Новости

26 апреля, 2023 16:41

Математическая модель поможет следить за уровнем железа в мышцах крупного рогатого скота

Источник: Поиск
Ученые предложили математическую модель для быстрой и эффективной оценки уровня железа в мышечной ткани крупного рогатого скота. Этот элемент очень важен для здоровья человека, однако превышение его концентрации в мясе может быть небезопасно, а также влияет на качество продукта. Новый метод позволит регулировать концентрацию железа в мышцах животных всего лишь по результатам анализа крови и соблюдать его допустимую норму перед продажей мяса. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в рецензируемом журнале Global Journal of Environmental Science and Management.
Источник: иллюстрация предоставлена автором исследования

Железо — важный и полезный микроэлемент, который необходим всем живым организмам. Оно помогает синтезировать коллаген и серотонин, позволяет поддерживать работу иммунной системы. Но основная функция железа — давать клеткам крови  «дышать», то есть  получать кислород и доставлять его к тканям, после чего клетки выводят из организма отработанный углекислый газ. Человеческий организм не может самостоятельно вырабатывать железо, а получает его из пищи. Поэтому в рацион необходимо включать продукты с железом — красное мясо, брокколи, шпинат, тофу, темный шоколад. Если происходит дефицит железа, то это приводит к снижению иммунитета и повышает риск заражения различными инфекциями.

Суточная норма железа для человека зависит от пола и возраста, но в среднем этот показатель составляет около 12-15 мг. Из мясных продуктов железом наиболее богато красное мясо — в основном говядина, содержание железа в которой составляет 3-4 мг на 100 г. При этом концентрация элемента может меняться в зависимости от  условий содержания животных и превышать допустимые показатели (10 мг на 100 г) в 2-3 раза.  Уровень железа в мышечной ткани влияет на качество говядины и при правильном подходе обеспечивает до 18% суточной потребности микроэлемента.

Ученые из Новосибирского государственного аграрного университета разработали новый математический метод для анализа уровня железа в мышечной ткани крупного рогатого скота. Модель позволяет не только делать качественную оценку, но и отслеживать динамику концентрации железа у животных на протяжении их жизни. По словам ученых, это позволит проводить прижизненную диагностику стад и выявлять уровень нагрузки тяжелых металлов в организме животных. Если обнаружатся нарушения, то удастся предпринять меры. В результате можно будет получить качественный и безопасный продукт, соответствующий общемировой тенденции на экологичность.

Ученые взяли 100-граммовые образцы диафрагмальной мышцы (разделяет грудную и брюшную полость) коров породы герефорд, а также сделали анализ крови животных. Герефордская — самая распространенная на планете мясная порода. С помощью регрессионного анализа исследователи сравнили уровень железа в мышечной ткани и крови и выяснили, что эти величины имеют достаточно высокую корреляцию друг с другом, то есть, зная значения одной, можно рассчитать и другую. На основе полученных данных авторы разработали математическую модель для прогнозирования уровня железа в крови животных с точностью 70%. В норме ли уровень микроэлемента, определяется концентрацией глобулинов (шарообразных белков, в том числе участвующих в транспорте железа), эритроцитов, а также цветовым показателем крови.

«Сегодня узнать уровень железа в мясе можно только после забоя животного и анализа образцов с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии, а это дорогой и сложный анализ, который проводится не в каждой лаборатории. Мы разработали метод, основанный на эффективной модели прогнозирования уровня железа в мышечной ткани. Он является относительно простым в использовании, а также имеет большой плюс — с его помощью можно отслеживать уровень железа на протяжении жизни животных. Для внедрения в производство его необходимо апробировать и в идеале масштабировать, то есть провести эксперимент на большой популяции животных. Эти шаги позволят доработать модель и повысить точность прогноза. Наша модель позволит преодолеть недостатки используемых в настоящее время подходов», — рассказал руководитель проекта, поддержанного РНФ, Кирилл Нарожных, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией элементологии сельскохозяйственных животных кафедры ветеринарной генетики и биотехнологии Новосибирского государственного аграрного университета.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
26 апреля, 2024
Создан алгоритм для безопасного разворачивания радиорефлекторов зондов
Российские исследователи разработали программный пакет, позволяющий максимально безопасным образом...
25 апреля, 2024
«Факторы окружающей среды»: академик РАН — о профилактике и лечении сезонной аллергии
Аллергия, в том числе сезонный поллиноз, поддаётся лечению, для этого разработан и применяется метод...