Применение методов биотестирования для контроля экологической безопасности консервации зерна пшеницы производными карбамида Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

-1991.-55,-

инов Ю.Г.

осгь ренина тходной пе-^j>., Ереван,

ски актив-licaly active solovV.V.//

рол из бел-aktivierung Flaschel Е., 51-553.

IX бобов и fractions / 7.-№4,-

IX бобов )в прогеаз. .) proteins: (ielsen S.S.

основно-. in vitro Phaseolus

&29.

- Пер. Beleyova 74.

белков / юа hoc J.

рахин II n arachin, tala L.) / ft. - 42. -

л V*. -

664.72

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ БИОТЕСТИРОВАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КОНСЕРВАЦИИ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

ПРОИЗВОДНЫМИ КАРБАМИДА

П.И. КУДИНОВ, Т.В. ПЕРШАКОВА ,, ;

Кубанский государственный технологический университет

Послеуборочная обработка продовольственного зерна пшеницы производными карбамида - метацидом и фогуцидом позволяет значительно увеличить сроки его хранения. При найденных концентрациях консервантов наблюдается торможение микробиологических и биохимических процессов, определяющих жизнеспособность зерна и хлебопекарные свойства выработанной из него муки [1-2], При хранении обработанного зерна снижается активность окислительно-восстановительных ферментов - каталазы и пероксидазы, повышается всхожесть и энергия прорастания [3]. Также возрастает сахаро- и газообразующая способность муки, полученной из консервированного зерна, качество хлеба не снижается, а его объемный выход, пористость, цвет корки улучшаются. Хлеб, выпеченный из такой муки, значительно меньше поражается картофельной болезнью [4].

Цель настоящих исследований - разработка методов контроля экологической безопасности обработанного консервантами зерна.

В качестве тест-организмов были применены бактерии Pseudomonas Putida, водоросли Sceneodesmus subspicatus и дафнии (Daphnia magna Straus).

Тест-организм Pseudomonas Putida представляет собой аэробную бактерию размером от 0,7 до 1,1 мкм. Биотестирование относительно бактерий Pseudomonas Putida основано на сравнении скорости их роста при воздействии испытуемого вещества и при его отсутствии. Замедление скорости размножения бактерий устанавливали путем сравнения определяемой на спектрофотометре мутности питательной среды с добавленными водными вытяжками образцов зерна и муки, обработанных консервантами, и контрольных [5].

Водные вытяжки из зерна пшеницы опытных и контрольных образцов помещали в колбы с инокулирован-ной питательной средой, инкубировали при температуре 23 °С в течение 16 ч, затем при помощи спектрофотометра измеряли мутность гомогенизированных проб для оценки выращенной биомассы. Результаты приведены в табл 1.

Полученные данные свидетельствуют, что водные вытяжки зерна, обработанного консервантами в реко-

мендуемых дозировках (метацид - 600, фогуцид - 100 г/т) и хранившегося в течение 60 сут, практически не оказывают никакого ингибирующего действия на тест-организм Pseudomonas Putida. Аналогичный вывод можно сделать и по результатам биотестирования водных вытяжек муки, выработанной из консервированного зерна.

Таблица 1

Образец

Замедление размножения клеток бактерий Pseudomonas Putida, %, при дозировке консерванта, г/т

Метацид Фогуцид

600 900 1200 100 • 900

0,4 5,2 24,8 0,9 7,4 32,7

_ 5,9 12,1 2,4 18,8

- - 0,3 - _

Зерно после хранения:

24 ч 60 сут Мука

Биотестирование относительно пресноводных водорослей Sceneodesmus зиЬзршаШэ основано на учете степени ингибирования их роста водными вытяжками из обработанного консервантами зерна, которое измеряется относительно темпа роста культур в среде с добавлением водных вытяжек из необработанных образцов.

Инокулум водорослей для испытания брали из экс-потенциально растущей предкультуры, приготовленной за 3 сут до начала испытания. Количество инокулу-ма, добавляемого во все сосуды с исследуемыми растворами, рассчитывали так, чтобы исходная плотность клеток была 104 клеток на 1 мл. Закрытые пробками сосуды с раствором инкубировали при температуре 23°С в течение 72 ч под непрерывным белым светом, периодически встряхивая, с целью улучшения газообмена. Каждые 24 ч проводили отбор проб.

По результатам измерений строили кривую роста для исследуемых образцов и контрольной группы в виде графа логарифма средней плотности клеток относительно времени. Площадь А под двойной линейной кривой роста находили по формуле

N] +N2 -2N0

(t2 -f,)+....+

Таблица 3

N„.t+Nn

~2Nn

(1)

2

■x(t„ i),

муле

I=A‘ A; 100 A,

Ингибирование скорости роста водорослей по отношению к контролю, %, при дозировке консерванта, г/т

Метацид Фогуцид

300 900 1200 100 300 900

Зерно после хранения, сут: 1 2,5 7,4 1,3 2,4

60 «л - 0,4 1,2 - - 0,4

Мука ~ - - - - -

Биотестирование относительно дафний заключалось в определении влияния водных вытяжек зерна, консервированного различными концентрациями производных карбамида, на жизнедеятельность тест-организма Daphnia magna Straus.

Дафний помещали в разбавляющую воду в таком

количестве, чтобы их плотность не превышала 5 дафний на 1 мл раствора. Чувствительность дафний периодически контролировали путем добавления бихромата калия. О степени токсичности исследуемых проб судили по количеству иммобилизованных дафний, не способных передвигаться через 15 с после встряхивания сосуда. "• о

Количество иммобилизованных дафний, %,

где /], /„ - время 1-го и «-го измерений после начала испытания; И0-номинальная исходная плотность клеток; Ы„- измеренная плотность клеток в 1„ время.

Процентное ингибирование / рассчитывали по фор-

(2)

Образец при дозировке консерванта, г/т

Метацид Фогуцид

300 900 1200 100 300 900

Зерно после

хранения:

24 ч 0,5 2,4 4,2 0,2 3,4 12,6

60 сут - 0,7 4,5 - 0,4 2,4

Мука - - 0,3 - - -

гле А;, Ас - средние площади для исследуемого раствора и контрольной группы.

Полученные результаты (табл. 2) позволяют сделать вывод, что консервация зерна пшеницы производными карбамида в рекомендуемых дозировках не влияет на его экологическую безопасность, определяемую по ингибированию роста водорослей 8сепеос1езтш эиЬзрюаШБ.

Таблица 2

Результаты исследований свидетельствуют, что водные вытяжки зерна, обработанного консервантами в рекомендуемых дозировках (метацид - 300, фогуцид - 100 г/т) и хранившегося в течение 60 сут, практически не оказывают ингибирующего действия на тест-ор-ганизм.

Полученные данные подтверждают экологическую безопасность консервации зерна пшеницы производными карбамида, которые оказывают отрицательное влияние на тест-организмы только при применении в дозах, значительно превышающих рекомендуемые: для метацида - 600, фогуцида - 100 г/т.

Даже при относительно высоких концентрациях консерванта его токсичное действие значительно снижается после 60 дней хранения зерна, причем у зерна, обработанного фогуцидом, это снижение больше.

Таким образом, подтверждена целесообразность применения консервации продовольственного зерна пшеницы производными карбамида.

ЛИТЕРАТУРА •'

1. Кудинов П.И., Бочкова Л. К., Караим Т.В. Влияние обработки зерна пшеницы метацидом на хлебопекарные свойства муки и качество хлеба//Изв. вузов. Пищевая технология. - 1997,-№ 6. - С. 22-23.

2. Кудинов П.И., Першакова Т.В. Влияние метацида на микрофлору зерна пшеницы, муки и хлеба// Технология и оборудование пищевой пром-сти: Межвуз. сб. - Краснодар, 1998.

3. Кудинов П.И., Першакова Т.В. Влияние обработки метацидом зерна на активность окислительно-восстановительных ферментов // Сб. тез. Междунар. науч.-техн. конф. «Техника и технология пищевых производств», 25-27 марта 1998 г. - Могилев, 1998.

4. Першакова Т.В. Биохимическое и технологическое обоснование консервации зерна пшеницы производными карбамида: Автореф.дис. ... канд.техн.наук. - Краснодар, 1998. - 24 с.

5. Булатов А.И., Макаренко П.П., Шереметов В.Ю.

Справочник инженера-эколога нефтегазодобывающей промышленности по методам анализа загрязнителей окружающей среды. - М.: ОАО «Издательство Недра», 1999. , , , ^

Кафедра биохимии и технической микробиологии ■ - ■'ч ■

Поступила 25.04.01 г.