Марал етін ICP-MS әдісімен элементтік және токсикологиялық талдау: тағам қауіпсіздігі стандарттарына сәйкестік

ҒТАХР: 65.53.01                                

Кіріспе

Экотоксиндер мен ксенобиотиктер сияқты ластаушы заттардың шамамен 70 % адам ағзасына тағамнан түсетіні белгілі [1, 2]. Тамақ өнімдеріндегі ксенобиотиктер денсаулыққа ең үлкен қауіп төндіреді [3], оның ішінде ауыр металдар, пестицидтер, радиоактивті изотоптар, нитраттар мен нитриттер. Зерттеуге сәйкес [4], осы ластаушы заттардың ішінде радионуклидтер мен ауыр металдар мутагендік және канцерогендік қасиеттерге ие. Қазақстан Республикасындағы күрделі экологиялық жағ-дайды ескере отырып, радиологиялық аспек-тілер азық-түлік қауіпсіздігінің маңызды бөлігі болып табылады [5]. Қырғи Қабақ соғысы кезіндегі ядролық сынақтар тарихында маңызды рөл атқарған Семей ядролық полигоны төрт жүз елу алты ядролық жарылыстың орны болды, оның жүз он алтысы жер үстінде және үш жүз қырығы жер астында болды [6]. Бұл сынақтар полигон аумағында да, одан тыс жерлерде де, оның ішінде елді мекендерде де радиоактивті ластануға әкелді [7]. Радиациялық ластану деңгейіне байланысты аумақтар бірнеше қауіпті аймақтарға бөлінді: экстремалды сәулеленуден минималды сәулеленуге дейін, сондай-ақ артықшылықты әлеуметтік-экономикалық мәртебесі бар аймақтар [6]. Радионуклидтермен қатар қоршаған ортадағы кадмий, қорғасын, мыс және мырыш сияқты ауыр металдардың көбеюі жақын маңдағы аумақтарды ластайтын өнеркәсіптік кәсіпорындардың қызметімен де байланысты [8]. Металдардың ластануы адам денсаулығына қауіп төндіретін азық-түлік тізбегіне әсер ететін күрделі экологиялық проблемаларды тудырады [9]. Ет майлардың, соның ішінде қаныққан май қышқылдарының маңызды көзі болып табылады, олар қатерлі ісік және жүректің ишеми-ялық ауруы сияқты аурулардың дамуымен байланысты [10]. Жабайы жануарлардың, оның ішінде маралдың еті дәстүрлі түрде табиғилығы, дәмі және тағамдық қасиеттері үшін бағаланады. Қазіргі қоғамда қарқынды ауыл-шаруашылық жағдайында өсірілген жануарлардан алынатын етпен салыстырғанда «органикалық» деп қабылданатын жабайы өнімдерге деген қызығушылық артып келеді [11]. Аң еті жануарлардың табиғи қоректенуіне, олардың еркін өмір салтына және стрестің болмауына байланысты экологиялық таза өнім болып саналады [12]. Марал – Қазақстанда, Қытайда, Моңғолияда және Ресейде кездесетін қызыл бұғының кіші түрі [13]. Бұл түрдің ет және фармакологиялық шикізат көзі ретіндегі маңызы зор [14]. Қазақстанда маралдар негізінен елдің шығыс бөлігінде тұрады, ал 2012 жылы олардың саны шамамен 3500 басты құрады [15]. Ғылыми басылымдардан марал етіндегі микроэлемент-тердің құрамы туралы ақпаратты, мысалы, Польшаның солтүстік-шығысындағы марал-дардың етінің құрамы туралы ақпаратты табуға болады [16]. Айта кететін жайт – Шығыс Қазақстандағы маралдардың мекендейтін жері

Қазақстан Республикасының 1992 жылғы 18 желтоқсандағы әлеуметтік қорғау ережелеріне сәйкес радиациялық қауіптіліктің жоғары аймағына жатады. Бұл зерттеудің мақсаты – марал етіндегі микроэлементтер мен улы заттардың концентрациясын анықтау, сондай-ақ бұл деректерді сиыр еті, қой еті, жылқы еті және тауық еті сияқты басқа жануарлардың етіндегі концентрациялармен салыстыру.

Зерттеу әдістері мен материалдары

Азот қышқылы (HNO₃) және гидрофтор қышқылы (HF) сияқты химиялық реагенттер Sigma-Aldrich Co. LLC компаниясынан (Сент-Луис, Миссури, АҚШ) сатып алынды. Зерттеу сол климаттық жағдайда өсірілген 6 маралдың (Cervus elaphus) ет үлгілері негізінде жүргізілді. Тәжірибелер Шығыс Қазақстан облысы, Ұлан ауданы, Привольное ауылында Багратион фермасында ұсталған 18-ден 24 айға дейінгі жануарларға жүргізілді (1-сурет). Зерттеу барысында ферманың климаттық жағдайлары, оның ішінде температураның ауытқуы, жауын-шашынның орташа жылдық мөлшері, қар жамылғысының қалыңдығы, сондай-ақ топырақ типі мен өсімдік жамылғысы егжей-тегжейлі қарастырылды [12]. Ет сынамалары Семей қаласының ет комбинаттарында жиналды. Барлығы 6 жануар таңдалды (3 аналық және 3

аталық). Үлгілерді жинау процедурасы этикалық нормаларға қайшы келмеді, өйткені тіндер қайтыс болғаннан кейін жиналды, бұл жануарлардың әл-ауқатын зерттеудегі стандартты тәжірибе. Ветеринариялық тексеру кезінде салмағы 200 г (10 рет қайталауға 20 г-нан) бұлшықет үлгілері алынды. Үлгілерді жинау процедурасы [22] тармағында көрсетілген ұсыныстарға сәйкес жүргізілді.

Сонымен қатар зерттеу үшін Семей қаласының базарларынан сиыр, қой, жылқы және тауық етінің үлгілері жиналды. Барлығы 50 сынама алынды (5 рет қайталауға еттің әр түрінен 200 г-нан 5 сынама). Барлық үлгілер зертханаға жеткізіліп, талдау басталғанға дейін -18-ден -20 °С-қа дейінгі температурада мұздатқышта сақталды. Содан кейін ет гомогенизацияланды, содан кейін әрбір үлгінің 1-2 г жоғары қысымды тефлон ыдыстарына салынды. Үлгілер 400 °С температурада 4 сағат, содан кейін 600 °С температурада 2 сағат бойы муфта пешінде жағылды. 1 г құрғақ үлгіні одан әрі ыдырату үшін 3 см3 азот қышқылы мен 2 см3 фторлы қышқыл қосылды, содан кейін микротолқынды пеште Milestone жүйесінде 20 минут қыздырылды. Микротолқынды ыдырау аяқталғаннан кейін сынамалар 1 % азот қышқылымен 10 см3 көлемге дейін сұйылтылды

1-сурет. Іріктеп алу орындарының географиялық орналасуы

Бұлшықет тінінің үлгілеріндегі элемент-тердің құрамын анықтау үшін индуктивті байланысқан плазмалық масс-спектрометрия (ICP-MS, Varian-820 MS, Varian Company, Аустралия) қолданылды. Талдау процесі сертификатталған анықтамалық материалдарды қолдану арқылы тексерілді. Масс-спектрометр Var-TS-MS және IV-ICPMS-71a (Бейорга- никалық кәсіпорындар, АҚШ) стандартты ерітінділерінің көмегімен калибрленді. ICP-MS сезімталдығын реттеу үшін Ba, Be, Ce, Co, B, Pb, Mg, Tl, Th-10 микрограмм/л концентрациясы бар Var-TS-MS сұйылтылған калибрлеу ерітіндісі қолданылды. Детекторды калибрлеу кезінде Cd, Pb, Cu, Zn концентрациясы 10, 50 және 100 микрограмм/л-ге тең IV-ICPMS-71a үш ерітіндісі

қолданылды. Барлық өлшеулер жоғары дәлдікті көрсетті, сертификатталған және есептелген концентрациялар арасындағы ауытқулар 10 %-дан аз болды. ICP-MS Varian 820 жұмыс параметрлері келесі параметрлерді қамтыды: плазма ағыны — 17,5 л/мин; қосалқы ағын — 1,7 л/мин; қорғаныс газы — 0,2 л/мин; бүрку ағыны — 1,0 л/мин; сынама алу тереңдігі — 6,5 мм; РЖ генератордың қуаты — 1,4 кВт; сорғы жылдамдығы — 5 айн/мин; тұрақ-тандыру уақыты – 10 с.

Талдаулар үш рет қайталай отырып жүргізілді және нәтижелер дымқыл салмақ мг/кг-мен көрсетілген орташа мәндер ретінде 1-кестеде берілген. Деректер SAS/STAD™ (SAS Institute Inc., 100 SAS Campus Drive, Кэри, Солтүстік Каролина, АҚШ) бағдарламалық жасақтамасының көмегімен статистикалық талданды. Бастапқыда деректердің қалыпты таралуы тексерілді [16], бұл элементтердің барлық концентрациясы үшін расталды. Топтар арасындағы айырмашылықтарды талдау үшін [22] тармағында сипатталған параметрлік әдістер қолданылды. Топтар арасындағы статистикалық салыстыру Тукей критерийі бойынша жүргізілді. Айырмашылықтар p < 0,05 маңыздылық деңгейінде маңызды деп саналды.

Нәтижелер және оларды талқылау.

Зерттеу нәтижелері марал етінің адам ағзасының қалыпты жұмыс істеуі үшін қажетті бірқатар микроэлементтердің құнды көзі екенін көрсетті (1-кесте). Атап айтқанда, оның құра-мында калий (К) — 3045,30 мг/кг, фосфор (Р) — 592,12 мг/кг, магний (Mg) — 224,07 мг/кг, натрий (Na) — 217,94 мг/кг, кальций (Ca) — 77,28 мг/кг, темір (Fe) — 38,39 мг/кг, алюминий (Al) — 36,58 мг/кг, мырыш (Zn) — 30,04 мг/кг, марганец (Mn) — 6,92 мг/кг, мыс (Cu) — 1,40 мг/кг және никель (Ni) — 0,30 мг/кг сияқты микроэлементтердің жоғары концентрациясы бар.

Сонымен қатар Шығыс Қазақстанда мекендейтін маралдардың етінде рубидий (Rb) < 0,300 мг/кг, селен (Se) < 0,011 мг/кг, күміс (Ag) < 0,005 мг/кг сияқты бірнеше басқа элементтердің аздаған мөлшері, сондай-ақ концентрациясы 0,003 мг/кг-нан төмен ванадий (V) және бериллий (Be) (1-кесте) анықталды.

Кесте 1. Марал етінің үлгілеріндегі микроэлементтердің концентрациясы

Микроэлемент	Үлгілердің қайта талдануы, мг/кг						Орташ а ± СА
	1	2	3	4	5	6
Al	38.89±1.24	21.79±0.63	31.88±1.11	42.08±1.30	39.12±1.33	45.74±1.69	36.58±1.22
Be	< 0.003	< 0.001	< 0.002	< 0.004	< 0.003	< 0.005	< 0.003
V	< 0.003	< 0.003	< 0.002	< 0.003	< 0.002	< 0.004	< 0.003
Fe	41.54±1.49	30.39±0.97	32.76±1.08	35.66±1.21	43.48±1.39	46.54±1.62	38.39±1.29
K	3152.90±44.9	3127.2±42.8	3109.4±44.3	2675.5±27.2	3043.3±37.5	3163.6±43.1	3045.3±39.9
Ca	106.35±41.50	52.75±18.90	57.41±23.00	62.77±23.80	93.18±31.70	91.22±34.7	77.28±28.9
Mg	231.97±8.11	221.35±7.97	235.02±9.63	154.34±4.93	242.88±8.26	258.89±8.02	224.07±7.82
Mn	6.80±0.23	5.63±0.21	5.99±0.21	6.52±0.25	7.94±0.29	8.62±0.33	6.92±0.25
Cu	1.32±0.05	1.13±0.04	0.95±0.03	0.69±0.03	1.93±0.06	2.37±0.07	1.40±0.05
Na	227.22±8.17	177.29±6.02	201.31±6.84	161.60±5.81	272.98±9.83	267.23±9.62	217.94±7.72
Ni	0.32±0.01	0.24±0.01	0.25±0.01	0.36±0.01	0.35±0.01	0.31±0.01	0.30±0.01
Rb	< 0.33	< 0.30	< 0.32	< 0.21	< 0.31	< 0.33	< 0.30
Se	< 0.011	< 0.004	< 0.010	< 0.027	< 0.005	< 0.007	< 0.011
Ag	< 0.001	< 0.006	< 0.003	< 0.001	< 0.013	< 0.007	< 0.005
P	611.93±20.82	576.71±19.61	623.32±21.20	403.33±12.50	653.29±22.21	684.17±24.63	592.12±20.16
Zn	30.30±0.97	30.70±1.17	31.60±1.10	20.62±0.70	32.39±1.10	34.64±1.12	30.04±1.03

Орташа ± СА – Орташа мән ± стандартты ауытқу

(p ≤ 0.05) – Сынақтар арасындағы статистикалық маңызды айырмашылық

Марал етіндегі ауыр металдардың мөлшері жетекші халықаралық стандарттарда, оның ішінде АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасының талаптарында (21 CFR, 174-189 бөлімдері), №466/2001 Комиссия ережесінде (EК), сондай-ақ КО ТР 021/2011

«Тамақ өнімдерімен жанасатын тамақ өнімдері туралы» және КО ТР 034/2013 «Ет және ет өнімдерінің қауіпсіздігі туралы» Кеден одағының техникалық регламентінде белгі-ленген рұқсат етілген нормалардан едәуір төмен болып шықты (2-кесте) [17, 18, 19, 20]. Алынған мәліметтерге сәйкес, еттегі хромның (Cr) концентрациясы 1,58 мг/кг құрады, бұл шекті рұқсат етілген деңгейден едәуір төмен (10,00 мг/кг-нан аз). Ет үлгілеріндегі стронцийдің мөлшері 1,35 мг/кг деңгейінде екені анықталды. Басқа ауыр металдар үшін келесі нәтижелер алынды: мыс концентрациясы 0,076 мг/кг-нан аз, қорғасын мен кадмий 0,007 мг/кг-нан аз. Марал етіндегі қорғасын деңгейі 3 жасқа дейінгі балалар үшін < 0,100 мг/кг және 3 жастан асқан балалар үшін < 0,200 мг/кг рұқсат етілген нормалардан бірнеше есе төмен. Сол сияқты, кадмийдің (Cd) мөлшері де критикалық деңгейден едәуір төмен болып шықты, ол ≤ 0,300 мг/кг құрайды (2-кесте).

Кесте 2. Марал етіндегі уытты элементтердің мөлшері

Элементтер	Үлгілердің қайта талдануы, мг/кг						Орташа ± СА	Рұқсат етілген деңгейлер, мг/кг
	1	2	3	4	5	6
Cd	< 0.005	< 0.004	< 0.005	< 0.004	< 0.008	< 0.006	< 0.007	≤ 0.03
Pb	< 0.004	< 0.003	< 0.008	< 0.003	< 0.016	< 0.014	< 0.007	≤ 0,10 - < 3 жастағы балалар ≤ 0,20 - > 3 жастағы балалар
Cr	2.24±0. 69	2.03±0. 69	3.08±1. 08	1.66±0. 57	6.33±2.34	4.67±1.59	1.58±0.57	Хромдалған консервідегі тағамдар үшін ≤ 10.00
Co	< 0.062	< 0.042	< 0.061	< 0.048	< 0.063	< 0.073	< 0.076
Sr	1.12±0. 04	0.85±0. 03	1.07±0. 04	0.94±0. 03	0.83±0.03	1.35±0.04	1.32±0.05

Марал етіндегі уытты элементтер мөлшерінің нәтижелері сиыр, қой, жылқы және тауық еті сияқты басқа ет түрлерімен салыстырылды. Осы мәліметтерге сәйкес, марал етіндегі қорғасынның концентрациясы сиыр етіне қарағанда 26 есе, жылқы етіне қарағанда 15 есе, тауық етіне қарағанда 3,5 есе төмен болды және сонымен бірге қой етіндегі қорғасын деңгейімен сәйкес келді (2-сурет).

Марал етіндегі Cd концентрациясында сәл өзгеше коэффициенттер анықталды. Ол сиыр етінен 3,2 есе аз болды, бірақ жылқы етінен, тауық етінен және әсіресе қой етінен 5 есе жоғары болды (3-сурет).

Сурет 2. Марал, сиыр, қой, жылқы және тауық етіндегі қорғасын (Pb) концентрациясын салыстыру

Сурет 3. Марал, сиыр, қой, жылқы және тауық етіндегі кадмий (Cd) концентрациясын салыстыру

Алайда марал етіндегі Со (4-сурет), Cr (5-сурет) және Sr (6-сурет) концентрациясы еттің қалған төрт түріне қарағанда бірнеше есе көп екені анықталды. Сонымен қатар марал етіндегі Pb, Cd және Cr концентрациясы КО ТР № 034/2013 Кеден Одағының Техникалық регламентінде, № 466/2001 (ЕК) Комиссия ережесінде [18] және АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасының талаптарында [17] белгіленген рұқсат етілген деңгейден аспады немесе шегінде болды [20].

Сурет 4. Марал, сиыр, қой, жылқы және тауық етіндегі кобальт (Со) концентрациясын салыстыру

Сурет 5. Марал, сиыр, қой, жылқы және тауық етіндегі хром (Cr) концентрациясын салыстыру

Сурет 6. Марал, сиыр, қой, жылқы және тауық етіндегі стронций (Sr) концентрациясын салыстыру

Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау

Мәліметтерге сәйкес [21], марал еті адамның тамақтануына қажетті кобальт, хром, мыс, молибден, марганец, селен және мырыш сияқты маңызды микроэлементтердің тамаша көзі болып табылады.

Жақында токсикологтар кадмийге ерекше назар аудара бастады, өйткені бұл ауыр металл мырыш, фосфор, мыс және басқа микроэлементтер сияқты маңызды элементтердің антагонисі болып табылады, өмірлік маңызды тін ферменттерінің белсенділігін тежейді. Адам ағзасында кадмий темір, мыс, мырыш және кальций сияқты элементтермен бәсекелеседі, бұл элементтер жетіспеген кезде кадмийдің жиналуына әкелуі мүмкін [25]. Марал етіндегі кадмийдің концентрациясы < 0,03 мг/кг болатын біздің деректеріміз басқа зерттеулерде [26] алынған нәтижелерге сәйкес келеді. Зерттеуге сәйкес [21],      кадмий      өсімдіктер      мен саңырауқұлақтарда экологиялық таза жерлерде аз мөлшерде кездеседі, маралдардың қоректік тізбегінде елеусіз деңгейлерді құрайды. Қорғасын созылмалы уланудың себебі болып табылады, орталық жүйке жүйесіне, қанға, ақуыз синтезіне және генетикалық процестерге зиянды әсер етеді. Қорғасынның барлық түрлерінің уыттылығы бірдей және олардың қауіптілік деңгейіндегі айырмашылықтар негізінен биологиялық сұйықтықтардағы, әсіресе асқазан сөліндегі ерігіштік дәрежесіне байланысты [28]. Зерттеу барысында марал етінен қорғасынның 0,007 мг/кг-нан аз іздері анықталды. Алайда қоректік тізбегіне енетін марал етіндегі қорғасынның концентрациясы Еуропалық Одақ белгілеген шекті рұқсат етілген деңгейден едәуір төмен. Сондай-ақ, марал етіндегі кадмий мен хромның мөлшері белгіленген      нормалардан      аспайды.

Қолданыстағы санитарлық нормаларға сәйкес (Ресей, Қазақстан және Беларусь Кеден Одағының азық-түлік қауіпсіздігі жөніндегі КО ТР 021/2011 Техникалық Регламенті; Комиссияның №  466/2001 Ережесі (ЕК)

бойынша еттегі уытты элементтердің рұқсат етілген концентрациясы: қорғасын (Pb) үшін – 0,5 мг/кг, кадмий (Cd) үшін – 0,05 мг/кг.

Қорытынды

Зерттеу нәтижелері марал етіндегі макро- және микроэлементтердің құрамын толығырақ сипаттауға мүмкіндік береді. Бұл деректер диетологияның талаптарын ескере отырып, жаңа функционалды тамақ өнімдерін әзірлеу және рецептілерді болжау саласындағы қосымша зерттеулер үшін пайдалы болады. Азық-түлік қауіпсіздігі мәселесі өзекті бола түсуде және оның маңыздылығы артып келеді. Ет өнімдерінің қауіпсіздігін зерттеу ерекше маңызға ие болып отыр, өйткені бұл зерттеулер Қазақстан Республикасында ет және ет өнімдерін өндіруді кеңейтуге ықпал етеді, сонымен қатар ет өнімдерінің экспорты мен импортын ынталандыруы мүмкін. Сыртқы сауда рәсімдері азық-түлік қауіпсіздігінің қатаң нормалары мен жоғары стандарттарын, сондай-ақ ет және ет өнімдерін ветеринариялық-санитариялық     тұрғыдан мұқият тексеруді талап етеді.

ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Available at: [.

Technological University: p. 86-88.