Мокрое и сухое озоление аналита: сущность, выбор метода

Изучение биоэлементного статуса организма по волосам

Микроволновое озоление аналита

Атомно-абсорбционная спектрометрия в анализе биоэлементов

Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой с использованием метода стандартных добавок

МС-ИСП спектрометрия (Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой)

Нейтронно-активационный анализ элементов

Потенциометрический анализ биоэлементов

Вольтамперометрия и колориметрия

Применение эталонных материалов в анализе биоэлементов

Биоэлемент (наименование) в функциональных продуктах питания

Рекомендуемый план рассмотрения темы [9, 10]:

-выбор темы;

- обоснование актуальности;

- формулировка объекта и предмета исследования;

- постановка цели и задач;

- краткое описание применяемой методологии или методов;

- основная часть изложения, инновационность процесса исследования (при наличии);

- выводы, рекомендации;

- список использованной литературы.

Приложение 1

Алгоритм решения творческих заданий по разработке функциональных пищевых и кормовых продуктов методом кейса

1. ОБЗОРНАЯ РАБОТА

Найти в рассматриваемом материале проблему или задачу, требующую интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения, приводящего к созданию определенного продукта – кейса (самостоятельная: индивидуальная и групповая деятельность обучающихся).

2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Посмотреть на подготовленный обзорный материал под другим углом зрения и придумать название продукта. Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов).

Техническое задание – сформулировать инновационность, практическую, теоретическую, познавательную значимость предполагаемых результатов, оригинальность и новизну продукта и пути решения проблемы;

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТА

Раскрыть возможность продолжения и коммерциализации результатов (доработки проектного продукта, решения смежных проблем) и презентация результата.

 

 

 

Приложение 2

Глоссарий

АДЕКВАТНЫЙ УРОВЕНЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ — уровень суточного потребления пищевых и биологически активных веществ, установленный на основании расчетных или экспериментально определенных величин либо оценок потребления пищевых и биологически активных веществ группой/группами практически здоровых людей (с использованием эпидемиологических методов), для которых данное потребление (с учетом показателей состояния здоровья) считается адекватным (термин используется в тех случаях, когда рекомендуемая величина (норма) потребления пищевых и биологически активных веществ не может быть определена). [Термины, 2017]

БИОЭЛЕМЕНТЫ - это элементы, постоянно входящие в состав организма, необходимые для его жизнедеятельности и проявляющие биологические свойства. [Скальный А.В., 2005]

БИОЭЛЕМЕНТЫ ЭССЕНЦИАЛЬНЫЕ (жизненно необходимые) - биоэлементы, для которых установлена их исключительная роль в обеспечении жизнедеятельности, обязательные компоненты организма человека. К этой группе сегодня относят железо Fе, цинк Zn, медь Си, марганец Mg, молибден Мо, кобальт Со, хром Сг, селен Sе, йод I. [Скальный А.В., 2005]

БИОЭЛЕМЕНТЫ УСЛОВНО ЭССЕНЦИАЛЬНЫЕ (условно жизненно необходимые) - это элементы, в отношении которых накапливается все больше данных об их важной роли в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма. К этой группе сегодня относят фтор F, бор В, кремний Si, никель Ni, ванадий V, бром Вг, мышьяк Аs, литий Li. Возможно, некоторые из этих элементов со временем «переместятся» в группу жизненно необходимых микроэлементов, а в наши дни нередко рассматриваются как «серьезные претенденты на эссенциальность».

БИОЭЛЕМЕНТЫ ТОКСИЧНЫЕ - большая группа элементов, которые в микроколичествах постоянно присутствуют в организме, однако их биологическая роль изучена еще недостаточно. Ввиду того, что многие из этих элементов обладают относительно высокой токсичностью, обычно основное внимание уделяется именно их вредному воздействию на организм. К этой группе относятся рубидий ИЬ, цирконий Zr, олово Sn, серебро Ag, золото Аu, вольфрам W, германий Gе, галлий Gа, стронций Sг, титан Тi, алюминий Аl, свинец РЬ, барий Ва, висмут Вi, кадмий Сd, ртуть Hg, таллий Тl, бериллий Ве, сурьма Sb. Токсичные и малоизученные микроэлементы не входят в число биоэлементов (эссенциальных микроэлементов). Существует также большая группа элементов, которые в организме человека в норме не определяются, и роль которых в обеспечении жизнедеятельности не известна или отсутствует. К этой группе относятся инертные газы, редкоземельные металлы, актиноиды, трансурановые элементы. Обычно по отношению к организму человека эти элементы выступают как загрязнители. Вредное воздействие на организм некоторых из этих элементов (радионуклиды) изучено достаточно хорошо. [Скальный А.В., 2005]

БИОЭЛЕМЕНТЫ ПОТЕНЦИАЛЬНО ТОКСИЧНЫЕ - элементы, поступление которых в организм в количествах, превышающих допустимый уровень, может вызвать развитие патологических состояний. К числу этих элементов можно отнести рубидий КЬ, цирконий Zr, олово Sn, серебро Ag, золото Аu, вольфрам W, германий Се, галлий Са, стронций Sг, титан Тi, тантал Та. [Скальный А.В., 2005]

БИОЭЛЕМЕНТНЫЙ ДИСБАЛАНС - нарушение естественного для организма равновесия в содержании и составе биоэлементов. Это нарушение может быть преходящим, временным, но может быть и длительным, постоянным. В случае длительных и глубоких нарушений возникает состояние, которое называется дисэлементозом (биоэлементозом). [Скальный А.В., 2005]

БИОЭЛЕМЕНТОПРОФИЛАКТИКА - это раздел медицинской элементологии, разрабатывающий способы предупреждения дисэлементозов и занимающийся применением этих способов на практике. Профилактика дисэлементозов – актуальная задача (напр., предупреждение дефицита магния при стрессовых ситуациях, предупреждение дефицита кальция в климактерицеский период, профилактика массовых заболеваний населения в неблагополучных биогеохимических провинциях). Как и в других подобных случаях – профилактика эффективнее и менее затратна, чем терапия. [Скальный А.В., 2005]

ВЕРХНИЙ ДОПУСТИМЫЙ УРОВЕНЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ — наибольший уровень суточного потребления пищевых и биологически активных веществ, который не представляет опасности развития неблагоприятных воздействий на показатели состояния здоровья практически у всех лиц конкретной популяции. По мере увеличения потребления сверх этих величин потенциальный риск неблагоприятных воздействий возрастает. [Термины, 2017]

 

ВЕТЕРИНАРНАЯ ЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ – это раздел биоэлементологии, научно-практическое направление, изучающее состав, содержание, связи и взаимодействие биоэлементов в организме животных в норме и при патологических состояниях. Задачей ветеринарной элементологии является разработка способов профилактики нарушений биоэлементного состава организма животных и их коррекции при развившихся патологических состояниях (дисэлементозах). [Скальный А.В., 2005]

ДИСЭЛЕМЕНТОЗ (БИОЭЛЕМЕНТОЗ) – это нарушение биоэлементного состава организма (избыток, дефицит, дисбаланс биоэлементов). Дисэлементоз всегда сопровождается скрытыми или выраженными клиническими проявлениями. С другой стороны, самые различные патологические состояния, особенно хронические заболевания, обычно сопровождаются дисэлементозом. [Скальный А.В., 2005]

ДОПУСТИМОЕ СУТОЧНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ (ДСП) – оценка объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ количества пищевой добавки, выраженное на основе массы тела, которое можно потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья (стандартная масса тела 60 кг). [Термины, 2017]

ЗАЯВЛЕНИЕ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА – Маркировка, приводимая изготовителем на потребительской таре функционального пищевого продукта, содержащая информацию о научно обоснованных и подтвержденных функциональных свойствах, снижающих риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающих дефицит или восполняющих имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов. [ГОСТ Р 52349-2005]

ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС – создание научно-технической новизны продукта (технологии), освоение их производства и распространение данного продукта (технологии) на рынке. [Термины, 2017]

КЛАССИФИКАЦИЯ БИОЭЛЕМЕНТОВ С УЧЕТОМ ЗНАЧЕНИЙ ЛАТИНСКИХ ПРИСТАВОК – классификация, отражающая порядок суточной потребности человека или животного в биоэлементе, в частности приставка микро- в такой классификации соответствует ее действительному латинскому значению (10–6 г), что облегчает биоэлементопрофилактику. Использование приставок в названии биоэлементов, в соответствии с этой классификацией, отражено в правой части таблицы. [Полянская И.С., 2014; Тераевич А.С., 2015;  Polyanskaya I, 2017]

 

Принятая в настоящее время		→	Рекомендуемая, с учетом действительных обозначений латинских приставок
Микроэлементы	10 мкг – 2 мг		Наноэлементы	1–999 нг
			Микроэлементы	1–999 мкг
Элементы, занимающие промежуточное положение между микро- и макроэлементами	10–20 мг		Миллиэлементы	1–999 мг
Макроэлементы	100 мг – 10 г		Макроэлементы	1 и более г

 

МИЛЛИЭЛЕМЕНТ – биоэлемент, суточная потребность в котором человека (конкретного животного) соответствует от 1 до 999 10^-3 г. (миллиграмм). Например, для кур-несушек известно, что миллиэлементами первого порядка 1-9 мг/сут, являются железо, цинк и марганец; миллиэлементами третьего порядка 100-999 мг/сут. – натрий и фосфор, см. таблицу.

 

                                           

 

                                          Нормы биоэлементов для кур-несушек

Показатели, в среднем на голову, в сутки	Куры яичных пород	К какой группе относится биоэлемент по классификации с учетом латинских приставок
Сырой протеин, г	19,2	макроэлемент 2-го порядка
Клетчатка, г	6,3	макроэлемент 1-го порядка
Жир, г	2,8	макроэлемент 1-го порядка
Кальций, г	3,5	макроэлемент 1-го порядка
Фосфор, г	0,79	миллиэлемент 3-го порядка
Натрий, г	0,34	миллиэлемент 3-го порядка
Марганец, мг	5,8	миллиэлемент 1-го порядка
Цинк, мг	5,8	миллиэлемент 1-го порядка
Железо, мг	1,2	миллиэлемент 1-го порядка
Медь, мг	0,28	микроэлемент 3-го порядка
Кобальт, мг	0,11	микроэлемент 3-го порядка
Йод, мг	0,08	микроэлемент 2-го порядка

 

 

МЕДИЦИНСКАЯ ЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ - это раздел биоэлементологии, изучающий состав, содержание, связи и взаимодействие элементов в организме человека в норме и при патологических состояниях. Задачей медицинской элементологии является разработка способов профилактики нарушений биоэлементного состава организма человека и их коррекции при развившихся патологических состояниях (дисэлементозах). [Скальный А.В., 2005]

МЕТОД КЕЙСА (метод конкретных ситуаций (англ. Case method, кейс-метод, метод кейсов, метод ситуационного анализа) — техника обучения, использующая описание реальных экономических, социальных и бизнес-ситуаций. Обучающиеся должны исследовать ситуацию, разобраться в сути проблем, предложить возможные решения и выбрать лучшее из них. Кейсы основываются на реальном фактическом материале или же приближены к реальной ситуации. [Деркач А.М.]

МИКРОНУТРИЕНТЫ - это пищевые вещества, необходимые организму в очень небольших количествах и представленные витаминами и витаминоподобными соединениями, химическими элементами и некоторыми другими веществами минерального и растительного происхождения. Микронутриенты не являются источником энергии, но участвуют в ее усвоении, а также в регуляции различных функций, процессов роста и развития организма. Минеральные вещества, химические элементы (биоэлементы) так же важны в рациональном питании, как белки, жиры, углеводы, витамины. При недостатке или избытке минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, которые приводят к заболеваниям. Современные методы исследования позволяют проводить количественные определения содержания элементов в различных биосубстратах, рассчитывать содержание этих элементов в организме, классифицировать их по количественному содержанию и выполняемым в организме функциям [Cкальный, 2005 г]

НУТРИЦИОЛОГИЯ (от лат. nutritio - питание и греч. logos - учение) - это наука о пище и питании, о продуктах питания, о пищевых веществах и других компонентах, содержащихся в этих продуктах, об их действии и взаимодействии, об их потреблении, усвоении, расходовании и выведении из организма, об их роли в поддержании здоровья или возникновении заболеваний (Мартинчик, Маев, Петухов, 2002; Тутельян и др., 2002; Скальный, Рудаков, 2004; Дэвис, 2004).

ОБОГАЩЁННЫЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ - функциональный пищевой продукт, получаемый добавлением одного или нескольких функциональных пищевых ингредиентов к традиционным пищевым продуктам в количестве, обеспечивающем предотвращение или восполнение имеющегося в организме человека дефицита питательных веществ и (или) собственной микрофлоры. [ГОСТ Р 52349-2005]

ПРОБИОТИЧЕСКИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ - функциональный пищевой продукт, содержащий в качестве физиологически функционального пищевого ингредиента специально выделенные штаммы полезных для человека (непатогенных и нетоксикогенных) живых микроорганизмов, которые благоприятно воздействуют на организм человека через нормализацию микрофлоры пищеварительного тракта. [ГОСТ Р 52349-2005]

ПРОБИОТИК - функциональный пищевой ингредиент в виде полезных для человека непатогенных и нетоксикогенных живых микроорганизмов, обеспечивающий при систематическом употреблении человеком в пищу непосредственно в виде препаратов или биологически активных добавок к пище, либо в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника. [ГОСТ Р 52349-2005]

 

ПРЕБИОТИК - физиологически функциональный пищевой ингредиент в виде вещества или комплекса веществ, обеспечивающий при систематическом употреблении в пищу в виде препаратов или в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и (или) биологической активности нормальной микрофлоры кишечника. Основными видами пребиотиков являются: ди- и трисахариды; олиго- и полисахариды; многоатомные спирты; аминокислоты и пептиды; ферменты; органические низкомолекулярные и ненасыщенные высшие жирные кислоты; антиоксиданты; полезные для человека растительные и микробные экстракты и другие. [ГОСТ Р 52349-2005]

ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЕ СЫРЬЁ – объекты растительного, животного, микробиологического, а также минерального происхождения, вода, используемые для производства пищевых продуктов. [Термины, 2019]

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ВЕЛИЧИНА (норма) ПОТРЕБЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ — уро­вень суточного потребления пищевых веществ, достаточный для удовлетворения потребностей в них конкретных групп здоровых лиц с учетом возраста и пола. [Термины, 2017]

СИНБИОТИК- физиологически функциональный пищевой ингредиент, представляющий собой комбинацию пробиотиков и пребиотиков, в которой пробиотики и пребиотики оказывают взаимно усиливающее воздействие на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме человека. [ГОСТ Р 52349-2005]

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ — пищевые продукты с заданным химическим составом за счет обогащения, элиминации или замещения макро- и микронутриентов другими пищевыми компонентами для различных категорий населения (продукты для питания спортсменов, лактирующих и беременных женщин, пожилых лиц, детей и др.). [Термины, 2019]

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ (ФПП, функциональный продукт питания) – это специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счёт наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов. [ГОСТ Р 52349-2005]

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПИЩЕВОЙ ИНГРЕДИЕНТ (функциональный ингредиент; физиологически функциональный ингредиент; функциональный компонент; физиологически функциональный компонент; физиологически функциональный пищевой компонент): Живые микроорганизмы, вещество или комплекс веществ животного, растительного, микробиологического, минерального происхождения или идентичные натуральным, входящие в состав функционального пищевого продукта в количестве не менее 15 % от суточной физиологической потребности, в расчете на одну порцию продукта, обладающие способностью оказывать научно обоснованный и подтверждённый эффект на одну или несколько физиологических функций, процессы обмена веществ в организма человека при систематическом употреблении содержащего их функционального пищевого продукта.  К функциональным пищевым ингредиентам относят биологически активные, ценные и безопасные для здоровья ингредиенты, с известными физико-химическими характеристики, для которых выявлены и научно обоснованы полезные для сохранения и улучшения здоровья свойства, установлена суточная физиологическая потребность: растворимые и нерастворимые пищевые волокна (пектины и др.), витамины (витамин E, токотриенолы, фолиевая кислота и др.), минеральные вещества (кальций, магний, железо, селен и др.), жиры и вещества, сопутствующие жирам (полиненасыщенные жирные кислоты, растительные стеролы, конъюгированные изомеры линолиевой кислоты, структурированные липиды, сфинголипиды и др.), полисахариды, вторичные растительные соединения (флавоноиды/полифенолы, каротиноиды, ликопин и др.), пробиотики, пребиотики и синбиотики. [ГОСТ Р 52349-2005]

 

 

Литература (Глоссарий)

 

1. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения (с Изменением N 1)

2. Деркач А. М. Кейс-метод в обучении // Специалист. — 2010. — N 4. — С. 22-23.

3. Полянская И.С. Новая классификация биоэлементов в биоэлементологии // Молочнохозяйственный вестник. - 2014. -№ 1 (13). - С. 34-42.

4. Polyanskaya I., Popova V., Stoyanova L.G., Teraevich A.S., Sultimanova T.D. BIO-ELEMENTS IN FUNCTIONAL FOODS // Journal of Hygienic Engineering and Design. 2017. - Т. 21. - С. 70-76.

5. Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементология – новый термин или новое научное направление? // Вестник ОГУ. 2005. №2.
6.Тераевич А.С., Полянская И.С. Биоэлементы для птиц-несушек [Электронный ресурс] //  Актуальные вопросы современной науки. - 2015. С. 13-17. URL: http://science-peace.ru/page-6.html (дата обращения: 19.01.2020).

7. Термины и определения в области однородных групп продовольственного сырья и пищевых продуктов животного происхождения, торговли и общественного питания / Под общ. ред. В. М. Позняковского: Справочник. — СПб.: Издательство «Лань», 2017. — 288 c.