Применение фуллеренов для идентификации мясных продуктов содержащих кленбутерол
Автор: Попов Г.В., Косенко И.С., Спиридонова М.В.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Биотехнология, бионанотехнология и технология сахаристых продуктов
Статья в выпуске: 1 (59), 2014 года.
Бесплатный доступ
В современных условиях большинство развивавшихся животноводческих комплексов применяют различные химические добавки, для вскармливания скота. Одним из таких препаратов является кленбутерол. Кленбутерол - это β-2-адреностимулятор, принадлежащий к группе β-агонистов, которые стимулируют рост мышечной массы и регулируют соотношение жировой и мышечной ткани при выращивании сельскохозяйственных животных и птицы. В России опубликованы результаты исследований, в которых рекомендуется применять кленбутерол в качестве стимулятора роста при выращивании крупного рогатого скота. При этом риск воздействий остаточного содержания препарата в продукции животноводства на здоровье потребителей не оценивался. Нами были проведены исследования в области изучения свойств фуллеренов и кленбутерола и их возможности взаимодействие между собой.Для идентификации кленбутерола в мясном сырье был поведен синтез Прато, основанный на функционализации фуллеренов С60 и С70, заключающийся в превращении его в пирролофуллерены по реакции 1,3-диполярного циклоприсоединенияазометин-илидов по кратным связям С=С фуллеренового ядра. Реакция прошла с выделением осадка темного цвета, анализ которого доказал, что это продукт взаимодействия исследуемых нами веществ. Данныйэкспериментдаетвозможностьидентифицироватькленбутеролфуллеренами.
Мясо, идентификация, фуллерены, кленбутерол, качество
Короткий адрес: https://sciup.org/14040191
IDR: 14040191 | УДК: 637.
Application fullerene for identification of meat products containing klenbuterol
In modern conditions the majority of developing livestock complexes, various chemical additives, apply to cattle feeding. One of such preparations is clenbuterol. Clenbuterol is β-2-adrenostimulyator belonging to group β-agonist who stimulate growth of muscular weight and regulate a ratio of fatty and muscular tissue at cultivation of agricultural animals and birds. In Russia results of researches in which it is recommended to apply clenbuterol as a growth factor at cattle cultivation are published. Thus the risk of influences of the residual maintenance of a preparation in animal husbandry production on health of consumers wasn't estimated. We conducted researches in the field of studying of properties fullerene and clenbuterol and their opportunities interaction among themselves. For identification clenbuterol in meat raw materials the synthesis of Prato based on a functionalizationfullerene by C60 and C70 consisting in its transformation in fullerene on reactions of a 1,3-dipolar cycloaddition of azomethineylide on multiple communications of C=C of a fulleren kernel was moved. Reaction took place with allocation of a deposit of the dark color which analysis proved that is a product of interaction of substances investigated by us. This experiment gives the chance to identify clenbuterolfullerene.
Текст научной статьи Применение фуллеренов для идентификации мясных продуктов содержащих кленбутерол
Проблeма бeзопасности мяса и мясных продуктов являeтся важной частью социального благополучия насeлeʜия. В послeдниe годы данный фактор приобpeтаeт большую актуальность в связи с тeм, что пpeдприятия стали активно использовать для пepeработки импортноe мясо. Это связано с ужecточeʜиeм мep по пpeдотвращeʜию попадания в производство нeсвeжeго или ʜeдоброкачecтвeнного мясного сырья.
При вступлeʜии России в ВТО открыва-eтся возможность дополнитeльного увeличe-ния объeма мeждународной торговли мясом ʜe только в заморожeнном, но и в охлаждeнном состоянии со странами ближʜeго и дальʜeго зарубeжья. При импортe cкоропортящeйся продукции, в том числe и мясного сырья, особоe вниманиe должно удeляться показатe-лям свeжecти и бeзопасности [1].
На сегодняшний день импорт мясной продукции возрастает из Бразилии, Китая, Мексики, Уругвая, Испании, Франции, Канады, Дании, США. Во многих из них были зафиксированы случаи обнаружения в мясе остатков кленбутерола.
■ Бразил ня ■ Кит а й М е кси ка
■ У ру гва й ■ И сп а н ия ■ Фр а н ция
■ Канада Дания США
Рисунок 1. Импорт мяса в Россию
Люди, потреблявшие мясо, впитавшее Кленбутерол, заболевали самыми различными заболеваниями - от распухания щитовидной железы, сердечно-сосудистых нарушений и заболеваний печени до сильнейших приступов аллергии. В тысячах случаев была зарегистрирована рвота, слабость, головокружение, лихорадка и озноб. Наиболее тяжелые случаи включали нарушение сердцебиения, внутренние кровотечения и спазмы сосудов. Несколько человек умерло, несмотря на то, что мясо животных содержало кленбутерол в ничтож-ной концентрации один к миллиарду.
Однако при добавлении в корма кленбутерола животные дали 20-процентный прирост мышечной массы за четырнадцать дней. Препарат сразу же нашел нелегальное применение.
Широко используемым методом кон -троля является иммуноферментный анализ, который для потребителя достаточно дорогостоящий и трудоемкий [3]. Перспективным направлением для создания экспресс-метода является применение фуллерен-содержащих материалов, вступающих в реакцию с молекулами кленбутерола. Для определения меха -низмов взаимодействия и реализации экспресс метода проведены эксперименты, позволяющие рекомендовать следующую методику анализа. Опытным путем было определено взаимодействие фуллеренов и кленбутерола.
Рисунок 2. Структурная формула молекулыкленбу-
Для этого была проведена реакция Прато, которая заключается в функционализации фуллеренов С60 и С70 и превращении их в пирролофуллерены по реакции 1,3-диполярного цикло присоединения азометин-илидов по кратным связям С=С фуллеренового ядра, это наиболее изученный аминокислотный вариант, в котором илиды образуются в результате взаимодействия аминокислоте карбонильными соединениями.
Исходным образцом служил, раствор, состоящий из кленбутерола и воды. В ходе реакции осуществлено присоединение молекулы кленбутерола к молекуле фуллерена, о чем свидетельствует образование темного осадка (рисунок 3)
Рисунок 3. Раствор после добавления фуллерена, с выделением осадка
С помощью спектрофотометрического анализа было определено минимальное количество кленбутерола, необходимое для реакции с фуллереном (рисунок 4).
Рисунок 4. Количественное соотношение кленбуте-рола и фуллерена
Из рисунка 4 видно, что минимальное количество кленбутерола, необходимое для реакции с фуллереном составляет 80 мкг, а фуллерена с концентрацией С=0,479 г/дмЗ - 2 мл.
Концентрацию фуллерена определили методом спектрофотометрии (рисунки 5, 6).
Рисунок 5. Спектрофотометрический анализ
Рисунок 6. Калибровочная линия
Для того чтобы определить взаимодействие фуллеренов с кленбутеролом в присутствии мясных белков, была проведена экстракция мясного сырья, содержащего кленбу-терол, а затем по реакции Прато определили, что в растворе выделился продукт реакции в виде темного осадка (рисунок 7).
Рисунок 7. Раствор после добавления фуллерена, с выделением осадка в присутствии мясных белков
Для подтверждения того, что фуллерен вступает в реакцию именно с кленбутеролом, а не с другими реагентами, был проведён контрольный эксперимент с экстрактом мясного сырья, не содержащего кленбутерол. В исследуемом растворе продуктов реакции не выделилось.
Таким образом, опытным путем было установлено, что фуллерены способны идентифицировать продукты животного происхождения, содержащие кленбутерол.
