I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ТАК ЛИ БЕЗОПАСНА НАША ПИЩА?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Воеводкина Ю.В. 1Лыткина А.И. 1

---

1

Божедомова Н.А. 1

---

1

Работа в формате PDF

343.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение……………………………………………………………………….……. 3

Основная часть:

Методика и результаты исследований………………………………….……...4

Заключение……………………………………………………………………..…… 8

Библиографический список ………………………………………………………. 9

Приложение 1……………………………………………………………………… 10

Приложение 2……………………………………………………………............... 11

ВВЕДЕНИЕ

Для увеличения производительности и снижения себестоимости продукции животноводства и птицеводства применяются антибиотики и стимуляторы роста. Остаточное содержание их в готовой продукции не должно быть выше предельно допустимых уровней. Избыточное поступление в организм человека антибиотиков с пищей может оказывать токсическое действие, приводить к возникновению аллергических реакций, дисбактериоза, появления антибиотико-устойчивых штаммов.

Актуальность: проблема загрязнения мяса антибиотиками и стимуляторами роста животных остается актуальной повсеместно, прежде всего, из-за недостаточного контроля.

Проблема исследования: антибиотики являются пищевой добавкой корма для животных, но при неправильной дозировке, их количество может накапливаться, что может нанести вред здоровью человека.

Гипотеза: антибиотики, входящие в состав мяса наносят вред здоровью человека.

Цель работы: изучить возможность контроля содержания остаточных количеств антибиотиков в продуктах животного происхождения на базе школьной химической лаборатории и путей их снижения.

Задачи исследования.

1. На основании анализа литературы установить наиболее часто используемые в пищевой промышленности антибиотики.

2. Подобрать методы определения антибиотиков в соответствии с возможностями школьной лаборатории.

3. Изучить способы кулинарной обработки мяса с целью уменьшения содержания в них антибиотиков и проверить их эффективность на практике.

Объект исследования: наличие тетрациклина в курином мясе.

Предмет исследования: качественные химические реакции на тетрациклин.

Новизна исследования: данное исследование заключается в том, что в нем сделана попытка экспериментально рассмотреть действие тетрациклина на организм.

Методы исследования: эксперимент, изучение и анализ научной литературы, наблюдение, математическая обработка экспериментальных данных, сравнительный анализ результатов.

Методика и результаты исследований

Попадание антибиотиков в продукты питания связаны с их применением для лечения, профилактики заболеваний, стимулирования роста животных и птиц, а также для удлинения сроков хранения продуктов питания.

Чаще всего (в 90% случаях выявления антибиотиков в сырье и продуктах животноводства, а также в рыбе) обнаруживают тетрациклин.

Тетрациклины – группа антибиотиков, близких по химическому строению и биологическим свойствам. Представители данного семейства характеризуются общим спектром и механизмом антимикробного действия, близкими фармакологическими характеристиками.

Тетрациклин оказывает ряд неблагоприятных эффектов:

- лихорадка, кожные аллергические реакции: сыпь, зуд, эозинофилию;

- поражение ЖКТ

- поражение печени

- изменения системы кроветворения;

- реакции со стороны ЦНС: обмороки, головная боль, вестибулярные расстройства.[2],[4]

Эмпирическая формула тетрациклина: C₂₂H_24N2O₈. Международное и химическое названия: tetracycline (4S,4аS,5аS,6S,12аS) – 4-диметиламино-1, 4, 4a,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,6,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксонафтацен-2-карбокса-мидагидрохлорид. Молекулярная масса тетрациклина 444,435 г/моль.

Тетрациклины представляют собой жёлтые кристаллические вещества, устойчивые в твёрдом состоянии, темнеющие на свету. Запаха не имеют. Вкус – горький.

С точки зрения органической химии тетрациклины принадлежат к ряду частично гидрированных производных нафтацена, содержащих несколько функциональных групп (фенольный, енольные и спиртовые гидроксилы, карбамидная группа, алифатическая аминогруппа, оксогруппа).

В работе использованы «Методические указания по определению остаточных количеств антибиотиков в продуктах животноводства (утв. Минздравом СССР 29.06.1984 п. 3049-84)»:

На первом этапе мы проводили качественные реакции на обнаружение тетрациклинов (реакции подлинности тетрациклина).

Подлинность тетрациклинов устанавливают с помощью цветных реакций (Опыт 1-3, уравнения реакций приведены в приложении 2, рисунок 1-3).

Опыт 1. Образование фенолятов.

К 0,01г препарата, растворённого в 1 мл воды, добавили 2 капли 1 % - водного раствора хлорида железа (III), наблюдали появление буро - красной окраски.

Опыт 2. Реакции электрофильного замещения (нитрование).

К 0,001г. препарата, растворенного в 2 мл воды, добавили 1-2 мл 10 % раствора азотной кислоты и нагрели на водяной бане. Постепенно появлялось желтое окрашивание.

Опыт 3. Реакция изомеризации под действием гидроксида натрия.

0,01 г препарата (тетрациклина, окситетрациклина) растворили в 2 мл 10% раствора натрия гидроксида; появилось коричнево-жёлтое окрашивание; нагрели в кипящей водяной бане в течение 1-2 минут – появилось синее окрашивание.

При проведении качественных реакций на тетрациклин в качестве реактива для определения тетрациклина нами был выбран раствор хлорида железа (III), преимуществом которого являются не только чувствительность, но также доступность и простота выполнения анализа, не требующего нагревания.

На втором этапе нашего исследования мы определяли остаточное содержание тетрациклина в курином мясе. Для исследования брались образцы куриного мяса производителей, которые пользуются спросом в торговых точках нашего города:

1. «Красноярская Березовская птицефабрика».

2. «Новосибирская птицефабрика».

3. «Нижегородская».

Опыт 6. Метод экспресс. (Кальницкая О.И.). Определение содержания тетрациклина в курином мясе.

К 10 г. куриного мяса (грудка), без предварительного нагревания, гомогенизировали в ступке и добавили 100 мл дистиллированной воды. Перемешали в течение 20 мин. Затем пробу декантировали и отфильтровали. Водную фазу использовали для определения содержания тетрациклина. При взаимодействии хлорида железа с исследованными растворами признаки реакций (кремовый студенистый осадок) наблюдали в образце №2 (Приложение 2, рис.4).

Таким образом, какая-то часть массы тетрациклина осталась в растворе, а остальная могла «поглотиться» мясом. Экстракция водой, выполненная согласно выбранной экспресс - методике, оказалась полной.

Предположив, что тетрациклин накапливается в разных частях тушки по-разному, содержание тетрациклина определяли еще и в ноге (красное мясо). Опыт выполнялся аналогично предыдущему. Наблюдали появление студенистого желтого осадка, что нам позволило сделать вывод о том, что в куриной голени количество тетрациклина было больше.

Из-за отсутствия определенного оборудования в школьной лаборатории определить точную концентрацию остатка тетрациклина в курином мясе нам не удалось.

На третьем этапе исследования нами было изучено влияние температурной обработки на содержание антибиотиков в мышечной ткани. Термическую обработку мяса проводили согласно «Правилам ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов» (1983г). Мясо проваривали при 100 ⁰С в течение 1-1,5 ч. Проведенные исследования по определению остатков тетрациклина показали, что термическая обработка мяса, содержащего тетрациклин, проваркой в течение 1-1,5 часа позволяет снизить количество тетрациклина. При этом антибиотик переходит в бульон. Запекание не влияет на содержание антибиотика в мясе.[5]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании анализа литературы сделан вывод о том, что мясные продукты могут содержать остаточное количество антибиотиков, обычно тетрациклина.[1],[4],[5]

Выбраны, изучены, освоены и модифицированы в соответствии с возможностями школьной лаборатории методы определения тетрациклина. Выбран наиболее чувствительный и простой для экспресс – анализов реактив - хлорид железа (III).

Выполнен анализ куриного мяса, купленного в магазинах г. Лесосибирска и регулярно нами употребляемых. Установлено, что в 1 из 3 исследованных образцов найдены остатки тетрациклина.

Показано, что термическая обработка мяса, содержащего тетрациклин, проваркой в течение 1-1,5 часа позволяет снизить количество тетрациклина. При этом антибиотик переходит в бульон. Запекание не влияет на содержание антибиотика в мясе.[5]

Если вы будете удалять кожицу с курицы любого приготовления, вы не только ограничите себя от излишков насыщенных жиров, но и обезопасите свой организм от значительного объема вредных для человеческого организма веществ. Отдавайте предпочтение грудке - в ней больше белков, меньше жира и меньше концентрация антибактериальных препаратов.[5]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кальницкая О.И. «Ветеринарно – санитарный контроль остаточных количеств антибиотиков в сырье и продуктах животного происхождения». Дис. докт. вет. наук :M, 2010.

2. Мелентьева Г.А., Антонова Л.А. Фармацевтическая химия. М.: «Медицина», 1993. – 479с.

3. Тюкавкина Н.А., Лузин А.П., Зурабян С.Э. Органическая химия. М.: «Медицина», 1998. — 496 с.

4. Фармацевтическая химия: Учебное пособие/Под ред. А.П. Арзамасцева. М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2005.-640с.

5. Все о Тетрациклинах. https://ru.wikipedia.org/wiki/Тетрациклины

Приложение 1

Таблица 1. Тетрациклины как органические вещества

Приложение 2

Рисунок 1. Качественная реакция с хлоридом железа (III). Слева направо: раствор тетрациклина; фенолят тетрациклина, раствор хлорида железа (III); вода

Рисунок 2. Качественная реакция нитрования тетрациклина. Слева направо: раствор тетрациклина; раствор тетрациклина после нитрования; раствор реактива – азотной кислоты после нагрева, вода

Рисунок 3. Качественная реакция с гидроксидом натрия. Слева направо: раствор тетрациклина; тетрациклин с раствором гидроксида натрия до и после нагревания; вода.

Рисунок 4. Слева направо: раствор куриного мяса; раствор после реакции с хлоридом железа(III)

Рисунок 5 и 6. Определение содержания тетрациклина в курином мясе