Физики ТГУ разработали эффективный способ определения антибиотика в молоке
Ученые физического факультета Томского государственного университета (ТГУ) разработали новый способ определения антибиотика сульфагуанидина в молочной сыворотке. Это поможет создать быстрые и точные приборы для проверки содержания антибиотика в молочных продуктах.
Сульфагуанидин — один из противомикробных препаратов, наиболее часто используемых для лечения инфекционных заболеваний у животных, в том числе у коров.
Производители могут злоупотреблять количеством антибиотиков в рационе скота, поскольку они способствуют увеличению веса животных, повышению у них аппетита и более качественному усвоению питательных веществ, что снижает расход корма примерно на 10-20%. При этом в животноводческих продуктах, таких как молоко, может повышаться концентрация антибиотиков, что может привести к формированию резистентности организма к антимикробным препаратам и снижению эффекта лечения в случае необходимости.
Измерить содержание антибиотика в молоке — непростая задача, поскольку молоко представляет собой сложную смесь белков, жиров, минералов и других компонентов, которые могут взаимодействовать с препаратом и мешать его обнаружению. Существующие методы выявления антибиотиков требуют сложной подготовки образцов либо обладают недостаточной точностью.
Физики ТГУ использовали другие — спектральные и флуориметрические методы, основанные на одном из свойств сульфагуанидина — это один из немногих антибиотиков, обладающих собственной интенсивной флуоресценцией
«Традиционные методы обнаружения остатков сульфагуанидина в продуктах питания, например тест-полоски или биосенсоры, которые доступны в продаже и широко применяются, иногда дают ложноположительные результаты. Для разработки нового способа измерения мы решили обратиться к спектрофотофлуориметрическим методам. Флуориметрические методы обычно обладают высокой чувствительностью, что позволяет обнаруживать и определять очень низкие концентрации вещества, а оптическая спектроскопия является идеальным методом для неразрушающего отбора проб и анализа в реальном времени. Также эти методы не требуют использования дорогостоящих реагентов и оборудования», — рассказала один из авторов исследования, профессор кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ Ольга Чайковская.
Анализ проводили на сыворотках из молока трех коммерческих марок. В молоко добавляли сульфагуанидин в известной концентрации, после чего измеряли концентрацию вещества в молочной сыворотке. Анализ флуоресценции и поглощения проводили с помощью приборов спектрофлуориметра и спектрофотометра, а также бромкрезолового пурпурного и метиленового синего зондов, которые позволили усилить сигнал и повысить чувствительность метода. Наиболее эффективным для измерения содержания антибиотика в молочной сыворотке оказался метод флуоресценции с использованием бромкрезолового пурпурного зонда. Этот подход обеспечивает более высокую чувствительность.
«Нами была оценена величина взаимодействия сульфагуанидина с компонентами сыворотки в присутствии и в отсутствии зондов методом тушения флуоресценции. Было показано, что флуоресцентный зонд бромкрезоловый пурпурный образует комплекс с компонентами сыворотки гораздо легче, чем метиленовый синий, с увеличением интенсивности флуоресценции на длине волны 700 нанометров. В смесях были определены полосы поглощения и флуоресценции для детектирования остаточного количества антибиотика», — отметила Ольга Чайковская.
В дальнейшем ученые собираются применить разработанный метод для анализа образцов молока от разных производителей из разных регионов, а также сравнить его с другими методами. Также в планах разработка портативного устройства на основе спектрофотофлуориметрических методов для быстрого и удобного анализа сульфагуанидина непосредственно на месте производства или переработки молока.
Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России.