Обработку продуктов питания источниками ионизирующего излучения (радиоизотопы 60Co и 137Cs, ускоренные электроны и тормозные рентгеновские фотоны) используют в более чем 60 странах мира, в том числе и в России. Радиационная обработка пищевой продукции приводит к подавлению патогенных бактерий, предотвращению пищевых отравлений, продлению срока хранения продуктов. Однако излучение действует и на биомакромолекулы (белки, жиры и углеводы), что может привести к ухудшению биохимических и органолептических качеств продуктов.
«Перед нами стоят две важные задачи — определить оптимальные диапазоны дозы излучения, которые отличаются для разных категорий продукции, и найти биохимические маркеры, образующиеся при обработке. В настоящее время отсутствует обязательная маркировка продуктов, прошедших радиационную обработку, поэтому высок риск ввоза в нашу страну незадекларированной облученной продукции. При этом все еще не существует универсальных методов или специальной „лакмусовой бумажки“, говорящих о том, была ли обработана продукция или нет, поэтому при вторичной обработке ввозимых продуктов уже на территории России существует вероятность выйти за рамки оптимальных доз», — рассказала Ульяна Близнюк, заведующая лабораторией радиационной обработки биообъектов отдела ядерно-физических методов в медицине и промышленности НИИЯФ МГУ, старший преподаватель физического факультета.
Объектом исследования стала говядина, которую облучали разными дозами на ускорителе электронов (максимальная энергия 1 МэВ). Потом ученые отслеживали изменение во времени концентрации летучих соединений, образующихся при обработке.
«При облучении продуктов возникают летучие органические соединения, и их концентрация меняется со временем по-разному в зависимости от полученной дозы излучения. Если соединение является продуктом жизнедеятельности бактерий, то его концентрация будет уменьшаться, так как бактерии при обработке погибают. Если же соединение образуется в результате окислительного действия излучения на биомакромолекулы, то его концентрация будет расти. Наша задача — среди сотен соединений выделить те, которые могут дать информацию о полученной дозе излучения», — отметила Полина Борщеговская, младший научный сотрудник НИИЯФ МГУ, доцент физического факультета.
Исследователи проанализировали дозовременные зависимости различных летучих соединений в облученных образцах говядины и выделили две подходящие группы: концентрация спирта этанола соответствует ферментативной деятельности бактерий, а концентрация альдегидов — распаду биомакромолекул. Для определения оптимальной дозы излучения в образцах говядины были предложены модели зависимостей концентраций образующихся летучих соединений от дозы, и теоретические результаты модельных расчетов совпали с прямыми измерениями с высокой точностью.
«Наш метод может лечь в основу нормативных документов по регулированию радиационной обработки продуктов питания. Кроме того, этот метод проще и эффективнее прямого измерения содержания макромолекул в продуктах», — резюмировала Виктория Ипатова, младший научный сотрудник НИИЯФ МГУ.
Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ № 22-63-00075, опубликованы в журнале Q1 «Molecules».
