Контроль безопасности сырья и пищевых продуктов с помощью методики определения острой токсичности на инфузориях Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ

УДК 664:576.8.097.29:613.63:593.17 (045)

Контроль безопасности сырья и пищевых продуктов

с помощью методики определения острой токсичности на инфузориях

И. М. Нитяга, канд. биол. наук, доцент, Б.В. Уша, акад. РАН, д-р вет. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств Е. Н. Морозова, канд. биол. наук

Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, г. Москва Л. В. Викулова

АНО «Российская система качества», г. Москва

Введение

Важными задачами пищевой промышленности является обеспечение и контроль безопасности производимой продукции. Наличие в пищевых продуктах антропогенных и природных токсикантов - наиболее распространенная причина нарушения безопасности. К первым относятся тяжелые металлы, диоксины, синтетические регуляторы роста растений, вещества, применяемые в животноводстве: лекарственные средства (антибактериальные, противопара-зитарные и гормональные препараты), фосфор- и хлорорганические пестициды и т. д. Ко вторым - токсины и метаболиты бактерий, грибов, растений [1, 5]. В настоящее время критерии безопасности указаны в Технических регламентах РФ и Таможенного Союза, Санитарных Правилах и Нормах (СанПиН 2.3.2.1078 - 01).

За последнее десятилетие увеличилось число токсикантов, влияющих на безопасность продуктов питания, одновременно с этим увеличивается время и усложняются методы их определения [2]. Проведение полного анализа качества и безопасности продуктов питания по всем нормируемым показателям достаточно затратно. В связи с этим, актуальным

является интегральный контроль безопасности продукции биотестированием. Существует большое количество биологических моделей для оценки токсичности, наиболее часто используемые - лабораторные животные и одноклеточные организмы. Различные модификации метода биотестирования успешно использовались для определения многих объектов пищевых производств и окружающей среды [3, 4].

Цель работы - проведение экспериментальной оценки методики определения острой токсичности для контроля безопасности сырья и пищевых продуктов в процессе их мониторинга.

Материалы и методы исследований

Объектами исследования служило сырье животного (мясо сельскохозяйственных, диких животных, водоплавающей птицы, речная рыба) и растительного происхождения (зелень).

Культуру инфузорий Те1гаИутепа ру^огтлБ культивировали в термостате при стерильных условиях в пробирках, на питательной среде следующего состава: пептон бактериальный - 20,0; глюкоза - 5,0; натрий хлористый- 1,0; дрожжевой экстракт - 1,0 (концентрация, г/дм3

Результаты контроля безопасности сырья и продуктов питания

Количество Метод и результаты контроля безопасности

Вид продукции забракованных проб острая токсичность на инфузориях микробиологический ВЭЖХ ионометри-ческий

Зелень (петрушка, укроп) 4 Положительная Не определяли Не определяли Нитраты, нитриты

Мясо кабана 1 Отрицательная Не определяли ртуть Не определяли

Мясо утки 1 Отрицательная свинец Не определяли

Мясо пятнистого оленя 1 Отрицательная Не определяли ртуть Не определяли

Мясной фарш (говядина, свинина) 1 Положительная Сальмонеллы Не определяли Не определяли

Рыба (щука) 1 Отрицательная Вибриоз Не определяли Не определяли

дистиллированной воды). Для биотестирования использовали 3-суточную культуру инфузорий. Плотность суспензии клеток в культуре составляла (6-8Ч04) кл / см3. Для проведения анализов использовали 25 - 50 г навески, отобранной от образца. Жидкие продукты исследовались в натуральном виде или в виде водной эмульсии. Твердые продукты (не менее 25 г) предварительно измельчали в гомогенизаторе.

Результаты исследований

При использовании методики определения острой токсичности для экстрагирования токсических веществ использовали дистиллированную воду, физиологический раствор или фосфатный буфер (рН 7,2). После экстрагирования гомогенат фильтровали через 2-складчатый бумажный фильтр. Если среда исследуемого образца кислая или сильнощелочная, то ее рН доводили до 7,0 - 7,2 фосфатным буфером. Время экстрагирования - 15 - 20 мин.

Оценку результатов производили по результатам острого токсического действия тестируемых объектов на инфузории. Исследуемый образец после экстракции смешивался с культурой клеток 1:1. Способ измерения тест-реакции - визуальная оценка (подсчет) под микроскопом количества тест-объектов через определенные промежутки времени (15 мин, 30 мин, 1 ч). Острое токсическое действие - гибель 100% инфузорий в течение 1 ч.

В процессе мониторинга было проанализировано более 1000 проб. Из них 0,9% показали токсический эффект. Результаты определения токсичности при использовании методик биотестирования на инфузориях в основном коррелировали с содержанием в них конкретных токсикантов, параллельно выявленных с помощью других методов

При исследовании мясного фарша в пробах, в которых при биотестировании наблюдалась реакция тетрахи-мен, также было отмечено наличие сальмонелл.

Однако, подобная корреляция была не во всех случаях. Так при мониторинге рыбы, некоторые из образцов были поражены вибриозом, тетрахимена не реагировала. В мясе диких животных (кабан, пятнистый олень, утка) были обнаружены тяжелые металлы, но методика острой токсичности не дала положительных результатов, которые представлены в таблице.

Причины этих различий многообразны. Они могут быть связаны с особенностями функционирования конкретных токсикантов в системах

ных животных или дорогостоящего оборудования и имеет перспективы для ускоренного контроля безопасности сырья и пищевой продукции, однако для ее практической реализации необходимо проводить валидацию для конкретных объектов и антропогенных или природных токсикантов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Витол, И. С. Безопасность производственного сырья и продуктов питания/ И. С. Витол, А. В. Коваленок, А.П. Нечаев. - М.: ДеЛи принт, 2010. -352с.

2. Желтов, В.А. Приоритетные техногенные загрязнители окружающей среды/В. А. Желтов В. А., В. И. Дорожкин // Проблемы ветеринарной санитарии гигиены и экологии. - 2015. - № 2. -С. 101.

3. Долгов, В.А. Биотестовая оценка качества и безопасности объектов ветеринарно-санитарного и экологического контроля/В.А. Долгов [и др.] // Материалы V международного съезда ветеринарных фармакологов и токсикологов «Актуальные проблемы и инновации в современной ветеринарной фармакологии и токсикологии». - Витебск, 2015. - С. 225 - 227.

4. Долгов, В.А. Биотестовая оценка качества и безопасности продуктов, кормов и объектов окружающей среды/ В. А. Долгов [и др.] // Проблемы ветеринарной санитарии гигиены и экологии. - 2015. - № 2. - С. 20 - 28.

5. Яремчук, В. П. Мониторинг содержания пестицидов в мясном сырье и ветеринарно-санитарные мероприятия по их снижению/В.П. Яремчук [и др.] // Мясные технологии. - 2016. - № 1. -С. 58 - 64.

с одноклеточными организмами, концентрацией токсинов, условиями выделения и проведения анализа. Во всяком случае, требуются дальнейшее изучение (при искусственной контаминации объектов) и, возможно, усовершенствование методических приемов. Заключение и выводы

Данные определения безопасности различных пищевых продуктов с помощью методик биотестирования острой токсичности на инфузориях, физико-химических и микробиологических методов выявления конкретных антропогенных или природных токсикантов в большинстве случаях показали корреляцию результатов.

Методика определения острой токсичности с использованием инфузорий достаточна экспрессна, не требует использования подопыт-

Контроль безопасности сырья и пищевых продуктов с помощью методики определения острой токсичности на инфузориях

Ключевые слова

контроль безопасности; острая токсичность; пищевые продукты; сырье; тетрахимены

Реферат

За последнее десятилетие увеличилось число токсикантов, влияющих на безопасность сырья и продуктов питания, одновременно с этим увеличивается время и усложняются методы их определения. Проведение полного анализа качества и безопасности продуктов питания по всем нормируемым показателям достаточно затратно. В связи с этим, актуальным является интегральный контроль безопасности продукции биотестированием. Цель работы - проведение экспериментальной оценки методики определения острой токсичности с использованием культуры инфузорий Tetrahymena pyriformis, для контроля безопасности сырья и пищевых продуктов в процессе их мониторинга. Работа выполнена в Московском государственном университете пищевых производств совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом ветеринарной санитарии, гигиены и экологии и АНО «Российская система качества». Объектами исследования служило сырье животного (мясо сельскохозяйственных, диких животных и водоплавающей птицы, речная рыба) и растительного происхождения (зелень). В работе представлены результаты исследований по оценке методик биотестирования для контроля безопасности пищевых продуктов в процессе их мониторинга. В большинстве случаях показана корреляция результатов определения токсичности при использовании методики определения острой токсичности на инфузориях а, также с содержанием в них конкретных антропогенных и природных токсикантов. В отдельных забракованных пробах наблюдались различия в реакциях методик биотестирования и методов выявления и идентификации токсикантов. При мониторинге рыбы, некоторые из экземпляров были поражены ви-бриозом, тетрахимена - не реагировала. В мясе диких животных (кабан, пятнистый олень, утка) с помощью физико-химических методов были обнаружены тяжелые металлы, но методика острой токсичности не дала положительных результатов. Методика определения острой токсичности с использованием инфузорий достаточна экспрессна, не требует использования подопытных животных или дорогостоящего оборудования и имеет перспективы для ускоренного контроля безопасности сырья и пищевой продукции, однако для ее практической реализации необходимо проводить валидацию для конкретных объектов и антропогенных или природных токсикантов.

Авторы

Нитяга Инга Михайловна, канд. биол. наук, доцент, Уша Борис Вениаминович, акад. РАН, д-р вет. наук, профессор, Московский государственный университет пищевых производств, 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 11, inga99@mail.ru Морозова Елена Николаевна, канд. биол. наук, Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, 123022, г. Москва, Звенигородское шоссе, д. 5, morozovaelena77@yandex.ru Викулова Людмила Владимировна, АНО «Российская система качества», г. Москва, 115184, Средний Овчинниковский пер., д. 12, sarmat@list.ru

Control of Raw Materials and Food Safety with the Help of Methods for Determining the Acute Toxicity of Infusoria

Key words

security control; acute toxicity; foodstuffs; raw materials; tetrahimeny

Abstracts

Over the last decade an increasing number of toxins that affect the safety of raw materials and food, at the same time increases the time and complicated methods of their determination. A complete analysis of food quality and safety in all normalized indicators rather expensive. In this regard, the current control is an integral security biotesting products. Purpose - to conduct experimental evaluation methods for determining the acute toxicity using cultures of ciliates Tetrahymena pyriformis, raw materials for safety control and food in their monitoring process. Work performed at the Moscow State University of Food Production in conjunction with the All-Russian Research Institute of Veterinary Sanitation, Hygiene and Ecology and "Russian Quality System". The objects of the study served as animal feed (meat of agricultural, wildlife and waterfowl, river fish) and vegetable (green). The results of the evaluation studies bioassay methods for monitoring food safety in their monitoring process. In most cases, it shows the correlation results of toxicity using techniques to determine the acute toxicity of infusoria and also to their content of particular natural and anthropogenic toxicants. In some defective samples observed differences in the reactions of biological testing techniques and methods for the detection and identification of toxic agents. When monitoring of fish, some of the copies were struck vibriosis, tetrahimena - did not react. The meat of wild animals (wild boar, spotted deer, duck), heavy metals were detected by physical and chemical methods, but the method of acute toxicity has not given positive results. Methods of determining the acute toxicity using ciliates sufficient rapidity, does not require the use of test animals or expensive equipment and has prospects for rapid raw material control and safety of food products, however, for its implementation should be carried out to validate the specific objects and man-made or natural toxins.

Authors

Nityaga Inga Mikhaylovna, Candidate of Biological Science, Docent, Usha Boris Veniaminovich, Academician of RAS, Doctor of Veterinary Science, Professor,

Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoye

Shosse, Moscow, 125080, inga99@mail.ru

Morozova Elena Nikolaevna, Candidate of Biological Science,

All-Russian Research Institute of Veterinary Sanitation, Hygiene

and Ecology, 5, Zvenigorodskoye Shosse, Moscow, 123022,

morozovaelena77@yandex.ru

Vikulova Lyudmila Vladimirovna,

Russian Quality System, 12, Sredny Ovchinnikovsky Per., Moscow, 115184, sarmat@list.ru