Способ определения содержания железа в мышечной ткани рыбы Российский патент 2021 года по МПК G01N33/48 

Данное изобретение относится к животноводству, рыбоводству, экологии, ветеринарии и служит в качестве теста для определения уровня концентрации железа в мышцах рыбы.

Железо - это один из самых важных химических элементов для всех биологических организмов, а также для человека. В человеческом организме содержится около 3,5-4,5 г железа. 70% железа присутствует в крови, 30% - в печени, костном мозге, селезенке, мышцах. Железо принимает участие в транспортировке и хранении кислорода, синтезе ДНК, белковом обмене, синтезе гормонов щитовидной железы, производстве соединительной ткани, нейромедиаторов, играет важную роль в поддержании иммунитета. Однако, данный элемент опасен для организма при его избытке, так как происходит нарушение углеводного обмена, а также может возникнуть цирроз печени и некроз кишечника. Дефицит железа в организме рыб приводит к замедлению роста, развитию железодефицитной гипохромной анемии, снижению гемоглобина и гематокрита, а также пониженному эритропоэзу.

Поэтому необходимо определять и контролировать уровень железа в организме животных, так как его дисбаланс может вызвать нарушение гомеостаза организма, как следствие влиять на качество получаемой продукции. Производные кожи широко используются для установления концентрации тяжелых металлов в органах и тканях сельскохозяйственных животных (Патент RU 2421726 С1, Патент RU 2426119 С1). У рыб известен способ определения содержания меди в мышечной ткани с использованием в качестве маркера чешую (Патент RU 2555518 С1).

В настоящее время существует способ определения железа в рыбе (ГОСТ 26928-86). Сырье и продукты пищевые. Методы определения железа. - М: ИПК Издательство стандартов, 2002. - С. 1-8.). Тем не менее, данный метод не позволяет осуществить прижизненную диагностику уровня концентрации железа, так как отбор проб для анализа производится уже от убитых рыб. От данного метода предлагаемый нами способ отличается тем, что осуществляется определение химического состава чешуи, отобранной от живых рыб, методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивносвязанной плазмой. Определяют концентрацию Mg и/или Fe в чешуе для определения железа в мышцах производителей и самок. И рассчитывают уравнение регрессии:

у = - 0,0998х+13,532, где х содержание Fe (мг/кг) в чешуе,

у - содержание Fe (мг/кг) в мышцах.

у = - 1,943х+12,918, где х содержание Mg (г/кг) в чешуе,

у - содержание Fe (мг/кг) в мышцах.

Данным способом можно оценить содержание железа в мышечной ткани рыбы вида Stizostedion lucioperca. Поставленная задача решается с помощью установления уровня концентрации Mg и/или Fe в чешуе с дальнейшим расчетом уровня железа в мышцах с использованием уравнений регрессии. По аккумуляции на выбор Fe и/или Mg в чешуе устанавливают содержание железа в мышечной ткани.

Пример выполнения. Пробы чешуи были отобраны от судака (Stizostedion lucioperca) в возрасте 3-4,5 лет. Судак был выловлен в период с ноября по декабрь 2019 г. в Новосибирском водохранилище. Чешуя для данного исследования была тщательно промыта. Для того чтобы очистить чешую от загрязнения навеску чешуи помещали в колбу с дистиллированной водой, далее пробу перемешивали в течение одной минуты миксером со скоростью вращения 1000 об/мин. В последующем воду меняли до 10 раз, повторяя данный этап. Затем чешуя промывалась в ацетоне марки ОСЧ 49-5 в течение двух минут, далее очищается 3 раза деионизированной водой и высушивалась при комнатной температуре.

Для анализа взвешивали пробу массой 100 мг и помещали в кварцевую чашку, затем ставили в холодную кварцевую печь. Печь разогревали до температуры 250°С, экспозиция при данной температуре составила 15 минут. Затем температуру увеличивали до 450°С с экспозицией 15 минут. Далее пробу оставляли в печи остывать до комнатной температуры. После обугливания проба перетиралась в кварцевых чашках, далее из порошка подготовленной пробы отбирали навеску массой 10 мг и вводили 50 мг графитового порошка и 40 мг спектроскопического буфера (15% NaCl и графитовый порошок). Для самого исследования отбиралось 20 мг из полученной смеси.

Химические элементы в чешуе и мышечной ткани устанавливались с помощью атомно-эмиссионного спектрального анализа на базе Аналитического центра коллективного пользования Института геологии и минералогии им. B.C. Соболева СО РАН. Для исследования чешуи были использованы двухструйный дуговой плазмотрон «Факел» и многоканальный атомно-эмиссионный спектрометр «Гранд» производства ООО «ВМК-оптоэлектроника» (Россия). Для анализа мышечной ткани использовали атомно-абсорбционный спектрофотометр Perkin Elmer 360 (США). Подготовка проб для атомно-абсорбционного анализа происходила поэтапно: в посуду после мойки в мыльном растворе обмывали водопроводной водой и ополаскивали бидистиллированной водой, затем сушили. Навески (весом 100 г) измельчались до однородной массы, далее высушивались в печи при температуре 60-70°С примерно 12 часов до постоянной массы. Из приготовленного сухого остатка брали 3 г, которые озоляли в муфельной печи при температуре 500-550°C. Затем, через 10-15 часов минерализация оканчивалась, зола была серого или белого цвета. Пробы остывали при комнатной температуре, далее полученный зольный остаток массой 3 г вводили в 3-х мл 50% соляной кислоты, затем пробы нагревались на электроплите для извлечения сухого осадка, далее данный остаток переносился в колбу путем разведение его в 25 мл дистиллированной воды. В готовом растворе определяли элементный состав.

Данные по содержанию железа и магния в мышечной ткани представлены в табл.1. В мышцах судака содержание микроэлемента железа было в много раз меньше, чем макроэлемента магния. Фенотипическая изменчивость железа была выше, чем концентрация магния в 1,8 раз (Р<0,01).

В табл. 2 показаны данные по содержанию магния и железа в чешуе рыб. Концентрация железа в чешуе в 8,1 раз выше, чем в мышцах (Р<0,001). Индивидуальная изменчивость содержания железа в мышечной ткани и чешуе была одинаково высокой.

Изменчивость уровня магния в чешуе была в 1,5 раз выше, чем в мышцах (Р<0,01). Установлено, что между изученными показателями имеются средние значения корреляций (табл. 3). Поэтому, при наличии связей между данными элементами, можно рассчитать уравнения регрессии, для прогнозирования содержания железа в мышцах установив концентрацию одного или нескольких элементов на выбор - Mg и/или Fe в чешуе.

Следовательно, с помощью данного способа можно провести прижизненную оценку интерьера рыбы по содержанию железа в мышцах, применяя только лишь пробы чешуи.

Изобретение относится к медицине, а именно к животноводству, экологии и ветеринарии. Осуществляется микроэлементный анализ чешуи рыбы. Выявляют концентрацию одного или нескольких элементов в чешуе на выбор - Fe и/или Mg. Затем рассчитывают уравнения регрессии по оригинальным формулам для расчета концентрации железа в мышцах. Способ прижизненный, неинвазивный, практичный и доступный в использовании. 3 табл., 1 пр.

Способ определения содержания железа в мышечной ткани рыбы, включающий анализ биосубстрата, отличающийся тем, что осуществляется микроэлементный анализ чешуи рыбы, а также выявляется концентрация одного или нескольких элементов в чешуе на выбор - Fe и/или Mg, а затем рассчитываются уравнения регрессии:

у = - 0,0998х+13,532, где х содержание Fe (мг/кг) в чешуе,

у - содержание Fe (мг/кг) в мышцах,

у = - 1,943х+12,918, где х содержание Mg (г/кг) в чешуе,

у - содержание Fe (мг/кг) в мышцах.