederholt, jeweils von einer bekannten und freigegebenen Quelle. Insgesamt werden daher Daten von 30 Proben erhalten. Die Proben werden von verschiedenen Chargen erhalten, um sicherzustellen, dass alle natürlichen Variationen zwischen den Chargeninhalten berücksichtigt werden. Die durchschnittlichen charakteristischen Daten, die von jeder Probe erhalten werden, werden berechnet und in der Datenbank mit der zugeordneten Tiergewebe-Markierung „Hackfleisch“ gespeichert.The steps 101 to 108 are repeated for a number of subsamples (such as five) from the original 50g sample of tissue. This process is then repeated for 6 different batches of ground beef, each from a known and approved source. In total, data from 30 samples are therefore obtained. Samples are obtained from different batches to ensure that all natural variations between batch contents are taken into account. The average characteristic data obtained from each sample is calculated and stored in the database with the associated animal tissue tag “minced meat”.

In Schritt 109 wird eine statistische Analyse an den Daten ausgeführt, um die Varianz in den Daten mathematisch zu analysieren und Konfidenzgrenzen zu erlauben, die den charakteristischen Daten zugeordnet sind. Die Ergebnisse der statistischen Analyse werden ebenfalls in der Datenbank gespeichert, wobei zum Beispiel erwartete „durchschnittliche“ Werte für die Integrale, ihre internen Verhältnisse und zugeordnete ‚Toleranzniveaus‘ der Varianz geliefert werden.In step 109 statistical analysis is performed on the data to mathematically analyze the variance in the data and allow confidence limits associated with the characteristic data. The results of the statistical analysis are also stored in the database, providing, for example, expected “average” values for the integrals, their internal ratios and associated “tolerance levels” of the variance.

Analysieren eines unbekannten TiergewebesAnalyze an unknown animal tissue

Erstes BeispielFirst example

4 ist ein Flussdiagramm, das die wesentlichen Verfahrensschritte gemäß dem ersten Beispiel der Erfindung darstellt. Das erste Beispiel sieht einen Prozess zum Überprüfen von Rinderhackfleisch auf Anwesenheit von Ersatzfleisch geringerer Qualität vor. 4th Fig. 3 is a flow chart showing the essential method steps according to the first example of the invention. The first example provides a process for checking ground beef for the presence of lower quality substitute meat.

Das Benchtop-NMR-Spektrometer 2 wird zu Anfang im Schritt 200 gemäß dem obigen Verfahren unter Verwendung einer Quelle von verifiziertem Hackfleisch kalibriert. Eine Portion von fein gehacktem, unbekanntem Tiergewebe, als Rinderhackfleisch beworben, wird erhalten und im Schritt 201 zu einer Probe gemäß Schritt 101 des Kalibrierungsbeispiels präpariert. Die Probe wird in den Probenhalter 5 des Spektrometers 2 gebracht und im Schritt 202 gemäß den Schritten 103 bis 106 des Kalibrierungsverfahrens gescannt, um ein Frequenzspektrum für die Probe zu erhalten, das auf Grundlage des Integrals der Glycerid-Region 151 normalisiert worden ist. In Schritt 203 werden unter Verwendung eines Verfahrens der Peakintegration charakteristische Daten für die Probe erhalten. Die olefinische und die bis-allylische Region (150 und 151) des Frequenzspektrums (zwischen 5,0 bis 5,6 ppm bzw. 2,5 bis 3,0 ppm) werden integriert, und diese Werte werden in einen Satz von vordefinierten Gleichungen eingegeben, um charakteristische Daten (wie zuvor) für das verwendete Tiergewebe in der Probe zu erhalten. In Schritt 204 vergleicht der Computer 10 diese charakteristischen Daten mit den durchschnittlichen charakteristischen Daten für Hackfleisch, die während des Kalibrierungsprozesses in einer Datenbank gespeichert werden, um zu sehen, ob sie in den akzeptierten Toleranzbereichen liegen. Falls ja, wird Schritt 205a ausgeführt, wobei die Markierung „Rinderhackfleisch“ ausgegeben wird, die der Benutzer auf einer Anzeige des Computers 10 lesen kann, so dass die Identität bestimmt werden kann. Falls die charakteristischen Daten für die Probe außerhalb der erlaubten Bereiche liegen, wird jedoch der Benutzer gewarnt, dass die Probe nicht die vorbestimmte Reaktion erfüllt und somit Ersatzfleisch enthalten kann. Dies ist Schritt 205b. Die Probe wird dann wahrscheinlich weitere Tests erfordern, wie z.B. durch DNA-Analyse.The benchtop NMR spectrometer 2 will start in the step 200 calibrated according to the above method using a source of verified ground beef. A serving of finely chopped, unknown animal tissue, advertised as ground beef, is obtained and in the crotch 201 to a sample according to step 101 of the calibration example. The sample is placed in the sample holder 5 of the spectrometer 2 brought and in crotch 202 according to the steps 103 to 106 of the calibration procedure to obtain a frequency spectrum for the sample based on the integral of the glyceride region 151 has been normalized. In step 203 characteristic data are obtained for the sample using a method of peak integration. The olefinic and bis-allylic regions ( 150 and 151 ) of the frequency spectrum (between 5.0 to 5.6 ppm and 2.5 to 3.0 ppm, respectively) are integrated and these values are entered into a set of predefined equations to obtain characteristic data (as before) for the animal tissue used get in the sample. In step 204 the computer compares 10 this characteristic data with the average characteristic data for minced meat, which are stored in a database during the calibration process to see if they are within the accepted tolerance ranges. If so, take a step 205a running, displaying the "ground beef" mark, which the user can see on a display on the computer 10 can read so that the identity can be determined. If the characteristic data for the sample are outside the permitted ranges, however, the user is warned that the sample does not meet the predetermined response and thus may contain substitute meat. This is step 205b . The sample will then likely require further testing, such as by DNA analysis.

In einigen Fällen kann auch der Prozentsatz des einfach ungesättigten, mehrfach ungesättigten und gesättigten Fettgehalts dem Benutzer angezeigt werden, wenn dies mit einem akzeptablen Niveau von Genauigkeit berechnet worden ist.In some cases, the percentages of monounsaturated, polyunsaturated and saturated fat may also be displayed to the user if calculated with an acceptable level of accuracy.

Zweites BeispielSecond example

In einem zweiten Beispiel der Erfindung können Triglyceridsignaturen, die durch mehrere verschiedene Tiergewebe gebildet wurden (in diesem Fall Rind, Lamm, Schwein und Gans), identifiziert und unterschieden werden. In diesem Beispiel wird eine Hauptkomponentenanalyse anstelle des in dem ersten Beispiel eingesetzten Peakintegrationsverfahrens verwendet.In a second example of the invention, triglyceride signatures formed by several different animal tissues (in this case beef, lamb, pig and goose) can be identified and distinguished. In this example principal component analysis is used in place of the peak integration method used in the first example.

Zunächst ist es notwendig, eine geeignete Datenbank von charakteristischen Daten für jeden Typ von Tiergewebe zu erzeugen, das der Benutzer identifizieren möchte. Das System 1 wird im Schritt 200 kalibriert, jedoch werden in diesem Beispiel charakteristische Daten für Fleisch von Rind, Lamm, Schwein und Gans erhalten. 30 Proben werden unter Verwendung von garantiertem, fein gehacktem Rindfleisch hergestellt. Diverse „Schnitte“ werden verwendet, um repräsentative durchschnittliche Daten für Rindfleisch zu ergeben. Die Schritte 101 bis 106 werden dann ausgeführt, um ein skaliertes/normalisiertes Frequenzspektrum für jede Probe zu erhalten. Diese Spektren werden auf Grundlage der Glycerid-Region abgeglichen und als Markierung für das Tiergewebe in einer Datenbank gespeichert. Dieser Prozess wird für die restlichen Gewebe wiederholt (unter Verwendung verifizierter Quellen von Lamm-, Schweine- und Gänsefleisch), um Spektren zu erhalten, welche ebenfalls in der Datenbank gespeichert werden.First, it is necessary to create an appropriate database of characteristic data for each type of animal tissue that the user wishes to identify. The system 1 will be in crotch 200 calibrated, but in this example characteristic data are obtained for meat from beef, lamb, pork and goose. 30 samples are made using guaranteed finely minced beef. Various "cuts" are used to give representative average data for beef. The steps 101 to 106 are then performed to obtain a scaled / normalized frequency spectrum for each sample. These spectra are compared on the basis of the glyceride region and stored in a database as a marker for the animal tissue. This process is repeated for the remaining tissues (using verified sources of lamb, pork and goose meat) to obtain spectra which are also stored in the database.

Die charakteristischen Daten werden dann für jeden Gewebetyp (Lamm-, Schweine- und Gänsefleisch) unter Verwendung der Hauptkomponenten (PC, von englisch: Principal Components)-Analyse erzeugt. Dies ist eine Standard-Datenverarbeitungstechnik, und es ist herausgefunden worden, dass sie beim Unterscheiden zwischen verschiedenen Gewebetypen besonders wirksam ist, insbesondere zwischen verschiedenen Spezies von Tieren. Der Datensatz wird in die Hauptkomponenten zerlegt, die systematische Quellen der Variabilität im Datensatz in abnehmender Reihenfolge der Signifikanz beschreiben. Die Spektren von den verschiedenen Gewebetypen in der Datenbank werden wirksam miteinander verglichen, um die Komponenten zu bestimmen, welche zwischen jedem Spektrum variieren. Dies wird verwendet zum Klassifizieren der Gewebetypen auf Grundlage eines geeigneten Teilsatzes der Hauptkomponenten, durch Konstruieren von Toleranzintervallen, die jede Gruppe im PC-Raum durch ein statistisches Verfahren definieren, zum Beispiel Hotellings T-Quadrat-Verteilung oder die Mahalanobis-Distanz.The characteristic data are then generated for each tissue type (lamb, pork and goose meat) using the Principal Components (PC) analysis. This is a standard data processing technique and has been found to be particularly effective in distinguishing between different types of tissue, particularly between different species of animals. The data set is broken down into the main components that describe systematic sources of variability in the data set in decreasing order of significance. The spectra from the various tissue types in the database are effectively compared to one another to determine the components which vary between each spectrum. This is used to classify the tissue types based on an appropriate subset of the principal components, by constructing tolerance intervals that define each group in pc room by a statistical method, for example Hotelling's T-square distribution or the Mahalanobis distance.

Eine zu testende Tiergewebeprobe von unbekanntem Fleisch (mit einer unbekannten Identität) wird dann zu einer Probe präpariert und gemäß den Schritten 101 bis 106 gescannt, um ein Frequenzspektrum mit einer Triglyceridsignatur zu erhalten. Das Frequenzspektrum (oder ein Teil davon) wird dann als einzelner Datensatz analysiert. Geeignete Hauptkomponenten wie durch den Kalibrierungsprozess definiert werden dann aus dem Spektrum als charakteristische Daten für das Tiergewebe extrahiert. Diese Hauptkomponenten werden mit den vordefinierten Werten in der Datenbank verglichen, um zu sehen, ob sie in eine der vordefinierten Toleranzen fallen. Falls ja, wird die geeignete, einen Identitäts-Kandidaten für diese Daten anzeigende Markierung ausgegeben, so dass der Benutzer sie auf einer Anzeige lesen kann (Schritt 205a). Falls nein, wird der Benutzer auf einer Anzeige gewarnt, dass das Tiergewebe unbekannt ist und weiteres Testen erfordert, wie z.B. durch DNA-Analyse, um seine Identität zu bestätigen (Schritt 205b). Alternativ können die charakteristischen Daten einfach in eine graphische Darstellung eingetragen werden, wie z.B. 5, in welchem Fall der Benutzer die Entscheidung bezüglich des Ursprungs des Tiergewebes treffen kann.An animal tissue sample of unknown meat (with an unknown identity) to be tested is then prepared into a sample and according to the steps 101 to 106 scanned to get a frequency spectrum with a triglyceride signature. The frequency spectrum (or part of it) is then analyzed as a single data set. Appropriate major components as defined by the calibration process are then extracted from the spectrum as characteristic data for the animal tissue. These main components are compared to the predefined values in the database to see if they fall within one of the predefined tolerances. If so, the appropriate marker indicating an identity candidate for this data is output so that the user can read it on a display (step 205a ). If not, the user is warned on a display that the animal tissue is unknown and requires further testing, such as by DNA analysis, to confirm his identity (step 205b ). Alternatively, the characteristic data can simply be entered in a graphic representation, such as 5 in which case the user can make the decision as to the origin of the animal tissue.

Ein Beispiel für Daten, die gemäß dem zweiten Beispiel erzeugt werden können, ist in 5 gezeigt. Zwei Hauptkomponenten (PCA1 und PCA2) sind dargestellt, und Daten, die aus mehreren, unter Verwendung von Rind-, Lamm-, Schweine- und Gänsefleisch hergestellten Proben erhalten wurden, sind durch die diversen Punkte auf der graphischen Darstellung gezeigt. Die Varianz oder das ‚Toleranzniveau‘, das für jede dieser Gewebe erwartet wird, ist durch die Ringbereiche der graphischen Darstellung gezeigt und wird durch den Kalibrierungsprozess unter Verwendung verifizierter Quellen von Tiergewebe berechnet. Die Proben, welche Punkte erzeugen, die in einem bestimmten Ringbereich (d.h. Toleranz) auftreten, werden als den diesem Bereich zugeordneten Gewebetyp oder Tiergewebe-Kandidaten enthaltend identifiziert. Aus der graphischen Darstellung ergibt sich, dass zum Beispiel von der Gans erhaltene Ergebnisse in einem Bereich erscheinen, welcher von dem vom Lamm erhaltenen verschieden ist. 5 zeigt auch, dass in einigen Fällen, wie z.B. bei Schweine- und Rindfleisch, eine Überlappung zwischen den Toleranzregionen auftreten kann. Falls gefunden wird, dass die von einer Probe ausgegebenen charakteristischen Daten in einem dieser Bereiche mit Überlappung auftreten, wird die Probe für den Benutzer als weiteres Testen zur Bestätigung ihrer Identität erfordernd markiert.An example of data that can be generated according to the second example is shown in FIG 5 shown. Two major components (PCA1 and PCA2) are shown and data obtained from several samples made using beef, lamb, pork and goose meat are shown by the various dots on the graph. The variance or 'tolerance level' expected for each of these tissues is shown by the ring areas of the graph and is calculated through the calibration process using verified sources of animal tissue. The samples that produce points that occur in a particular ring area (ie, tolerance) are identified as containing the tissue type or candidate animal tissue associated with that area. It can be seen from the graph that, for example, results obtained from the goose appear in a range different from those obtained from the lamb. 5 also shows that in some cases, such as pork and beef, there may be an overlap between the tolerance regions. If the characteristic data output by a sample is found to occur in one of these areas with overlap, the sample is marked for the user as requiring further testing to confirm its identity.

Weiterhin können Hauptkomponenten kalibriert werden, um Kontaminations- oder Verfälschungswerte unter Verwendung eines als Hauptkomponentenregression bekannten Verfahrens zu bestimmen. Dies ist eine multivariate Regressionstechnik, die zum Anwenden spektraler Datensätze geeignet ist und zum Beispiel in Jolliffe, I. T. 2002, Principal Component Analysis, Springer, diskutiert wird.Principal components can also be calibrated to determine contamination or adulteration levels using a method known as principal component regression. This is a multivariate regression technique that is suitable for applying spectral data sets and is discussed, for example, in Jolliffe, I. T. 2002, Principal Component Analysis, Springer.

Drittes BeispielThird example

In einem dritten Beispiel der Erfindung wird die Anwesenheit einer Spurenverunreinigung von Schweinefleisch in einem Produkt, das primär Rindfleisch enthält, durch Analysieren von Teilregionen der Triglyceridsignatur identifiziert. Bestimmte Gewebetypen erzeugen charakteristische Peaks in der olefinischen oder bis-allylischen Region, welche zum Identifizieren dieses Gewebes verwendet werden können. Wenn dieses Gewebe nur in einer Spurenmenge vorliegt, können diese Peaks das Gesamt-Integral für diese Region nicht signifikant ändern, jedoch können sie dennoch im Gesamtspektrum durch die Anwesenheit eines schmalen Peaks detektierbar sein. Eine quantitative Analyse dieses Peaks kann ebenfalls unter Verwendung eines Computers 10 gemäß dem folgenden Beispiel ausgeführt werden.In a third example of the invention, the presence of trace pork contamination in a product containing primarily beef is identified by analyzing subregions of the triglyceride signature. Certain tissue types produce characteristic peaks in the olefinic or bis-allylic region which can be used to identify this tissue. If this tissue is only present in a trace amount, these peaks cannot significantly change the total integral for this region, but they can still be detectable in the total spectrum due to the presence of a narrow peak. Quantitative analysis of this peak can also be performed using a computer 10 according to the following example.

Zunächst wird ein Kalibrierungsprozess ausgeführt. Eine Datenbank von gemittelten, normalisierten Spektren wird unter Verwendung mehrerer garantierter Gewebetypen (einschließlich Rind- und Schweinefleisch) gemäß dem zweiten Beispiel erhalten. Die olefinische und die bis-allylische Region (150 und 152) jedes Spektrums wird dann durch einen Computer 10 auf einer graphischen Darstellung angezeigt und durch einen Benutzer analysiert. Die Anwesenheit eines charakteristischen Peaks (oder mehrerer Peaks) in einem Spektrum, welches als ausreichend unterschiedlich von der äquivalenten Region für andere Gewebetypen angesehen wird, wird manuell durch einen Benutzer identifiziert, und die Grenzen der chemischen Verschiebung für diesen Peak werden in eine Datenbank eingegeben, um eine Teilregion 600 zu definieren.First, a calibration process is carried out. A database of averaged, normalized spectra is obtained using several guaranteed tissue types (including beef and pork) according to the second example. The olefinic and bis-allylic regions ( 150 and 152 ) each spectrum is then checked by a computer 10 displayed on a graph and analyzed by a user. The presence of a characteristic peak (or multiple peaks) in a spectrum which is believed to be sufficiently different from the equivalent region for other tissue types is manually identified by a user and the chemical shift limits for that peak are entered into a database, around a sub-region 600 define.

6 zeigt ein Beispiel für ein durchschnittliches Spektrum, erhalten unter Verwendung von verifiziertem Rindfleisch, verglichen mit einem durchschnittlichen Spektrum, erhalten unter Verwendung von verifiziertem Schweinefleisch. In diesem Beispiel wird ein charakteristischer Peak, welcher für Schweinefleisch und nicht für Rindfleisch (oder für die anderen analysierten Gewebetypen) auftritt, durch den Benutzer zwischen 2,6 und 2,7 ppm identifiziert, und eine Teilregion 600 wird definiert. Dieser Peak tritt wegen der relativ starken Anwesenheit von poly-ungesättigten Fettsäuren in Schweinefleisch auf. 6th shows an example of an average spectrum obtained using verified beef compared to an average spectrum obtained using verified pork. In this example, a characteristic peak occurring for pork and not for beef (or for the other tissue types analyzed) is identified by the user between 2.6 and 2.7 ppm, and a sub-region 600 is defined. This peak occurs because of the relatively high presence of polyunsaturated fatty acids in pork.

Die Teilregion 600 wird für jeden Gewebetyp integriert, und der Wert wird in der Datenbank als Referenzwert für diesen Gewebetyp gespeichert. Eine „Toleranz“ oder Varianz für das Integral dieser Teilregion wird auch berechnet. Falls der Benutzer nur an der möglichen Anwesenheit von Schweinefleisch interessiert ist, dann braucht nur eine Teilregion 600 in die Datenbank eingegeben werden. Alternativ kann der Prozess für äquivalente, anderen Tiergeweben zugeordnete Teilregionen wie gewünscht wiederholt werden. Ein Kalibrierungsverfahren unter Verwendung der Hauptkomponentenanalyse wird ebenfalls gemäß dem zweiten Beispiel ausgeführt, um eine Datenbank von charakteristischen Daten für jeden analysierten Gewebetyp zu erhalten.The sub-region 600 is integrated for each tissue type and the value is stored in the database as a reference value for this tissue type. A "tolerance" or variance for the integral of this sub-region is also calculated. If the user is only interested in the possible presence of pork, then only a sub-region is needed 600 entered into the database. Alternatively, the process can be repeated for equivalent subregions assigned to other animal tissues as desired. A calibration procedure using principal component analysis is also carried out according to the second example to obtain a database of characteristic data for each tissue type analyzed.

Ein zu analysierendes unbekanntes Tiergewebe wird dann zu einer Probe präpariert, und ein normalisiertes Frequenzspektrum wird wie zuvor erhalten. Die Triglyceridsignatur für die Probe wird dann unter Verwendung der Hauptkomponentenanalyse analysiert, und die charakteristischen Daten werden als in die Toleranzgrenze für Rindfleisch fallend identifiziert. Zusätzlich dazu werden die spezifischen Teilregionen von Interesse (wie während des Kalibrierungsprozesses definiert) nun auch analysiert, um die mögliche Anwesenheit von Spurenverunreinigungen von anderen Gewebetypen in der Probe zu identifizieren. Das Integral für die Teilregion 600 von dem unbekannten Fleisch wird durch den Computer 10 mit den während des Kalibrierungsprozesses für Schweinefleisch und Rindfleisch gespeicherten Werten verglichen. In diesem Fall ergibt sich, obwohl das unbekannte Gewebe vorher als Rindfleisch identifiziert worden ist, dass das Integral der Teilregion 600 oberhalb dessen liegt, was typisch für Rindfleisch erwartet wird, und näher an dem liegt, was für Schweinefleisch erwartet wird. Durch vordefinierte Algorithmen wird dann die ungefähre relative Wichtung von Rindfleisch und Schweinefleisch berechnet und durch den Computer 10 angezeigt. Zusätzlich dazu wird auch eine graphische Darstellung der Teilregion 600 durch den Computer 10 für verifizierte Schweinefleisch- und Rindfleisch-Proben und für die unbekannten Gewebe für den Benutzer visuell angezeigt. Dies erlaubt dem Benutzer eine manuelle Überprüfung, um zu sehen, ob Übereinstimmung mit der Analyse vorliegt. Somit wird ein Tiergewebe-Kandidat angezeigt, indem die ungefähren Wichtungen der in der Probe verwendeten Tiergewebe gezeigt werden, und es wird gezeigt, dass die Rohdaten diese Analyse stützen.An unknown animal tissue to be analyzed is then prepared into a sample and a normalized frequency spectrum is obtained as before. The triglyceride signature for the sample is then analyzed using principal component analysis and the characteristic data identified as falling within the beef tolerance limit. In addition, the specific subregions of interest (as defined during the calibration process) are now also analyzed to identify the possible presence of trace contaminants from other tissue types in the sample. The integral for the sub-region 600 of the unknown meat is made by the computer 10 compared to the values stored during the calibration process for pork and beef. In this case, although the unknown tissue has previously been identified as beef, it turns out that the integral of the subregion 600 is above what is typically expected for beef and closer to what is expected for pork. Using predefined algorithms, the approximate relative weighting of beef and pork is then calculated and processed by the computer 10 displayed. In addition, there is also a graphic representation of the sub-region 600 through the computer 10 for verified pork and beef samples and for the unknown tissues visually displayed to the user. This allows the user to manually check to see if it matches the analysis. Thus, a candidate animal tissue is indicated by showing the approximate weights of the animal tissues used in the sample, and the raw data is shown to support this analysis.

Claims (21)

Verfahren zum Identifizieren von Tiergewebe unter Verwendung eines NMR-Spektrometers mit einem Permanentmagneten mit einer Magnetfeldstärke an einem Probenhalter des Spektrometers zwischen 1,0 und 2,5 Tesla, - wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (i) Inkontaktbringen des Tiergewebes mit einem Lösungsmittel, um Triglyceridmoleküle aus dem Tiergewebe in dem Lösungsmittel aufzulösen, um eine Probe zu erhalten; (ii) Platzieren der Probe in den Probenhalter des NMR-Spektrometers; (iii) Anwenden einer Hochfrequenz(HF)-Pulssequenz auf die Probe und Detektieren eines freien Induktionszerfall(FID)-Signals unter Verwendung des NMR-Spektrometers; (iv) Umwandeln des detektierten FID-Signals in den Frequenzraum, um ein Frequenzspektrum mit einer Triglyceridsignatur zu erhalten, und (v) Analysieren der Triglyceridsignatur und Ausgeben von charakteristischen Daten für das Tiergewebe, - wobei die charakteristischen Daten die Identität des Tiergewebes anzeigen und - wobei: - der Ausdruck ‚Identität‘ sich auf die Spezies des analysierten Tiergewebes bezieht und/oder - in einem Fall, dass die Probe unter Verwendung einer Mischung verschiedener Tiergewebe hergestellt wird, die charakteristischen Daten eine Mehrzahl von Identitäten mit relativen Wichtungen für verschiedene Identitäten von in der Probe enthaltenem Tiergewebe anzeigen.A method for identifying animal tissue using an NMR spectrometer with a permanent magnet with a magnetic field strength on a sample holder of the spectrometer between 1.0 and 2.5 Tesla, - the method comprising: (i) contacting the animal tissue with a solvent in order to Triglyceride molecules from the Dissolving animal tissue in the solvent to obtain a sample; (ii) placing the sample in the sample holder of the NMR spectrometer; (iii) applying a radio frequency (RF) pulse sequence to the sample and detecting a free induction decay (FID) signal using the NMR spectrometer; (iv) converting the detected FID signal into the frequency domain in order to obtain a frequency spectrum with a triglyceride signature, and (v) analyzing the triglyceride signature and outputting characteristic data for the animal tissue, - the characteristic data indicating the identity of the animal tissue and - wherein: - the term 'identity' refers to the species of animal tissue analyzed and / or - in a case that the sample is prepared using a mixture of different animal tissues, the characteristic data a plurality of identities with relative weights for different identities of Show animal tissue contained in the sample. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Analyse von Schritt (v) das Integrieren einer olefinischen Region der Triglyceridsignatur umfasst.Procedure according to Claim 1 wherein the analysis of step (v) comprises integrating an olefinic region of the triglyceride signature. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die chemische Verschiebung der olefinischen Region zwischen 5,0 und 5,6 ppm beträgt.Procedure according to Claim 2 , the chemical shift of the olefinic region being between 5.0 and 5.6 ppm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Analyse von Schritt (v) das Integrieren einer bis-allylischen Region der Triglyceridsignatur umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 3 wherein the analysis of step (v) comprises integrating a bis-allylic region of the triglyceride signature. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die chemische Verschiebung der bis-allylischen Region zwischen 2,5 und 3,0 ppm beträgt.Procedure according to Claim 4 , the chemical shift of the bis-allylic region being between 2.5 and 3.0 ppm. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Analyse von Schritt (v) das Ausführen eines Verfahrens der Hauptkomponentenanalyse umfasst.Procedure according to Claim 1 wherein the analysis of step (v) comprises performing a principal component analysis method. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Schritt (iii) die folgenden Schritte ausgeführt werden: - Vergleichen eines Satzes von am Beginn des FID-Signals im Zeitraum erfassten Peaks in der Signalintensität mit einem Satz von am Ende des FID-Signals im Zeitraum erfassten Peaks, und - Berechnen eines Signal-Rausch-Verhältnisses aus diesem Vergleich.Method according to one of the preceding claims, wherein after step (iii) the following steps are carried out: - comparing a set of signal intensity peaks detected at the beginning of the FID signal in the time period with a set of peaks detected at the end of the FID signal in the time period, and - Calculating a signal-to-noise ratio from this comparison. Verfahren nach Anspruch 7, wobei Schritt (iii) gemäß dem berechneten Signal-Rausch-Verhältnis wiederholt wird, um ein Ziel-Signal-Rausch-Verhältnis für das Frequenzspektrum zu erzielen.Procedure according to Claim 7 wherein step (iii) is repeated according to the calculated signal-to-noise ratio to achieve a target signal-to-noise ratio for the frequency spectrum. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ausgegebenen charakteristischen Daten einen oder mehrere Tiergewebe-Kandidaten für das zum Erhalten der Probe verwendete Tiergewebe anzeigen.A method according to any one of the preceding claims, wherein the output characteristic data indicate one or more candidate animal tissue for the animal tissue used to obtain the sample. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt (iv) ferner das Ausführen einer Phasenkorrektur an dem Frequenzspektrum umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein step (iv) further comprises performing a phase correction on the frequency spectrum. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lösungsmittel deuteriertes Chloroform ist.A method according to any one of the preceding claims, wherein the solvent is deuterated chloroform. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Frequenz des HF-Pulses zwischen 40 und 110 MHz liegt.Method according to one of the preceding claims, wherein the frequency of the RF pulse is between 40 and 110 MHz. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt (iv) ferner das Integrieren einer Glycerid-Region des Frequenzspektrums umfasst.A method according to any one of the preceding claims, wherein step (iv) further comprises integrating a glyceride region of the frequency spectrum. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Glycerid-Region eine chemische Verschiebung zwischen 4,0 und 4,5 ppm aufweist.Procedure according to Claim 13 where the glyceride region has a chemical shift between 4.0 and 4.5 ppm. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei Schritt (iv) ferner das Normalisieren des Spektrums auf Grundlage des Integrals der Glycerid-Region umfasst.Procedure according to Claim 13 or 14th wherein step (iv) further comprises normalizing the spectrum based on the integral of the glyceride region. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt (iv) unter Verwendung einer schnellen Fourier-Transformations-Technik ausgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein step (iv) is carried out using a fast Fourier transform technique. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Tiergewebe vor Schritt (i) zuerst klein geschnitten oder fein gehackt wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein the animal tissue is first chopped or finely chopped prior to step (i). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte (i) bis (iv) zu Anfang unter Verwendung von bekanntem Tiergewebe ausgeführt werden, um so Ziel-Triglyceridsignatur-Daten zur Verwendung bei der Analyse von Schritt (v) zu erhalten.A method according to any preceding claim, wherein steps (i) through (iv) are initially carried out using known animal tissue so as to obtain target triglyceride signature data for use in the analysis of step (v). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner das Speichern der Ergebnisse der Analyse von Schritt (v) in einer Datenbank umfasst.Method according to one of the preceding claims, which further comprises storing the results of the analysis of step (v) in a database. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Datenbank verwendet wird, um ein Verfahren der Hauptkomponentenanalyse auszuführen.Procedure according to Claim 19 , the database being used to carry out a principal component analysis method. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Triglyceridsignatur mindestens zwei von einer olefinischen, bis-allylischen und Glyceridregion des Frequenzspektrums umfasst.The method according to any one of the preceding claims, wherein the triglyceride signature at least comprises two of an olefinic, bis-allylic and glyceride region of the frequency spectrum.
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