Применение скрининг-метода для определения качества овощной продукции в домашних условиях

1.3 Биологические тест-методы

Особую роль в оценке состояния окружающей среды играют биологические тесты. Это связано с тем, что результаты химического анализа, проводимого с помощью самого сложного оборудования, во многих случаях не позволяют оценить истинную опасность тех или иных загрязнителей на среду обитания, прогнозировать последствия их воздействия на живые организмы. Многообразные

органические вещества, попадая в окружающую среду, могут претерпевать в ней различные превращения, усиливая при этом свое токсическое воздействие. По этой причине оказались необходимыми методы оценки качества среды (воды, почвы, воздуха, пищевых продуктов). Огромную роль при этом играют методы биотестирования и биоиндикации.

Под биотестированием понимают приемы исследования, при котором о качестве среды, факторах, действующих самостоятельно или в сочетании с другими, судят по выживаемости, состоянию и поведению специально помещенных в эту среду организмов – тест- объектов Биоиндикация – родственный биотестированию прием, использующий для этих же целей организмы, обитающие в исследуемой среде. Биоиндикацию можно проводить на уровне молекул, клеток, органов, организмов, популяций и даже биоценоза. В качестве биотестов выбирают наиболее чувствительные к исследуемым загрязнителям организмы.

Использование биохимических реакций (молекулярный уровень индикации) связано с тем, что они наиболее чувствительны к воздействию внешних загрязнителей. В присутствии загрязнителей окружающей среды, например, происходит уменьшение содержания хлорофилла в мембранах хлоропластов растений или понижается способность фитопланктона к продуцированию кислорода в процессе фитосинтеза. Это может служить индикаторным признаком воздействия на живую природу газопылевых выбросов предприятий или токсичных компонентов сточных вод.[7].

Биохимической индикацией, очень чувствительной на присутствие ионов тяжелых металлов, является уреаза [8]. Уреаза– фермент достаточно распространенный в растительном мире. Особенно активна уреаза в семенах некоторых овощей (семена кабачков, арбузов). фермента сохраняется в. Уреаза катализирует гидролиз мочевины с образованием оксида углерода (IV) и аммиака:

H2N – C – NH2 + H2O уреаза СО2 + 2 NH3

Метод определения активности уреазы основан на тестировании выделяющегося аммиака индикатором. Наглядность данного опыта обеспечивается быстрым появлением интенсивной окраски индикатора.

1.4 Скрининг

Тест-системы можно использовать для решения разнообразных задач. Одна из них – скрининг , т.е. оценка наличия нужного компонента, предусматривает, если это необходимо, дальнейшее, более детальное исследование. Методология скрининга заключается в следующем:

· в результате теста возможно два ответа – «положительный» (наличие искомого компонента) и «отрицательный» (его отсутствие).

· отрицательные результаты считаются окончательными, к соответствующим пробам больше не возвращаются.

Допускается возможность неправильных положительных результатов, поэтому пробы, дающие положительный результат, можно анализировать затем другим методом в том случае, если использованная для скрининга тест-система не является высокочувствительной.

Скрининг с помощью тестов позволяет резко сократить объем аналитических работ, экономить время анализа и часто является единственной возможностью контролировать ситуацию. Применение скрининга возможно в случае контроля качества и безопасности некоторых пищевых продуктов, например при оценке содержания нитратов в бахчевых культурах (арбузах, дынях) картофеле, огурцах и других овощах и фруктах, часто продаваемых на рынках и за чертой города прямо с машин.[9]

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Методика определения качества продуктов питания

Для определения качества овощей в настоящей работе разработана методика с использованием доступных в домашних условиях реагентов: арбузные семечки (они содержат фермент уреазу, индикатором может быть сок черной смородины или фурацилин, мочевина (карбамид) – продается в магазине как минеральное удобрение.

Методика данного опыта заключается в следующем. Уреаза катализирует гидролиз мочевины с образованием аммиака. В водной среде аммиак превращается в гидроксид аммония, который окрашивает индикатор в синий цвет. Если уреаза не катализирует мочевину, цвет раствора не изменяется. Подавить действие уреазы могут нитраты и соли тяжелых металлов и тогда примеси, если они есть в овощах, подавляют действие уреазы, аммиак не образуется и раствор индикатора не изменяет окраску.

2.1.1 Методика определения активности уреазы

Уреаза– фермент достаточно распространенный в растительном мире. Особенно активна уреаза в семенах некоторых овощей. Для проведения эксперимента мною была выбрана уреаза арбузных семечек. В них активность этого фермента сохраняется в течение трех лет. Уреаза катализирует гидролиз мочевины с образованием оксида углерода (IV) и аммиака:

H2N – C – NH2 + H2O уреаза СО2 ↑ + 2 NH3 ↑

||

O

Метод определения активности уреазы основан на тестировании выделяющегося аммиака индикатором. Наглядность данного опыта обеспечивается быстрым появлением интенсивной окраски индикатора.

2.1.2 Приготовление экстракта уреазы

Очистить 3-4 арбузных семечка от кожуры и растереть ядра с небольшим количеством воды (10 мл). Полученный экстракт использовать для проведения опытов.

Ход опыта

Для опыта взять 2 мл суспензии ферментативного препарата. В пробирку добавить 1 мл воды, встряхнуть, добавить 2 мл раствора мочевины, затем исследуемый реагент. Следует подчеркнуть, что необходимо добавлять реагенты в той последовательности, о которой сказано выше. Затем в пробирку добавить 2-3 капли спиртового раствора универсального индикатора, оставить при комнатной температуре на 3-5 минут. По интенсивности появляющейся окраски индикатора судят об ингибировании индикатора. Если окраска изменяется (становится синей), значит, уреаза сохраняет свою активность, так как выделяется аммиак (он дает щелочную среду и изменяется окраска универсального индикатора), а если окраска индикатора не изменяется (остается желтой), значит, реагент ингибирует фермент.

Фото 1. Приготовление уреазы из арбузных семечек

2.1.3 Исследование возможности использования сока черной смородины, черники, свеклы, раствора фурацилина в качестве индикаторов щелочной среды

При проведении опытов в домашних условиях необходимо применять доступные индикаторы, которые легко приготовить в бытовых условиях из доступного сырья. Такими, на наш взгляд являются соки ягод, овощей, таблетки фурацилина, применяемые для полоскания горла при ангинах [10].

Были приготовлены растворы соляной кислоты и гидроксида натрия с различными значениями рН (от 1 до 14). Сначала определялась среда с помощью полосок универсального индикатора. Затем в эти растворы были добавлены как индикаторы сок черники, черной смородины, сок свеклы. Были проведены три параллельных опыта. Результаты на рисунках 1-4.

 Скачать реферат