Влияние ионизирующего излучения на антиоксидантную активность мяса косули
Автор: Тимакова Роза Темерьяновна, Тихонов Сергей Леонидович, Тихонова Наталья Валерьевна, Кудряшов Леонид Сергеевич, Кудряшова Ольга Алексеевна, Стожко Наталья Юрьевна, Ильюхин Руслан Васильевич
Рубрика: Прикладная биохимия и биотехнологии
Статья в выпуске: 2 т.5, 2017 года.
Бесплатный доступ
Увеличение срока годности продовольственного сырья и пищевой продукции является одним из приоритетных направлений развития пищевой промышленности. Для увеличения хранимоспособности мясного сырья применяют ионизирующее излучение. При использовании ионизирующего излучения уменьшается количество вегетативных микроорганизмов, вызывающих порчу мяса и мясопродуктов. Основополагающим документом по применению технологии облучения для мяса свежего и мороженого является ГОСТ 33820-2016 «Мясо свежее и мороженое. Руководство по облучению для уничтожения паразитов, патогенных и иных микроорганизмов», который вводится с 01 июля 2017 года на территории России. Мясо диких копытных животных, в частности мясо косули, характеризуется высоким содержание мышечной ткани (74,6-74,8 %), по питательной и биологической ценности не уступает говядине и баранине, и обладает антиоксидантной активностью (АОА) за счет содержания в немдипептидов: карнозина (β-аланил-L-гистидин), гомокарнозина (γ-амино-бутирил-L-гистидин) и ансерина (β-аланил-1-метил-L-гистидин), токоферолов, убихинона, серосодержащих соединений и других биологически активных веществ. Но вместе с тем обработка мяса косули ионизирующим излучением может привести к снижению антиоксидантной активности. Целью исследований является определение влияния облучения мяса косули на содержание в нем антиоксидантов. Опытным путем установлено, что концентрация антиоксидантов в мясе зависит от дозы облучения. При увеличении дозы облучения с 3 до 12 кГр достоверно уменьшается АОА на 30,9 %, корреляционная зависимость между концентрацией антиоксидантов в мясе косули и дозой облучения составляет 0,99 (степень силы статистической связи по Чеддоку очень высокая).
Мясо косули, доза облучения, свободные радикалы, антиоксиданты
Короткий адрес: https://sciup.org/147160841
IDR: 147160841 | DOI: 10.14529/food170204
Текст научной статьи Влияние ионизирующего излучения на антиоксидантную активность мяса косули
Потребности населения Российской Федерации в мясе удовлетворяются в основном за счет свинины и мяса птицы. Следует отметить, что отмечается устойчивая тенденция в изменении потребительских предпочтений потребителей в сторону мяса диких добытых копытных животных, в частности, косули, вызванных убежденностью людей в его экологической чистоте и физиологической ценности [1, 2].
Мясо косули характеризуется высоким содержанием мышечной ткани (74,6–74,8 %) и большим количеством незаменимых аминокислот и некоторых минеральных веществ [3– 5] и антиоксидантов: карнозин (β-аланил-L-гистидин), гомокарнозин (γ-амино-бутирил-L-гистидин) и ансерин (β-аланил-1-метил-L-гистидин), других биологически активных веществ [6]. Антиоксидантная система мышечной ткани мяса состоит из двух подсис- тем: ферментативной (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидазы, глутатионтрансфераза и др.) и неферментативной (токоферолы, убихинон, витамин С, серосодержащие соединения и др.). Антиоксидантная активность подобных соединений определяется их способностью выступать в роли восстановителей (доноров электронов) по отношению к какому-либо радикальному субстрату R, переходя при этом в устойчивую, малоактивную радикальную форму [7, 8].
Для увеличения срока годности охлажденного мяса применяют различные способы [9], одним из перспективных и экономически целесообразных является обработка его ионизирующем излучением [10, 11].
В работах [12–14] зафиксировали, что доза ≥ 4,5 кГр снижает микробиологическую обсе-мененность. Отмечается безопасность данного метода, поскольку активность радионуклидов, которая может проявляться в организме человека при употреблении облученных пищевых продуктов, значительно меньше средней суммарной активности естественных радионуклидов, которые поступают в организм человека при употреблении необлученных пищевых продуктов [15, 16]. Но вместе с тем обработка мяса косули ионизирующим излучением может привести к снижению антиоксидантной активности и, соответственно, снизить его полезность. Как отмечают [17], антиоксиданты замедляют окислительные процессы, приводящие к изменениям сенсорных и питательнофизиологических свойств мяса.
В нашей стране технология обработки пищевых продуктов ионизирующим излучением, в том числе мяса, вводится поэтапно. Так, с 01 июля 2017 года вводятся в действие следующие межгосударственные стандарты:
– ГОСТ 33820-2016 «Мясо свежее и мороженое. Руководство по облучению для уничтожения паразитов, патогенных и иных микроорганизмов»;
– ГОСТ 33825-2016 «Полуфабрикаты из мяса упакованные. Руководство по облучению для уничтожения паразитов, патогенных и иных микроорганизмов».
В указанных нормативных документах представлена информация о технологии обработки ионизирующим облучением мяса свежего и мороженного, полуфабрикатов из мяса; установлен регламент до и после процедуры облучения.
Исходя из вышеизложенного, целью исследований является определения влияние дозы облучения мяса косули на его антиоксидантную активность (АОА).
Материалы и методы
Для исследований отобрали 5 образцов охлажденного мяса косули (бедренная часть туши) промыслового забоя по 500 г каждый. Первый образец контрольный – ионизирующим излучением не обрабатывали, второй образец мяса облучали дозой 3 кГр, третий – 6 кГр, четвертый – 9 кГр и пятый –12 кГр с помощью линейного ускорителя электронов модели УЭЛР-10-10С2.
Для идентификации мяса, обработанного ионизирующим излучением, использовали метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) [18], заключающийся в визуальном сравнении ЭПР-спектров образцов костной ткани косули со спектрами, указанными в ГОСТ Р 52529-2006 «Мясо и мясные продукты. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных мяса и мясопродуктов, содержащих костную ткань».
Антиоксидантную активность образцов мяса косули до и после облучения определяли потенциометрическим методом с помощью анализатора МПА-1 [19, 20].
Исследования проводили в пятикратной повторности. Для обработки полученных данных использовали метод вариационной статистики с критерием Стьюдента.

Концентрация антиоксидантов в необлученных образцах мяса косули и в образцах мяса косули, облученных разными дозам (3, 6, 9, 12 кГр)
Результаты и обсуждение
Установлен факт прямой корреляции между дозой облучения образцов мяса косули и их АОА. Наибольшая АОА отмечена в необ-лученных образцах – (0,171 ± 0,020) мМ-экв. С увеличением дозы облучения с 3 до 12 кГр концентрация антиоксидантов в образцах мяса косули снижается с (0,152 ± 0,035) до (0,105 ± 0,005) мМ-экв или на 30,9 % (см. рисунок).
Коэффициент корреляции между дозой облучения и содержанием антиоксидантов очень высокий и составляет 0,99.
Вероятностный процесс изменения АОА облученного мяса косули заключается в следующем: обработка ионизирующим излучением запускает цепную реакцию, приводящую к росту в облученном мясе концентрации свободных радикалов. Белки мяса способны «улавливать» от 50 до 75 % образующихся свободно-радикальных соединений. Наиболее чувствительными к окислению являются серосодержащие (метионин, цистеин) и ароматические (гистидин, триптофан, тирозин и фенилаланин) аминокислотные остатки белков. Антиоксидантный эффект во многом определяется гистидиновым остатком. В свободном виде гистидин является перехватчиком HO-радикалов и одним из наиболее эффективных «гасителей» синглетного кислорода. При этом антиоксиданты вступают во взаимодействие со свободными радикалами, восстанавливая их до стабильно неактивных веществ с одновременным обрывом реакционных цепей. Антиоксиданты мяса расходуются на реакцию «поглощения» свободных радикалов, что приводит к снижению АОА мяса косули. Соответственно, с увеличением дозы облучения происходит значительное уменьшение концентрации антиоксидантов.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что при увеличении дозы облучения мяса с 3 до 12 кГр достоверно снижается его АОА на 30,9 %, корреляционная зависимость между концентрацией антиоксидантов в мясе косуле и дозой облучения составляет 0,99 (степень силы статистической связи по Чеддоку очень высокая).
Список литературы Влияние ионизирующего излучения на антиоксидантную активность мяса косули
- Сафонов, В.Г. Пищевая продукция охоты и её значение в связи с проблемой экологической безопасности/В.Г. Сафонов, М.Н. Андреев, В.М. Глушков//Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства -2004. -№ 1. -С. 21-22.
- Денисович, Ю.Ю. Разработка технологии обогащенных мясных продуктов функциональной направленности/Ю.Ю. Денисович, А.В. Борозда, Н.М. Мандро//Вестник АГАУ. -2012. -№ 6 -С. 83-87.
- Лумбунов, С.Г. Морфологический, химический состав и пищевая ценность мяса диких копытных животных (изюбрь, косуля) Бурятии/С.Г. Лумбунов, А.Б. Жамсаев, С.Б. Ешижамсоева//Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова -2015. -№ 4 (41). -С. 150-153.
- Куциняк, И. Морфологический состав мяса самцов кабана, благородного оленя, косули и некоторых домашних животных/И. Куциняк//Stiinta Agricola -2014. -№ 2. -С. 112-114.
- Катаева, Д.Г. Химический состав мяса косули в Дагестане/Д.Г. Катаева//Актуальные вопросы АПК в современных условиях развития страны. Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. -2016. -С. 174-176.
- Медведев, Я.В. Гем-зависимое перекисное окисление в мясе при холодильном хранении/Я.В. Медведев, А.Г. Шлейкин//Вестник Международной академии холода. -2013. -№ 2. -С. 57-61.
- Медведев, Я.В. Определение миоглобинзависимой пероксидазной активности мышечной ткани/Я.В. Медведев, И.С. Шаталов//Биотехнология. Взгляд в будущее: сборник трудов Международной Интернет-конференции. Казань, 17-19 апреля 2012 г. -Казань: Изд-во «Казанский университет», 2012. -С. 147-149.
- Hui, Y.H. Handbook of meat and meat processing/Y.H. Hui et al.//CRC Press. -2012. -982 p.
- Костенко, Ю.Г. О проблеме производства мяса длительного срока годности/Ю.Г. Костенко, Б.Е. Гутник, М.Х. Искаков//Все о мясе. -2009. -№ 6. -С. 18-20.
- Тихонов, А.В. Использование радиационных технологий в сельскохозяйственном производстве/А.В. Тихонов, Р.С. Анашкин, А.Е. Крюков//Сборник научных трудов ГНУ СНИИЖК. -2013. -№ 6. -С. 330-333.
- Chiaravalle, А.Е. Electron spin resonance (ESR) detection of irradiated fish containing bone (gilthead sea bream, cod, and swordfish)/A.E. Chiaravalle, М. Мangiacotti, G. Marchesani, G. Vegliante//Veterinary Research Communications. -2010. -№ 34 (1). -Р. 149-152.
- Саката, Риочи. Тенденция развития технологий и исследований мяса и мясных продуктов в Японии/Р. Саката//Все о мясе. 2015. -№ 1. -С. 20-24.
- Erkan, N. Alternative seafood preservation technologies: ionizing radiation and high pressure processing/N. Erkan, A. Günlü, I.Y. Genç//Journal of FisheriesSciences.com. -2014. -№ 8(3). -Р. 238-251.
- Genç, İ.Y. Elimination of food borne pathogens in sea foods by irradiation: Effects on quality and shelf-life/I.Y. Genç, A. Diler//Journal of Food Science and Engineering. -2013. -№ 3. -Р. 99-106.
- Natural and induced radioactivity in food. IAEA-TECDOC-1287 -Vienna: IAEA, 2002. -136 p.
- Dosimetry for food irradiation. Vienna: International Atomic Energy Agency Technical report series. -2002. -№ 409. -161 p.
- Дедерер, И. Изготовление наноэмульсий с использованием ингредиентов антиоксидантного действия и их применение в мясопродуктах/И. Дедерер, М. Рюкерт//Все о мясе. -2012. -№ 6. -С. 10-13.
- Оценка радиационной безопасности охлажденного мяса с использованием метода электронного парамагнитного резонанса/Р.Т. Тимакова, С.Л. Тихонов, А.Н. Тарарков, Л.С. Кудряшов//Теория и практика переработки мяса. -2016. -Т1. -№ 3. -С. 39-47.DOI DOI: 10.21323/2414-438X-2016-1-3-57-65
- Brainina, Kh.Z. Potentiometry as a method of antioxidant activity investigation/Kh.Z. Brainina, A.V. Ivanova, E.N. Sharafutdinova, E.L. Lozovskaya,.E.I. Shkarina//Talanta. -2007. -V. 71, № 1. -P. 13-18.
- Окислительный стресс: природа, вклад в патогенез, защита и диагностика/Х.З. Брайнина, Е.Л. Герасимова, Я.Е. Казаков, М.Я. Ходос//Химический анализ в медицинской диагностике. -М.: Наука. -2010. -Т. 11. -С. 132-163.