Ученые Санкт-Петербургского государственного университета создали дешевую и компактную тест-систему, которая позволяет быстро и экологично определять уровень концентрации аскорбиновой кислоты в продуктах питания. Обработать информацию тест-полоски можно с помощью приложения для смартфона почти мгновенно. Результаты исследования опубликованы в Journal of Food Composition and Analysis.
Принцип действия тест-полосок. Иллюстрация предоставлена Ириной Тимофеевой
Хорошо всем известная аскорбиновая кислота — органическое соединение, необходимое для нормального функционирования соединительной и костной тканей. Она выполняет биологические функции восстановителя и кофермента (или коэнзима, то есть соединения, запускающего работу ферментов) некоторых метаболических процессов, а также является антиоксидантом. Аскорбиновая кислота может как естественным образом присутствовать в продуктах питания, так и добавляться намеренно в качестве биологически активной добавки, так как улучшает усвояемость железа из пищи и повышает иммунитет.
Однако повышенное содержание аскорбиновой кислоты в организме человека приводит к аллергическим реакциям и расстройству желудка. Особенно сильно таким негативным воздействиям подвержены дети, поэтому контроль количества аскорбиновой кислоты в продуктах, предназначенных для детского питания, — одна из важных аналитических задач.
Большинство существующих способов определения уровня этого вещества являются длительными, дорогими, так как требуют использования больших количеств токсичных растворителей и дорогостоящих методик, например хроматографических методов анализа. В связи с этим интерес представляют тест-способы, которые позволяют проводить анализ быстро и с минимальными затратами во внелабораторных условиях. Подобными исследованиями в Санкт-Петербургском университете занимается научная группа под руководством профессора кафедры аналитической химии СПбГУ, лауреата премии президента для молодых ученых Ирины Тимофеевой. Например, ранее химики создали метод определения антибиотиков в креветках, молоке и сточных водах, а недавно разработали тест-полоски, позволяющие определять уровень аскорбиновой кислоты в продуктах питания.
«Для проведения анализа тест-полоску с нанесенным на нее фотометрическим реагентом, в качестве которого выступает невосстановленная форма гетерополикислоты фосфора, помещают в продукт. При взаимодействии с аскорбиновой кислотой окраска реагента меняется с желтой на синюю. Далее пользователь регистрирует цифровое изображение тест-полоски с помощью камеры смартфона, обрабатывает ее в специальном приложении и получает информацию о содержании аскорбиновой кислоты в исследуемом продукте», — рассказала руководитель исследования, профессор СПбГУ Ирина Тимофеева.
Она отметила, что в ряде случаев результат легко определить и визуально — по изменению цвета. При этом процесс изготовления полосок экологичен, безопасен и прост. При изготовлении тест-полосок для нанесения и стабилизации реагента ученые использовали экологически безопасное вещество ментол, который также помогает увеличить срок годности применения измерительной полоски.
Разработанный метод не требует использования дополнительного оборудования, растворов реагентов и стадии пробоподготовки, что отличает его от многих существующих методов, поэтому тест можно проводить вне лаборатории.
Ученые СПбГУ протестировали свою разработку на ряде продуктов для детского питания, продающихся в Санкт-Петербурге. Как показали результаты эксперимента, все образцы содержали аскорбиновую кислоту в концентрациях, не превышающих установленных норм.
«Таким образом, с помощью контрольной полоски родители смогут в домашних условиях определять витаминную ценность продуктов питания детей. Также мониторинг с помощью тест-полосок может быть полезен для людей, склонных к аллергическим реакциям, заболеваниям желудка и почек. Кроме того, такая система может быть применена на производстве для контроля качества продуктов питания, а также для исследования динамики изменения содержания аскорбиновой кислоты», — рассказала инженер-исследователь кафедры аналитической химии СПбГУ Мария Кочеткова.
Информация и фото предоставлены пресс-службой СПбГУ
