Способ определения содержания меди в мышечной ткани рыбы
Владельцы патента RU 2555518:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет (RU)
Изобретение относится к областям животноводства, экологии и ветеринарии, предлагается для использования в качестве прижизненного неинвазивного теста оценки степени содержания меди в мышечной ткани рыб. Способ заключается в определении в чешуе концентрации Mn и/или Cu методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Рассчитывают уравнение регрессии, и по содержанию Mn и/или Cu в чешуе устанавливают концентрацию меди. Способ точен, атравматичен и неинвазивен, прост и удобен в использовании. 3 табл., 1 пр.
.
Предлагаемое изобретение относится к животноводству, экологии, ветеринарии и предназначено для использования в качестве теста на степень концентрации меди в мышцах рыбы.
Медь является одним из важнейших элементов для всех биологических организмов и человека. В свою очередь, избыток меди опасен для организма, хотя во всех деталях его действие недостаточно детально изучено. Известно, что гиперкупреоз может вызвать признаки отравления, сопровождающиеся снижением активности и биосинтеза некоторых ферментов. При избыточном содержании меди в тканях возникает ряд патохимических процессов, наиболее значимые из которых - угнетение мембранной АТФазы, а также ингибирование некоторых ферментов и кофакторов, содержащих сульфгидрильные группы (глутатион, липоевая кислота), что ведет к задержке окисления в тканях пировиноградной кислоты и других метаболитов углеводного обмена. При высокой концентрации меди происходит угнетение активности цитохромоксидазы и аминоксидазы (Авцын П.А. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / П.А. Авцын, А.А Жаворонков, М.А Риш, Л.С. Строчкова. - М.: Медицина, 1991. - 496 с.). Поэтому необходимо идентифицировать и контролировать уровень меди в организме животных, так как ее дисбаланс может привести к нарушению гомеостаза организма, что в свою очередь будет сказываться на качестве получаемой продукции.
Существует способ определения меди в рыбе (ГОСТ 26931-86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения меди. - М: Стандартинформ, 2010. - С. 1-13). Существующий метод не позволяет проводить прижизненную диагностику содержания меди, так как забор проб для анализа осуществляется уже от убитых рыб.
От рассмотренного выше метода предлагаемый способ отличается тем, что проводят определение химического состава чешуи, взятой от живой рыбы, методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Устанавливают концентрацию Mn и/или Cu в чешуе для определения меди в мышцах и рассчитывают уравнения регрессии:
y=-0,09x+5,2394, где x - содержание Mn (г/кг) в чешуе,
y - содержание Cu (г/кг) в мышцах.
y=-1,8908x+5,4283, где x - содержание Cu (мг/кг) в чешуе,
y - содержание Cu (г/кг) в мышцах.
Заявленным способом решается задача оценки содержания меди в мышечной ткани рыб вида Stizostedion lucioperca. Поставленная задача достигается с помощью определения концентрации Mn и/или Cu в чешуе с последующим расчетом уровня магния и калия в мышцах с использованием уравнения регрессии. По содержанию на выбор Mn и/или Cu в чешуе устанавливают содержание меди в мышцах.
Пример выполнения.
Пробы чешуи были взяты у судака (Stizostedion lucioperca) в возрасте 3-4 года. Судак пойман в период с ноября по декабрь 2011 г. в Новосибирском водохранилище. Чешуя для анализа была тщательно промыта. Чтобы очистить чешую от загрязнения навеску чешуи помещали в колбу с дистиллировной водой и потом пробу перемешивали в течение одной минуты миксером со скоростью вращения 1000 об/мин. Затем, воду меняли до 10 раз, повторяя эту процедуру. Потом чешую промывали в ацетоне марки ОСЧ 49-5 в течение двух минут, после чего промывали 3 раза деионизированной водой и высушивали при комнатной температуре.
Для анализа взвешивали навеску массой 100 мг и помещали в кварцевую чашку. Чашку с навеской пробы ставили в холодную кварцевую печь. Температуру печи поднимали до 250°C. Пробу выдерживали при данной температуре 15 минут. Затем температуру поднимали до 450°C и выдерживали 15 минут. Затем пробу оставляли в печи остывать до комнатной температуры. После обугливания проба перетиралась в кварцевых чашках до состояния порошка черного цвета. Затем из подготовленной пробы отбирали навеску массой 10 мг и смешивали с 50 мг графитового порошка и 40 мг спектроскопического буфера (15% NaCl и графитовый порошок). Непосредственно для анализа отбиралось 20 мг из полученной смеси.
Химические элементы в чешуе определялись с помощью атомно-эмиссионного спектрального анализа на базе аналитической лаборатории Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН. Для проведения анализа были использованы двухструйный дуговой плазмотрон «Факел» и многоканальный атомно-эмиссионный спектрометр «Гранд» производства ООО «ВМК-оптоэлектроника» (Россия).
Исследование мышечной ткани проводили на базе биохимической лаборатории Сибирского НИИ животноводства Россельхозакадемии. Для анализа использовали атомно-абсорбционный спектрофотометр Perkin Elmer 360 (США). Пробоподготовка для атомно-абсорбционного анализа происходила в следующей последовательности: посуду после мойки в мыльном растворе промывали водопроводной водой и ополаскивали бидистиллированной водой, потом сушили. Пробы (весом 100 г) измельчались до однородной массы, затем высушивались в печи при температуре 60-70°C около 12 часов до постоянной массы. Из полученного сухого остатка отвешивали 3 г, которые озоляли в муфельной печи при температуре 500-550°C. Через 10-15 часов минерализация заканчивалась, зола приобретала серый или белый цвет. После этого пробы остывали при комнатной температуре. Далее полученный зольный остаток массой 3 г растворяли в 3-х мл 50% соляной кислоты, затем пробы нагревались на электроплите для получения сухого осадка, затем этот остаток переносился в колбу путем разведения его в 25 мл дистиллированной воды. Полученный готовый раствор исследовался на элементный состав.
Данные по содержанию меди и других химических элементов в мышечной ткани представлены в табл. 1. В мышцах судака содержание меди было в 7 раза ниже, чем железа (Р<0,001). Значения концентрации химических элементов в мышечной ткани можно представить в виде ранжированного ряда: Cu<Fe<Mg<K. Уровень железа и меди характеризуется высокой фенотипической изменчивостью, а уровень Mg и K - относительно низкой.
В табл. 2 отражены данные по содержанию некоторых химических элементов в чешуе рыб. По уровню концентрации химических элементов можно построить возрастающий ранжированный ряд: Cu<Ba<Mn<Sr. Следовательно, наибольшая аккумуляция в чешуе характерна для стронция, а наименьшая - для меди. Концентрация меди в чешуе в 3,9 раза ниже, чем в мышцах (Р<0,001), что свидетельствует об избирательной аккумуляции этого элемента. Содержание Ba и Mn характеризуется относительно высокой фенотипической изменчивостью.
В табл. 3 показано, что между изученными показателями имеются достаточно высокие корреляции. Следовательно, при наличии связей между элементами, можно рассчитать уравнения регрессии. Что позволит прогнозировать содержание меди в мышцах, установив концентрацию одного или нескольких элементов на выбор - Mn и/или Cu в чешуе.
Таким образом, предложенный способ позволяет провести прижизненную оценку интерьера рыбы по содержанию марганца и меди в мышцах, используя при этом только пробы чешуи.
Способ определения содержания меди в мышечной ткани рыбы, включающий анализ биосубстрата, отличающийся тем, что проводят микроэлементный анализ чешуи рыб, определяют в чешуе концентрацию Mn и Cu и рассчитывают уравнения регрессии:
y=-0,09x+5,2394, где x - содержание Mn (мг/кг) в чешуе,
y - содержание Cu (мг/кг) в мышцах.
y=-1,8908x+5,4283, где x - содержание Cu (мг/кг) в чешуе,
y - содержание Cu (мг/кг) в мышцах.
