• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.03.2023
РНФ
375

Метод «отпечатков пальцев» поможет контролировать безопасность пищевых продуктов

4.7

Ученые предложили оценивать уровень радиационной обработки овощей с помощью метода «отпечатков пальцев». Подход основан на отслеживании изменений, которые произошли в химическом составе продуктов после облучения. Предложенный метод прост в исполнении и не требует дорогого оборудования, благодаря чему позволит даже в полевых условиях контролировать качество и безопасность пищи.

Метод «отпечатков пальцев» поможет контролировать безопасность пищевых продуктов / ©Getty images / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Food Chemistry. Чтобы избежать порчи свежих продуктов, например овощей и фруктов, предприятия пищевой промышленности обрабатывают их химикатами. Однако эти соединения не только загрязняют окружающую среду, но и могут причинить вред здоровью.

В связи с этим в последние десятилетия в мировой практике химическую обработку все чаще заменяют радиационной, хотя в России такой подход пока не нашел широкого применения. В этом случае продукты облучают рентгеновскими лучами или пучками электронов, что приводит к образованию свободных радикалов — частиц, окисляющих биологические молекулы. Радикалы убивают бактерии, которые могли бы вызвать порчу продукта, а еще запускают различные превращения, изменяющие его химический состав.

Многочисленные исследования показали, что употребление пищи, облученной дозами не выше 10 килоГрей, совершенно безопасно для человека, поэтому такая обработка разрешена для использования предприятиями. Для сравнения, если сам человек получит в десять тысяч раз меньшую дозу радиации, равную 1 Грей, в 50% случаев у него разовьется лучевая болезнь. Безопасность облученных продуктов можно объяснить тем, что даже столь высокие дозы не приводят к появлению их собственной радиоактивности.

Однако избыточная лучевая обработка потенциально опасна по другой причине — из-за изменения химического состава продуктов. Так, дозы более 1 килоГрей вызывают накопление альдегидов, ухудшающих вкус еды, а в больших дозах — токсичных. В связи с этим процесс радиационной обработки нужно строго контролировать, чтобы облучение, с одной стороны, было достаточным для уничтожения бактерий, а с другой — не ухудшило качество продукции.

Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) предложили оценивать дозу облучения продуктов с помощью метода «отпечатков пальцев». Он заключается в том, что при радиационной обработке в образцах протекают химические реакции, которых нет в исходном продукте. При этом, чем дольше происходит облучение, тем больше накапливается продуктов этих превращений. Если же к анализируемому образцу добавить определенные реагенты, вступающие между собой во взаимодействие, то по изменению окраски и флуоресцентного свечения продуктов такой реакции можно определить степень радиационной обработки.

Схема с допустимым диапазоном радиационной обработки. Левая граница соответствует дозам, необходимым для уничтожения микроорганизмов, правая — дозам, при которых у продукта появляется неприятный вкус и запах / ©Михаил Беклемишев

Авторы использовали в экспериментах клубни картофеля двух сортов, чтобы показать эффективность метода на образцах разной природы. Ученые обработали клубни известными дозами рентгеновского и электронного излучения в диапазоне от нуля до 10 килоГрей. Затем в образцах провели реакции с участием трех разных флуоресцентных красителей, то есть тех, что при освещении сами испускают свет определенной длины волны. В совокупности проводимые реакции помогли увидеть различия в получивших разную дозу клубнях. Специальный компьютерный алгоритм помог различить исходные и обработанные разными дозами радиации образцы картофеля одного сорта с точностью до 100% при облучении пучком электронов и до 95% при использовании рентгеновских волн. Предложенный метод «отпечатков пальцев» в перспективе можно использовать для анализа других пищевых продуктов, которые подвергаются радиационной обработке.

Планшет с лунками после радиационной обработки разными дозами и окраски красителями / ©Михаил Беклемишев

«Метод “отпечатков пальцев” позволит быстро и точно оценивать степень облучения продуктов. Такой подход в перспективе можно будет использовать даже в полевых условиях для экспресс-тестов, поскольку он не требует сложного оборудования: нужны лишь обычная фотокамера и красный светодиод, который стимулирует флуоресценцию. Более того, в отличие от других существующих методов, данный анализ смогут проводить даже неспециалисты после пятнадцатиминутного обучения», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Михаил Беклемишев, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник кафедры аналитической химии химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

«У нас уже есть опыт облучения других продуктов — мясного фарша, рыбы, индейки; в перспективе мы планируем попробовать облучать продукты, прошедшие термообработку. Будем продолжать сотрудничать с химиками, и надеюсь, что для новых продуктов также удастся определять величины поглощенных доз», — говорит исполнитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ульяна Близнюк, кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры физики ускорителей и радиационной медицины физического факультета МГУ. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

11 часов назад
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: