Установление подлинности растительных масел с использованием метода изотопной масс-спектрометрии

Vegetable oils play an important role in the  human diet. Both the  physiological value of the  product and its cost largely  depend on the  type of processed raw materials. In this  regard, the  establishment of the  type of vegetable raw materials used for the production of vegetable oils is an important area of research in the identification of this product type. To date,  one of the most  informative methods for assessing the authenticity of plant raw materials is the method of isotope mass spectrometry. Thirty  samples of vegetable oils produced from various  raw materials and places  of origin  (Italy, Greece, Spain, Turkey, Armenia, Russia, Slovenia)  were studied. The isotopic ratios of carbon, oxygen  and hydrogen were measured in the  samples. It is shown  that the  samples of corn oil (C4 type of photosynthesis) are characterized by the  highest values  of the  indicator δ13C, from –17.00‰ to –17.73‰. The rest of the studied samples of vegetable oils were produced from C3 plants (grape seed oil, olive, linseed, sesame, pumpkin, mustard, sunflower, etc.). For them, the values of δ13C lie in the range  from –26.60‰ to –31.14‰. Thus, the  method of isotope mass  spectrometry makes  it possible to detect the  introduction of corn oil into  a product produced from plants with C3 type of photosynthesis, even in small  quantities. In addition, this  method enables establishing the introduction of cheap  oils into  corn oil. The values  of the indicators δ18O and δ2H largely depend on the year of harvest and the climatic characteristics of the region where the raw materials grow. Thus, the values of the isotopic characteristics of the δ18O structural components of the oil samples from grape  seeds  produced in Turkey, Armenia and Italy have significant differences (19.40± 0.77‰, 16.55± 0.66‰ and 23.29± 0.93‰, respectively). The values  of the  isotopic characteristics of hydrogen δ2H of the  sample from Armenia differed from the values  of the samples from Turkey and Italy in the direction of a higher content of “light”  isotopes (–189.86± 1.13‰, —163.17 ± 0.97‰ and –160.72± 0.97‰, respectively). The annual monitoring of these values, the creation of a database, as well as the  use of statistical analysis methods will allow in the  future identifying vegetable oils by their geographical origin  with a high degree  of reliability.Масла растительного происхождения играют важную  роль в рационе питания человека. От вида  перерабатываемого сырья  в значительной степени зависят как физиологическая ценность продукта, так и его стоимость. В связи  с этим  установление вида  растительного сырья, используемого для  производства растительных масел, является важным направлением исследований при  идентификации данного вида продукции. На сегодняшний день  одним из  наиболее информативных методов оценки подлинности растительного сырья  является метод изотопной масс-спектрометрии. Исследовано 30 образцов растительных масел, произведенных из различного сырья  и мест  происхождения (Италия, Греция, Испания, Турция, Армения, Россия, Словения). В образцах измеряли значения изотопных отношений углерода, кислорода и водорода. Показано, что  образцы кукурузного масла  (С4 тип  фотосинтеза) характеризуются  наиболее высокими значениями показателя δ13С, от минус  17,00‰ до минус  17,73‰. Остальные исследуемые образцы растительных масел  были  произведены из С3-растений (масло  виноградных семян,  оливковое, льняное, кунжутное, тыквенное, горчичное, подсолнечное и др.). Для них значения δ13С лежат  в диапазоне от минус  26,60‰ до минус  31,14‰. Таким  образом, метод изотопной масс-спектрометрии позволяет выявить внесение кукурузного масла  в продукт, произведенный из растений с С3 типом  фотосинтеза, даже  в небольших количествах. Также  при  помощи этого  способа возможно установить  внесение дешевых масел  в кукурузное. Значения показателей δ18O и δ2H в значительной степени зависят от  года  урожая  и  климатических особенностей региона произрастания  сырья. Так,  значения изотопных характеристик δ18O структурных компонентов образцов масел  из виноградных семян, произведенных в Турции, Армении и Италии, имеют значительные различия (19,40 ± 0,77‰, 16,55 ± 0,66‰ и 23,29 ± 0,93‰ соответственно). Значения изотопных характеристик водорода δ2H образца из Армении отличались от значений образцов из Турции  и Италии в сторону большего содержания «легких» изотопов  (минус  189,86 ± 1,13‰, минус  163,17 ± 0,97‰ и минус  160,72 ± 0,97‰ соответственно). Проведение ежегодного мониторинга этих значений, создание базы данных, а также  использование статистических методов анализа позволит в перспективе проводить идентификацию растительных масел  по месту  их географического происхождения с высокой степенью достоверности

ОРБИТАЛЬНАЯ ЖИРОВАЯ КЛЕТЧАТКА – НОВЫЙ РЕСУРС ДЛЯ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ

Adipose tissue is widely used in transplantology to fill up volume deficiency as well as the source of cells to treat dysfunctions. Despite the long experience of adipose tissue autotransplantation there is still no guarantee of optimal result in late postoperative period. All these are the reasons to search for new techniques, supplementary factors preventing lysis and fibrosis of graft, and for the most appropriate adipose depots. Study of the current literature allows us to consider orbital adipose tissue as a unique fat depot, having the great potential for transplantology. Жировая ткань широко используется в трансплантологии как для восполнения дефицита объема, так и в качестве источника клеток для коррекции функциональных нарушений. Несмотря на более чем вековой опыт аутотрансплантации жировой клетчатки, до сих пор нет гарантии оптимального результата в отдаленном посттрансплантационном периоде. Это заставляет искать новые методики выполнения отдельных этапов пересадки, дополнительные факторы, предотвращающие лизис трансплантата, сопровождающийся фиброзом тканей, а также наиболее оптимальные источники жировой ткани. Анализ современных литературных данных позволяет рассматривать орбитальную жировую клетчатку как уникальную разновидность жировой ткани, скрывающую огромный потенциал для трансплантологии.

Freshwater shrimp (Palaemonetes australis) as a potential bioindicator of crustacean health

Palaemonetes australis is a euryhaline shrimp found in south-western Australian estuaries. To determine if P. australis is a suitable bioindicator species for monitoring the health of estuarine biota, they were exposed to measured concentrations of the polycyclic aromatic hydrocarbon, benzo[a]pyrene (B[a]P) at 0.01, 0.1 or 1 ppm for 14 days under laboratory conditions. At the end of exposure the shrimp were sacrificed for biomarker [ethoxycoumarin O-deethylase (ECOD), 8-oxo-dG concentration, and sorbitol dehydrogenase (SDH) activity] analyses. Gender did not appear to influence biomarker responses of the shrimp in this study. ECOD activity was induced in the treatment groups in a linear fashion from 3 (0.01 ppm) times to 12 (1 ppm) times the negative controls. 8-oxo-dG concentration was reduced 3 times in treatment groups below the controls suggesting impaired DNA repair pathways. There was no increase in SDH, signifying hepatopancreatic cell damage had not occurred in any treatment group. The response of P australis to B[a]P exposure indicates that this crustacean is suitable bioindicator species for both laboratory studies and field monitoring. A combination of ECOD and SDH activities and 8-oxo-dG concentration represent a suitable suite of biomarkers for environmental monitoring of the sublethal effects of organic pollution to crustaceans from an estuarine environment

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ КОФЕ

The article provides an analysis of published works devoted to authentication of the place of origin of coffee beans, as well as the research of the main components that can be identification parameters when authenticating coffee. Based on the analysis of scientific literature, the authors noted the most significant works aimed at confirming the authenticity of the place of origin for coffee beans from Ethiopia, Kenya, Hawaii, Costa Rica, Jamaica, Brazil, Guatemala, Mexico and other countries. It was shown that the most widespread studies were aimed at analyzing the values of isotopic ratios of carbon (13C/12C), hydrogen (2H/1H), oxygen (18O/16O) and nitrogen (15N/14N) in compounds contained in coffee beans, which reflect the distribution of “light” and “heavy” isotopes during biological and geochemical processes within the boundaries of a particular region. The authors analyzed the works aimed at studying the qualitative and quantitative composition of trace elements and rare earth metals (Na, Mg, Al, Mn, Ga, Rb, Ba, Pb, Y, La, Ce, Pr, Sm, Nd, Eu, Dy, Gd and others), as well as the research of the values of isotopic ratios (87Sr/86Sr) in product samples and soils of the studied region. Based on the presented materials, it is concluded that the use of the isotope mass spectrometry method in combination with statistical processing of the results makes it possible to determine with a high degree of reliability the product belonging to a certain geographical region, as well as to authenticate the botanical origin of the beans. The advantages of comprehensive research of several indicators using various methods of mathematical statistics and modeling in determining the geographical place of coffee origin are shown.В статье представлен анализ опубликованных работ, посвященных вопросу установления региональной принадлежности кофейных зерен, а также изучению основных компонентов, которые могут являться идентификационными параметрами при установлении подлинности кофе. Основываясь на анализе научной литературы, авторы отметили наиболее значимые работы, направленные на подтверждение подлинности места происхождения кофейных зерен из Эфиопии, Кении, Гавайских островов, Коста-Рики, Ямайки, Бразилии, Гватемалы, Мексики и других стран. Показано, что наибольшее распространение получили исследования, нацеленные на изучение значений изотопных отношений углерода (13C/12С), водорода (2H/1Н), кислорода (18O/16О) и азота (15N/14N) в соединениях, содержащихся в кофейных зернах. Значения этих показателей отражают распределение «легких» и «тяжелых» изотопов в ходе биологических и геохимических процессов в границах отдельно взятого региона. Проведен анализ работ, направленных на изучение качественного и количественного состава микроэлементов и редкоземельных металлов (Na, Mg, Al, Mn, Ga, Rb, Ba, Pb, Y, La, Ce, Pr, Sm, Nd, Eu, Dy и Gd и др.), в том числе исследование значений изотопных отношений 87Sr/86Sr в образцах продукции и почвах исследуемого региона. На основе представленных материалов сделан вывод о том, что использование метода изотопной масс-спектрометрии в  комплексе со статистической обработкой результатов позволяет с  высокой степенью достоверности определить принадлежность продукта к определенному географическому региону, а также установить ботаническое происхождение зерен. Описаны преимущества комплексных исследований ряда показателей с использованием различных методов математической статистики и моделирования при установлении географического места происхождения кофе

Новые виды сахаросодержащего сырья для производства пищевой продукции

The global concept of conscious consumption and healthy life-style affects the development of the food industry. As a consequence, over the last several decades, a production of sugar substitutes has been increased, a search for and creation of new sweetening substances have been carried out. The paper presents a review of the domestic and foreign studies devoted to the use of sugar substitutes in various branches of the food industry. The information about new types of sugar substitutes from natural starch-containing raw materials and their properties is given. A possibility of replacing crystalline sugar with sugar substitutes in food production is described, their effect on the physico-chemical, sensory and organoleptic properties of foods and beverages is demonstrated. The development of the technologies facilitates an extension of the range of well-known and widely used high-calorie sugar substitutes from starch-containing raw materials, characterized by different carbohydrate composition and properties. It has been noted that out of quite a large number of sugar substitutes applied in the food industry abroad, glucose-fructose syrups (GFS) are among most promising. They are full-value sucrose substitutes and have several advantages. A proportion of GFS in the total volume of sugar syrup consumption is increasing worldwide every year. The main raw material for production of GFS in the USA is corn starch; in the CIS countries, starch obtained from wheat and potato is also used. Studies aimed to investigation and development of bioprocesses that ensure production of competitive enzymatic GFS and other sweetening syrups from alternative sources are gaining in importance. The information is presented about the development of the innovative technologies for production of sugar syrups from Jerusalem artichoke and chicory, agave, yacon, sorghum and rice. The results of the study of properties of these syrups and their effect on the physical and sensory, rheological and microstructural properties of products, in which technologies these syrups were used, are described. Due to the different carbohydrate composition, as well as physico-chemical properties (a degree of hygroscopicity, anti-crystallization properties, a level of sweetness, glycemic index and so on), sugar substitutes acquire increasing popularity among producers and consumers, and can be used in food and beverage manufacturing as a more technological replacement of crystalline sugar.Общемировая концепция осознанного потребления и  здорового образа жизни оказывает влияние на развитие пищевой индустрии. Как следствие, в последние несколько десятилетий увеличивается выпуск заменителей сахара, ведется поиск и  создаются новые подслащивающие вещества. В  настоящей статье представлен обзор отечественных и  зарубежных работ, посвященных применению сахарозаменителей в различных отраслях пищевой промышленности. Приведены сведения о новых видах заменителей сахара из природного крахмалсодержащего сырья и их свойствах. Описана возможность замены кристаллического сахара на сахарозаменители в  пищевом производстве, продемонстрировано их влияние на физико-химические, сенсорные и органолептические свойства продуктов питания и напитков. Развитие технологий способствует расширению ассортимента уже известных и широко используемых калорийных сахарозаменителей из крахмалсодержащего сырья, характеризующихся различным углеводным составом и свойствами. Отмечено, что за рубежом среди довольно большого количества сахарозаменителей, применяемых в пищевой промышленности, к одним из наиболее перспективных относят глюкозно-фруктозные сиропы. Они являются полноценными заменителями сахарозы и обладают рядом преимуществ. Доля глюкозно-фруктозных сиропов в общем объеме потребления сахарных сиропов ежегодно увеличивается во всем мире. Основным сырьем для производства ГФС в США служит кукурузный крахмал, в странах СНГ используют в том числе крахмал, получаемый из пшеницы и картофеля. Особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение и разработку биопроцессов, обеспечивающих производство конкурентоспособных ферментативных ГФС и других подслащивающих сиропов из альтернативных источников. Приведены сведения о разработках инновационных технологий получения сахарных сиропов из топинамбура и цикория, агавы, якона, сорго и риса. Описаны результаты исследований свойств данных сиропов и их влияние на физические и сенсорные, реологические и микроструктурные свойства продуктов, в технологии которых применялись данные сиропы. Благодаря различному углеводному составу, а также физико-химическим свойствам (степень гигроскопичности, антикристаллизационные свойства, уровень сладости, гликемический индекс и т. п.), сахарозаменители приобретают все большую популярность у производителей и потребителей и могут применяться в производстве продуктов питания и напитков как более технологичная замена кристаллического сахара

Search for directional associations between Baikal Gigaton Volume Detector neutrino-induced cascades and high-energy astrophysical sources

Baikal-GVD has recently published its first measurement of the diffuse astrophysical neutrino flux, performed using high-energy cascade-like events. We further explore the Baikal-GVD cascade dataset collected in 2018-2022, with the aim to identify possible associations between the Baikal-GVD neutrinos and known astrophysical sources. We leverage the relatively high angular resolution of the Baikal-GVD neutrino telescope (2-3 deg.), made possible by the use of liquid water as the detection medium, enabling the study of astrophysical point sources even with cascade events. We estimate the telescope's sensitivity in the cascade channel for high-energy astrophysical sources and refine our analysis prescriptions using Monte-Carlo simulations. We primarily focus on cascades with energies exceeding 100 TeV, which we employ to search for correlation with radio-bright blazars. Although the currently limited neutrino sample size provides no statistically significant effects, our analysis suggests a number of possible associations with both extragalactic and Galactic sources. Specifically, we present an analysis of an observed triplet of neutrino candidate events in the Galactic plane, focusing on its potential connection with certain Galactic sources, and discuss the coincidence of cascades with several bright and flaring blazars.Comment: 10 pages, 3 figure

Large neutrino telescope Baikal-GVD: recent status

The Baikal-GVD is a deep-underwater neutrino telescope being constructed in Lake Baikal. After the winter 2023 deployment campaign the detector consists of 3456 optical modules installed on 96 vertical strings. The status of the detector and progress in data analysis are discussed in present report. The Baikal-GVD data collected in 2018-2022 indicate the presence of cosmic neutrino flux in high-energy cascade events consistent with observations by the IceCube neutrino telescope. Analysis of track-like events results in identification of first high-energy muon neutrino candidates. These and other results from 2018-2022 data samples are reviewed in this report