CC BY
26
УДК 637.344 : 57.083
Кочубей-Литвиненко О. В., к.т.н., доцент, Олшевський В. В., к.т.н., доцент
(E-mail: [email protected]) Национальный университет харчових технологт, м. Кигв, Украгна Дмитруха Н. М., д.б.н., с.н.с. © 1нститут медицини пращ АМН Украгни, м. Кигв, Украгна ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЦИТОТОКСИЧНО1 Д11 МОЛОЧНО1 СИРОВАТКИ П1СЛЯ ЕЛЕКТРО1СКРОВОГО ОБРОБЛЕННЯ НА КУЛЬТУРАХ РУХЛИВИХ
КЛ1ТИН
Стаття присвячена вивченню цитотоксичног дп молочног сироватки до i тсля електроккрового оброблення та сухог сироватки, збагаченог частинками магнт i мангану внаслгдок електроккрового диспергування гранул металгв в гг середовищг. Дослгдження проводили з використанням альтернативного методу in vitro на бюлоггчних тест-об 'ектах - суспензтнт культург сперматозогдгв бика. Оцтку цитотоксичног дИ здтснювали за тдексом токсичностг It на аналгзаторг АТ-05 (Роая).
У статтг представлено результати фгзико-хгмгчних дослгджень i дисперсного аналгзу молочног сироватки до та тсля електроккрового оброблення. Визначено тдекси токсичностг зразюв сухог демтералгзованог сироватки та збагаченог магтем i манганом вна^док реалiзацiг електроккрового оброблення, що становлять 87,9 i 93,9 % вiдповiдно. Зроблено висновок, що до^джуват зразки сухог сироватки належать до 4 класу небезпеки й е нетоксичними.
Ключов'1 слова: молочна сироватка, електроккрове оброблення, магнт, манган, цитотоксичтсть, тест-об'ект, культура сперматозо^в бика, рухливють, тдекс токсичностi.
УДК 637.344 : 57.083
Кочубей-Литвиненко О. В., к.т.н., доцент, Олишевский В. В., к.т.н., доцент, Национальный университет пищевых технологий, г. Киев, Украина Дмитруха Н. Н., д.б.н., с.н.с
Институт медицины труда АМН Украины, г. Киев, Украина ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ НА КУЛЬТУРАХ ПОДВИЖНЫХ КЛЕТОК
Статья посвящена изучению цитотоксического действия молочной сыворотки до и после электроискровой обработки, а также сухой сыворотки, обогащенной частицами магния и марганца в результате электроискрового диспергирования гранул металлов в ее среде. Исследования проводили с использованием альтернативного метода in vitro на биологических тест-объектах - суспензионной культуре сперматозоидов быка. Оценку цитотоксичности осуществляли по индексу токсичности на анализаторе АТ-05 (Россия).
В статье представлены результаты физико-химических исследований и дисперсного анализа молочной сыворотки до и после электроискровой обработки. Определены индексы токсичности образцов сухой деминерализованной сыворотки и обогащенной магнием и марганцем в результате электроискровой обработки, составляющие 87,9 и 93,9 % соответственно. Сделан вывод, что исследуемые образцы сыворотки относятся к 4 классу опасности и являются нетоксичными.
© Кочубей-Литвиненко О. В., Олшевський В. В., Дмитруха Н. М., 2015
66
Ключевые слова: молочная сыворотка, электроискровая обработка, магний, марганец, цитотоксичность, тест-объект, культура сперматозоидов быка, подвижность, индекс токсичности.
UDC 637.344: 57.083
Kochubei-Lytvynenko O., Ph.D., associate professor, Olishevsky V., Ph.D., associate professor
National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine Dmytrukha N., Doctor of Biological Science Institute for occupational health, Kyiv, Ukraine STUDY OF MILK WHEY CYTOTOXICITY AFTER ELECTRICAL DISCHARGE TREATMENT OF MOVING CELLS CULTURES
The article is dedicated to studying cytotoxicity of milk whey before and after electrical discharge treatment and dry whey enriched with magnesium and manganese particles in result of electrical discharge dispersion of metal granules in its environment. The study was performed with the use of alternative method in vitro on biological test objects: suspension culture of bull spermatozoa. Estimate of the cytotoxic activity was performed according to It toxicity index on АТ-05 analyzer (Russia).
The article presents results of physicochemical research and dispersion analysis of milk whey before and after electrical discharge treatment. Toxicity indexes of dry demineralized whey and whey enriched with magnesium and manganese as a result of electrical discharge treatment were established to constitute 87,9 and 93,9 % respectively. Conclusion was made that studied samples of dry whey belong to 4 class of threat and therefore are not toxic.
Key words: milk whey, electrical discharge treatment, magnesium, manganese, cytotoxicity, test object, culture of bull spermatozoa, agility, toxicity index.
Вступ. Використання лише традицшних технологш та cnoco6iB оброблення для виршення актуальних для молочного виробництва проблем е неперспективним в сучасних умовах. Тому шновацшним тдходом е використання електрофiзичних методiв [1]. Але впровадження нових методiв оброблення в технолопчну схему виробництва харчових продукпв потребуе виршення ряду питань, зокрема, виявлення ланок виробництва, де економiчно ефективно !х використовувати за ращонального поеднання з традицшними методами дослщження впливу на яюсть i безпечнють готових продукпв тощо.
У Проблемнш науково-дослщнш лабораторп НУХТ тривають дослщження щодо вивчення фiзичних та електрохiмiчних процешв, що вщбуваються в молочнш сироватщ при реалiзацil методу об'емного електроюкрового диспергування струмопровщних гранул металiв. Доведено можливють збагачення молочно! сироватки частинками бюгенних елемеш!в Магшю та Мангану. Оскшьки щ елементи е каталiзаторами багатьох процешв, у тому чи^ можуть прискорювати трансформащю лактози за певних умов, даш дослiдження е перспективними. Але не менш важливим нiж вивчення процесiв, що вщбуватимуться за електроiскрового оброблення, е проведення токсиколого-ппешчно! оцiнки оброблено! молочно! сироватки та виготовлених з не! продукпв.
Як правило, у вггчизнянш та свгговш практицi для доведення небезпечносп речовин проводять дослiдження на теплокровних тваринах. Проте сьогодення вимагае одержання шформацп про токсичшсть та небезпечнють речовин i продуктiв за менш затратних способiв, в експрес-режимi та бшьш гуманно, нiж
67
традицшно визначеними методами експериментальних дослщжень на лабораторних тваринах. Ниш активно розвиваються альтернативш методи in vitro на бюлопчних тест-об'ектах, що мають позитивш результати при оцшщ токсичностi полiмерних матерiалiв, парфумерно-косметично! продукци, поверхнево-активних речовин тощо [2-6].
Оцiнка цитотоксичностi з використанням рухливостi статевих клгтин бика в якостi тест-об'екту передбачае оцшювання токсичностi речовин та визначення класу небезпечностг Перевагою використання суспензп культури сперматозо!дГв бика (КСБ) порiвняно з iншими клiтинними культурами е вщносна невибагливiсть до умов !х зберiгання (немае потреби дотримуватись стерильних умов), що значно зменшуе працемiсткiсть i вартiсть випробувань. Метод дозволяе оцшити сумарний ефект вщ впливу дослiджуваних речовин та продукпв за !х бiологiчною дiею на тест-об'ект КСБ.
Метою роботи було встановити безпечнють молочно! сироватки, збагачено! частинками магнiю i мангану внаслщок об'емного електроiскрового диспергування гранул металiв, та порiвняти ступiнь И цитотоксично! дп альтернативним in vitro методом з використанням клгшнного тест-об'екту - суспензшно! культури сперматозо!дГв бика.
Матерiали i методи дослiджень. Предмет дослщжень: сироватка з-тд сиру кисломолочного до та тсля електроiскрового оброблення в розряднш камерi зi струмопровiдним прошарком гранул магнiю та мангану; суха сироватка демiнералiзована та суха сироватка, збагачена магшем та манганом.
Електроюкровий процес реалiзовували на експериментальному технолопчному комплексi, що складаеться з генератора розрядних iмпульсiв, блоку управлiння, розрядно! камери, вимiрювальних i допомiжних приладiв [7].
Суху сироватку, збагачену частинками магшю та мангану виробляли з пщсирно! сироватки, попередньо демшералГзовано! на нанофiльтрацiйнiй установцi GEA, а потГм обробленiй за електроiскровим методом.
Величину рН дослщжуваного середовища визначали на iономiрi унiверсальному И-160 М. При цьому активну кислотнють сухо! сироватки вимiрювали у вiдновлених зразках з масовою часткою сухих речовин 6,0 %.
Розмiр частинок визначали на аналiзаторах дисперсностi частинок Malvern Instruments Ltd., Великобриташя. Вмiст металiчних елементiв у зразках сироватки -методом атомно-абсорбцшно! спектрометрil на атомно-абсорбцшному спектрометрi AAS1N (Carl-Zeiss Jena, Шмеччина).
Дослiдження цитотоксичностi проводили в умовах Лабораторп промислово! токсикологil i ппени працi при використаннi хiмiчних речовин 1нституту медицини працi АМН Украши. В роботi використовували метод, що грунтуеться на визначенш безпосереднього впливу продукту на рухливють статевих клггин бика. Оцiнку цитотоксично! дП дослщжуваних зразкiв здiйснювали за iндексом токсичносп It на аналiзаторi АТ-05 (Рошя). 1ндекс токсичностГ It (у %) обчислювали для кожного зразка дослщжувано! молочно! сироватки як вiдношення середньозваженого часу рухливосп суспензП клГтин у дослад до середньозважено! рухливостГ суспензи клГтин у контролГ.
Висновок щодо загально токсично! дП робили за значенням It. Якщо Гндекс токсичносп дослГджуваного об'екта знаходиться в штервалГ значень 70 - 120 %, тодГ його вГдносять до 4-го класу небезпеки i визнають нетоксичним. Якщо It
68
виходить за встановлет меж^ то речовина е токсичною i потребуе додаткових токсиколопчних дослiджень [3, 8].
Результати дослщжень. Результати фiзико-хiмiчних дослiджень i дисперсного аналiзу дослщних зразкiв молочно! сироватки до та тсля реалiзацil електроiскрового процесу представлен в табл.1.
Таблиця 1
Характеристика дослщних зразкчв молочно'1 сироватки
Номер зразка рН Середнш розм1р частинок, мкм Вм1ст Mg, мг/кг Вм1ст Мп, мг/кг
1 4,18 ± 0,18 0,490 ± 0,24 53±2,7 0,035 ± 0,001
2 4,76 ± 0,15 0,394 ± 0,17 148 ±7,0 0,035 ± 0,001
3 4,99 ± 0,20 0,492 ± 0,26 53±2,7 0,060 ± 0,003
4 6,3 ± 0,20 60,3 ± 2,8 938 1,1
5 6,5 ± 0,15 63,6 ± 3,0 2900 12,9
Номер зразка: 1 - сироватка з-тд сиру кисломолочного освтлена; 2,3 -сироватка, оброблена в розрядмй камер1 з шаром гранул метал1в м1ж основними електродами магмю та мангану в1дпов1дно; 4 - суха тдсирна демтерал1зована сироватка; 5 - суха тдсирна сироватка, збагачена магтем 7 манганом.
Оцшка цитотоксично! ди дослщжуваних зразюв наведена у табл. 2.
Таблиця 2
Цитотоксичшсть дослщжуваних зраз^в молочно'1 сироватки_
Номер зразка Середньозважений час 1нтегральна оцшка 1ндекс
рухливосп, ум.од., у: рухливосп, ум.од., у: токсичносп, %
дослщ контрол1 дослщ контрол1
1 5,2 49,0 15,2
2 5,6 34,1 50,3 20912,2 16,4
3 6,7 107,5 19,6
4 31,9 36,3 6605,5 28313,4 87,9
5 34,1 8776,5 93,9
Зменшення рухливосп КСБ в зразках сироватки з-тд сиру кисломолочного до та тсля оброблення пояснюеться низьким рН середовища (табл. 1). Змiна рН розчину чинить цитотоксичну дда на суспензда сперматозоадв бика, для якого характерний дiапазон значень рН 5,9-7,3. Тому для тдтвердження безпеки сироватки з низьким рН середовища слщ тдбирати iншi тест-об'екти, на якi рН не буде мати ютотного впливу. Хоча попередньо можна стверджувати, що зниження рухливосп КСБ не пов'язане з електроюкровим обробленням, оскiльки, незважаючи на низький рiвень рН, штегральна оцiнка рухливостi в оброблених зразках сироватки була навггь дещо вищою, нiж у вихiднiй сироватцi.
Встановлено, що шдекс токсичностi зразкiв сухо! демiнералiзованоl сироватки становив 87,9 %, а сухо! сироватки, збагачено! магтем та манганом -93,9 %. Це дае тдстави вщнести дослщжуват зразки сухо! сироватки до 4 класу небезпеки малонебезпечних речовин згщно з ГОСТ 12.1.007.
Вiдомо, що основним джерелом енергп прямолiнiйно-поступального руху сперматозоадв е аденозинтрифосфат (АТФ), синтез якого здшснюють мггохондрп. Рухова функщя сперматозоадв зберiгаеться доти, поки в клггит мггохондрп синтезують АТФ [2].
69
ВщмГчено, що при контакт сухо! тдсирно! сироватки, збагачено! магшем та манганом, зГ сперматозо!дами бика, !х рухлива актившсть була навпъ жвавшою порГвняно зГ зразком сухо! тдсирно! сироватки. Тобто, електроюкрове оброблення не викликало в сироватщ потенцшно шкщливих чинниюв, яю б могли спричинити порушення проникносп мембран мггохондрш, припиняючи !х функщонування, та змшити енергетичний обмш клгшн.
Висновки. 1. Електроюкрове оброблення не викликае в сироватщ потенцшно шкщливих чинниюв.
2. Суха шдсирна сироватка, збагачена магшем та манганом внаслщок електроюкрового оброблення, не виявляе цитотоксично! ди на КСБ. 1ндекс токсичносп дорГвнюе 93,9 %, що дае шдстави вщнести !! до 4-го класу небезпеки i визнати нетоксичною.
3. Для тдтвердження безпеки сироватки з-тд сиру кисломолочного з низьким рН середовища слад тдбирати шшГ тест-об'екти, на яю рН не буде мати ютотного впливу.
Перспективи подальших дослiджень. ВГдповГдно до Свропейсько! законодавчо! програми REACH з Реестрацй, експертизи та авторизацп хГмГчних речовин для остаточного встановлення небезпеки оброблено! сироватки, i враховуючи !! призначення для харчових цГлей, необхщно провести додатковГ дослГдження на культурах клгшн епГтелГю кишковика та гепатоцитах для виявлення потенцшних органГв-мГшеней.
Лггература
1. Рогов И. А. Электрофизические методы в холодильной технике и технологии / И. А. Рогов, Б. С. Бабакин, В. А. Выгодин. - М.: Колос, 1996. - 336 с.
2. Альмова А.А., Бегиева М.Б. Определение токсического действия полимерных материалов на основе К,К-диаллиламинокислот // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 93. - с. 539-541.
3. Гигиена, токсикология, санитария. Экспресс-метод оценки общетоксического и кожноразражающего действия парфюмерно-косметической продукции in vitro (на культуре подвижных клеток): методические рекомендации № 29 ФЦ/394. - М.: Минздрав РФ, 2002. - 10 с
4. Лаппо В. Г., Перова Н. М. Оценка токсичности чистящих и моющих средств in vitro на кратковременной суспензионной культуре подвижных клеток-сперме быка // Токсикологический вестник. - 2004. - №6. - С. 17-60.
5. Наружный Н. П, Завьялов Н. В., Еськов А. П. Экспресс-метод определения цитотоксичности материалов с использованием в качестве тест-объекта спермы крупного рогатого скота. Методические рекомендации. - М. : 2001.
6. Оцшка токсичносп поверхнево-активних речовин на культурГ рухливих клгтн / Яловенко О. I., Раецька О. В., ГолГченков О. М. та ш. // Довкшля та здоровя. -2014. - № 3 (70). - с. 15-18.
7. Лопатько, К. Г. Образование наноразмерной фракции металлов при электроискровой обработке гранул / К. Г. Лопатько, В. В. Олишевский, А. И. Маринин, Е. Г. Афтандилянц // Электронная обработка материалов. - 2013. - № 49 (6). - С. 80-85.
8. Межгосударственный стандарт. Продукция парфюмерно-косметическая. Методы оценки токсикологических и клинико-лабораторных показателей безопасности.
Стаття надшшла до редакцИ 4.09.2015
70
УДК 637.523.2
Маркович I. I., астрантка, Паска М. З., д. вет. н., професор ©
Льб1еський национальный университет ветеринарног медицины та б1отехнологт
1мем С. З. Т.Жицького
ВПЛИВ СИРОВИНИ НА ЗМ1НИ ЖИРНОКИСЛОТНОГО СКЛАДУ НАП1ВКОПЧЕНИХ КОВБАС
Використання рослинног сировини та м'яса курятини дозволить замтити свинину натвжирну у технологи натвкопчених ковбас та отримати продукт, покращений за жирнокислотним складом, осктьки встановлено, що високий вмгст полтенсичених жирних кислот характерний для ковбас з використанням борошна пророщеног сочевищ. Найвищим вмгстом стввгдношення лтолевог (С 18:2): лтоленовог (С 18:3) > 70 характеризуются ковбаси «Особлива Самбгрська» та «Особлива Стрийська пряна», до складу яких, кргм основног сировини, входить куряча грудинка, сочевиця у кглькостг 1,5 кг на 100 кг, чебрець та ялгвець у стввгдношеннях 70:20, а стввгдношення лтолевог (С18:2) : олегновог (С18:1) > 0,25 у «Особливт СгмейнШ» -0,55, осктьки до гг складу входить бтьша кглькгсть м 'ясног сировини тжрослинног.
Ключов1 слова: рослини, сировина, сочевиця, борошно, жирнокислотний склад, ковбаси, м'ясо курятини
УДК 637.523.2
Маркович И. И., аспирантка, Паска М. З., д. вет. н., профессор
Львовский национальный университет ветеринарной медицины и биотехнологий
имени С.З.Тжицького
ВЛИЯНИЕ СЫРЬЯ НА ИЗМЕНЕНИЯ ЖИРНОКИСЛОТНОГО СОСТАВА ПОЛУКОПЧЕНЫХ КОЛБАС
Использование растительного сырья и мяса курицы позволит заменить свинину полужирную в технологии полукопченых колбас и получить продукт улучшенный по жирно кислотному составу. Высокое содержание полиненсичених жирных кислот характерен для колбас с использованием муки пророщенной чечевицы. Высоким содержанием соотношений линолевой (С 18: 2): линоленовой (С 18: 3)> 70 характеризуются колбасы в состав которых, кроме основного сырья, входит куриная грудинка, чечевица в количестве 1, 5 кг на 100 кг, тимьян и можжевельник в соотношениях 70:20, а соотношение линолевой (С18: 2): олеиновой (С18: 1)> 0,25 в составкотрорых входит большое количество мясного сырья чем растительного.
Ключевые слова: растения, сырье, чечевица, мука, жирно кислотный состав, колбасы, мясо курятины
UDC 637.523.2
Markovych I. I., Paska M. Z.
Lviv National University of Veterinary Medecine and Biotechnologies named
after S. Z. Gzhytskyi, Lviv
IMPACT OF RAW MATERIALS ON THE FATTY ACID PROFILE CHANGES
OF SEMI-SMOKED SAUSAGES
The usage of herbal raw materials and chicken meat allows to replace semi-bold pork in the semi-smoked sausages technology and obtain the product with improved fatty acid
© Маркович I. I., Паска М. З., 2015
71
