CC BY
50
ІЄЛИКО-
тюния,
23]. В
ндоток-предло-ный на образо-инами,
ЮТСЯ В | !НИЮ С
люми-6Ж и >графи-ІЬНОСТИ :ожале-іимене-! чувст-
ледова-контро-_ одсчете' і стери-итается )лее 10 ■тод не грамот-гмя как ляются ] метод образу-іразова-■твором ія дела-<отя бы рганиз-,ов |12]. :с-конт-затов в ств.
шм для ние пи-Россий-продол-:татков, ем кро-кимиче-:я перс-анализа «екарст-
лизе бак-/ Михее-я природ-
- г. —
ent Tories
- 1982. -
4. Общие и специфические свойства липополисахарида Neisseria meningitidies в сравнении с липополисахаридами других грамотрицательных бактерий / Стукалова Н.В.. Алексахина И.Н., Баснакьян И.А. //Ж. микробиол,, эпидемиол. и иммунобиологии. — 1989. — № 12. — С. 81—87.
5. О взаимодействии соединений кремния и лектинов / Алешин Н.Е., Алешина Н.В., Алешин Е.П. // Докл. АН СССР, 1988. — 302. — № 2. — С. 507—509.
6. Турьяиов М.Ф. Биологические свойства бактериальных эндотоксинов / / Советская медицина. — 1983. — № 7. — С. 31—34.
Т. International Reviev of Biochemistry, Bioshemistry of Lipids 11. / Galanos C., Luderitz O., Rietschel E.Th., Westphal O. // Baltimore: University Park Press. — 1977. — V. 14. — P. 239.
8. Щедрина JI.E., Брутко Л.И. Состояние и перспективы развития методов обнаружения бактериальных пирогенов в лекарственных средствах // Фармация. — 1989. — № 2. — С. 69-73.
9. Структура и свойства липида А — компонента эндотоксинов грамотрицательных бактерий / Красикова И.Н., Соловьева Т.Ф., Оводов Ю.С. // Химия природных соединений. — 1989. — № 5. — С. 601— 616.
10. Novotny A. Relationship of strukture and biological activity of bacterial endotoxins // Naturwissenschaften. — 1971. — V. 58. — № 8. — S. 397—409.
H.Qurechi N., Takayama K. Purification and struktural determination of nontoxic lipid A obtained from the lipopolysaccaride of Salmonella typhimurium // J. Biol. Chem. — V. 257. — № 19. — P. 11808—11815.
12. Изучение возможности обнаружения грамотрицательных микроорганизмов как источников бактериальных пирогенов / Щедрина Л.Е., Брутко Л.И., Мух’ина Т.Ю. // Фармация. — 1988. — № 2. — С. 33—36.
13. E-Toxate (Limulus Amewocyte Lysate) for detection and semiquantitation of endotoxin // Sigma Technical Bulletin n210. Saint Louis. Missouri. — 1988. — 15 p.
14. Nowotny A, Handbook of Endotoxins. — Amsterdam-N.-Y. — Oxford: Elsievier. — 1984. — VI. — 308 p.
15. Капустян В.А. Микрометод определения лимулюс-лиза-том эндотоксинов в крови больных острой дизентерией // Ж. микробиол., эпидемиол. и иммунобиологии. — 1989. — № 9. — С. 125—126.
16. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд., вып. 2. — М.: Медицина. — 1990. — 2. — С. 184, 398.
17. Киселев П.Н., Щульс Т.С. Определение содержания бактериальных эндотоксинов в крови животных и людей, подвергнутых облучению / / Лабораторное дело. — 1981. — № 9. — С. 561—563.
ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИЕ СОСТАВА
А.Д. АЛЕХИН, Л.А. БУЛАВИН, В.И. КОСТЕНКО,
С.Д. ОСТАПЧЕНКО, Ю.И. ПОСУДИН
Украинская сельскохозяйственная академия
Молоко представляет собой сложную смесь белков и жиров. Первые представлены коллоидными частицами казеина, размеры мицелл которого колеблются в пределах 0,1—0,2 мкм, и частицами сывороточных белков (альбуминов и глобулинов) с
18. Черткова Ф.А., Шаповалова Т.Б. Бактериальные пиро-гены // М. — 1966. — 174 с.
19. Levin J., Bang F.B. Clottable protein in Limulus: Jts localization and kinetics of coagulation by endotoxin // Thromb. Diath. Haemmorrh. — 1968. — № 19. — P. 186.
20. Levin J., Bang F.B. The role of endotoxin in the extracellular coagulation оГ Limulus blood // Bull. John Hopkins. — 1964. — № 115. — P. 265.
21. Yin E.T., Galanos C., Kinsky S. Picogramm-sensitivity assay for endotoxin: Gelation of Limulus poiyphemus blood cell lysate induced by purified lipopolysaccarides and lipid A from gramnegative bacteria // Biochim. Biophys. Acta. — 1972. — № 261. — P. 284.
22. Daoust DR, Limulus amoebocyte lyzate az a method for detection of endotoxins and endotoxin-like materials / Orlowski S.J., Me Mahon G„ Weber C.K., Shaw W.C. et all // Bull. Parenter. Drug Assoc. — 1976. — № 30. — P. 13.
23^Nandan R., Brown D.R. An improved in vitro pyrogen test to detect picograms of endotoxin contamination in intravenous fluids using Limulus amoebocyte lysate // J. Lab. Clin. Med. — 1977. — № 89. — P. 910.
24. Eibert J. Jr. Pyrogen testing — horseshoe crabs VS rabbits // Bull. Parenter. Drug. Assoc. — 1972. — № 26. — P. 253.
25. Cooper J.F., Hochstein H.D., Seligmann E.B. The Limulus test for endotoxin (pyrogen) in radio-pharmacenticals and biologicals // Bull. Parenter. Drug. Assoc. — 1972. — № 26. — P. 153.
26. Щедрина Л.Е., Брутко Л.И. Обнаружение бактериальных липополисахаридов в дистиллированной воде спектрофотометрическим методом // Науч. тр. ВНИИ фармации. — 1984. — 22. — С. 174—176.
27. Harris R.L., Stone P.C.W., Stuart J. An improwed chromogenic substrate endotoxin assey for clinical use // J. Clin. Pathol. — 1983. — № 36. — P. 1145.
28. Limulus Amoebocite Lisate. Quantitative Chromogenic LAL. Third Generation Pyrogen Testing. 120 test kit // Whittaker Bioproducts. — 18 p.
29. Чаусовский С.Ш. Применение полярографического метода в контроле качества некоторых избранных групп лекарственных средств: Дис. ... канд. мед. наук. — М.. 1971.
30. U.S.P. Pyrogen Test, US Pharmacopeia, 19th ed. // United States Pharmacopeia Cenvention, Inc., Rockville, MD. Technic for Pyrogen Test. — 1975. — P. 613.
31. Greisman S.E., Hornick R.B. Comparative pyrogenic reaktivity of rabbit and man to bacterial endotoxin // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. — 1969. — № 131. — P. 1154.
Кафедра физической химии '
Поступила 23.10.92
637.127.002.56:543.4
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛОКА
размерами 0,01—0,02 мкм. Размеры жировые шариков изменяются от 1 до 10 мкм, подчиняясь определенному распределению [1]. Оптическое излучение, пропущенное через образец молока, поглощается, отражается и рассеивается, взаимодействуя с частицами продукта. Измеряя прозрачность молока или его оптическую плотность, можно оценить содержание того или иного компонента. В этом суть турбидиметрического метода определения состава молока.
Для измерения рассеянного света на частицах молока требуется обеспечить малую оптическую плотность образца £) = аЬ = 1п 10// «1 (а — линейный коэффициент поглощения, Ь — длина оптического пути, /о и / — интенсивность падающего и прошедшего излучений) и соблюдать линейную зависимость оптической плотности от концентрации рассеивающих частиц [21. Экспериментальная проверка выполнения этих условий была осуществлена на фотоэлектрическом колориметре КФК-2МП в^облао-и 315—980 нм при разбавлении молока в 10 —10 раз. Исследования зависимости интенсивности рассеянного света от угла наблюдения проводили на установке, реализующей метод спектроскопии оптического смешения (система 4700 с). Ее блок-схема представлена на рис. 1.
Рис.1
На образец / с исследуемым молоком направляли сфокусированное излучение лазера 2. Образец устанавливали на гониометре вместе с фотоприемником и регулятором температуры 3. Установка была снабжена также перистальтическим насосом 4, системой управления шаговым двигателем 5, коррелятором 6, компьютером 7 и принтером 8. В качестве образцов использовали растворы молока (цельного и сухого), молочной смеси и лактозы.
Зависимость оптической плотности молока О от концентрации рассеивающих частиц X имеет линейный характер. Для определения области однократного рассеяния света в образцах с различным содержанием жира в молоке была снята зависимость й от
длины волны света А, которая имеет немонотонный характер; наличие пиков в области 590 нм можно объяснить конкуренцией двух процессов — рассеяния Ми и собственного поглощения молока.
Согласно основным положениям теории рассеяния света, его взаимодействие с рассеивающими частицами характеризуется индикатрисой рассеяния Р(в,<р)\ которая связана с сечением рассеяния Ср соотношением [3]:
Ср = Р( в,<р)'ИпбйМф,' (1)
где к=2л/Я.
В свою очередь, процесс рассеяния света можно охарактеризовать так называемым фактором эффективности, или коэффициентом рассеяния 0. который определяется выражением:
. О = Ср/ж а2, (2)
где а— радиус рассеивающей частицы. (
Рассеяние света совокупностью рассеивающих частиц, которую представляет молоко, зависит от показателей преломления частиц п\ и среды П2, длины волны света Я и размеров частиц (1. Эти факторы удобно учитывать с помощью относительного показателя преломления т = п\/П2 и фазового сдвига р - 2Х(т -1) [3, 4] где X = лй /X.
В зависимости от значений этих параметров определяют типы рассеяния [4]:
1. Релеевское (от -* 1; (I << А;
<?Я = Х*(т - I)2);
2. Релея-Ганса (| от— 11 < 1; 2&а \т— 11 ^ 1;
X » 1); <?ЙС = 2(от-1)2*2.
3. Аномальная дифракция (от-* I,; |т
■А" » 1}
В последнем случае возможны варианты (5): для частиц, больших'длины волны (р >> Я),
16т2
<3* 2 -
(т+1) р + 7,53 ^ А-0'772,
1 - от со^с
Г'|
(-
+
где г = [(т^-1)(6ЛУд)2//3+111//2; и для малых или умеренных (1,6 < р < 2,5)
(3)
Таблица
Рассеивающие частицы Спектры
и их основные размеры УФ. X = 0,2 мкм видимый, X = 0.6 мкм ИК, X 1,2 мкм
X Р 1 *<? X Р Я X р Я
Жировые шарики й > X й тт = 1 мкм та, = 10 мкм 15,71 157,10 3.14 31.40 Яы Я» 5,00 49.90 1,00 10.00 Як Яы 2.62 26,18 0.52 5.20 ДЛЯ 1,6< р <2,5 — для р >> 2,5
Мицеллы казеина 4 < X й - 0,15 мкм 2.36 0,47 Яйо 0,75 0,15 Яй 0.39 0,08 Яй
Частицы сывороточных белков <1 << X
(1 - 0,015 мкм 0.24 0,05 <эя 0,075 0.015 Як 0,04 0,01 Я»
о* = а
Г^А.-| |"ги!^1--т молока п?<?дстл При
Л111 Щ
Я С Т7Н КГ
Ра;и-’яч
|'1| I
мне М
11[И'Ж 41
янкн :-н
СГЯЙ П А
№и]
спета гл
ЙЫКК I
На 0,^—1 ;5
_иас;1кз1
раснуга] ] ,Зо № =
sjrjJl.lL! ;
{рте:. а
НгГч| и-м рэкрл:к ж.ирй и МаЛЫХ ] рО ЧЧ Н
Щнь:й
1ПЖН&
Piiri.f
ULKKU
J с с с я -=яння
ш
^.-К1И' Ч Э(Ь-
MI О,
12) Hi: LH
:ит от
JbJ
. &ГН 'TU.^b-П .Н (IНI "I -
г>
w
{31
с?5 = С(1,26т-0,04)/э-2,558(от-1)1'273 -0,843. (4)
Границы применимости того или иного представления о характере рассеяния света на частицах молока в различных спектральных диапазонах представлены в таблице.
При рассеянии света ультрафиолетового УФ и видимого диапазонов жировыми шариками происходит аномальная дифракция. В инфракрасной ИК-области коэффициенты рассеяния описываются выражениями (3) или (4) в зависимости от размеров частиц. Рассеяние света УФ-диапазона на мицеллах казеина представляет собой промежуточный случай (рассеяние Релея-Ганса). В видимой и ИК-области спектра происходит релеевское рассеяние. Этот же тип рассеяния характерен для всех диапазонов при взаимодействии света с частицами сывороточных белков.
Интересно сопоставить зависимость рассеяния света от размеров рассеивающих частиц и от длины волны для всех упомянутых случаев.
Рис.2
На рис. 2 показана зависимость Ол/ от А в области 0,2—1,2 мкм для различных диаметров жировых шариков: от 1 мкм (а) до 10 мкм (б) (т = 1,1). Значения Оы уменьшаются при переходе в инфракрасную область для шариков диаметром 10 мкм в 1,35 раза, 1 мкм — около 4,41 раза. Зависимость Од (с1 = 0,015 мкм) и Ряс Ы = 0,15 мкм) от длины волны резко спадает в длинноволновой области (рис. 2, виг соответственно). Отсюда напрашивается вывод о целесообразности перехода в инфракрасную область при определении содержания жира в молоке для исключения влияния частиц малых размеров (мицелл казеина и частиц сывороточных белков).
Исследование распределения частиц молока по размерам, проведенное на установке 4700 с, показало присутствие двух максимумов неодинаковой интенсивности для негомогенизированного молока при комнатной температуре (рис. 3). Такой характер функции распределения можно, очевидно, объяснить слипанием жировых шариков и образованием кластеров. Нагрев образца от 20 до 50 С вызывает появление большого числа частиц меньшего размера.
//, От* #/
Рис.З
Полученные результаты могут быть положены в
основу разрабатываемых приборов для контроля
состава молока и количественного определения
содержащихся в нем компонентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Инихов Г.С. Биохимия молока и молочных продуктов. — М.: Пищевая пром-сть, 1970. — 317 с.
2. Алехин А.Д., Новиков В.П. Вторичное рассеяние света и деполяризация критической опалесценции // Оптика и спектроскопия. — 1985. — 59. — № 1. — С. 122—126.
3. Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. — М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. — 536 с.
4. Walstra P. Light scattering by milk fat globules // Neth.
Milk Dairy J. — 1965. — V. 19. — 2. — P. 93—109.
5. Walstra P. Approximation formulae lor the light scattering coefficient of dielectric spheres // Brit. J. Appl. Phys. — 1964. — V.15. — № 12. — P. 1545—1552.
Кафедра физики
Поступила 16.07.92
