Virtual laboratory practice in «SIAMS LabWorks» system

The paper describes the main features of the «SIAMS LabWorks» system, which designed to provide virtual laboratory practice in high schoolsВ работе приводится описание основных возможностей системы «SIAMS LabWorks», предназначенной для проведения виртуальных лабораторных практикумов по инженерным дисциплинам в высших учебных заведения

Autonomous regulation of antioxidant protection and protein exchange in chickens

The tone of the autonomic nervous system, protein metabolism and the activity of the antioxidant system in Cobb-500 cross chickens aged 35 and 60 days were researched. The experiment involved 24 chickens, 8 in each group. In birds, the tone of the autonomic nervous system was determined by the method of variation pulsometry by recording the influence of the sympathetic and parasympathetic systems on the heart rate in chickens. The effect was determined by counting one hundred consecutive cardio intervals and the time interval between each cardiocycle. Venous blood samples were taken from each individual at the age of 35 and 60 days to determine protein metabolism (total protein, albumin, globulins), enzymatic and non-enzymatic links of the antioxidant system and lipid peroxidation depending on the tone of the autonomic nervous system. It was found that the antioxidant level in chickens with a predominance of the sympathetic division prevailed in all other groups regardless of the age of the bird. At 35 days of age, plasma concentrations of diene conjugates were significantly higher in normatonics and vagotonics (P ˂ 0.05). There was a higher level of activity of ketodienes and Schiff bases in chickens with a predominance of the sympathetic division of autonomic nervous regulation compared with normotonics and vagotonics (P ˂ 0.01). The content of total protein, albumin and globulins prevailed in normotonic hens and was the lowest in vagotonic hens at the age of 35 days. The two-month-old bird with a dominant parasympathetic division of the autonomic nervous system and normotonic hens had the highest levels of total protein, globulins, and conversely, sympathicotonic hens outnumbered the latter in albumin levels. Histidine content was highest in chickens with a balanced type of autonomic nervous system compared to sympathicotonics and vagotonics (P ˂ 0.05). The concentration of sulfur-containing amino acid methionine was highest in vagotonic chickens (P < 0.05) compared with sympathicotonics. Threonine was highest in sympathicotonics compared with other groups of animals and significantly outweighed vagotonics (P < 0.05). The level of lipid peroxidation products in 60-day-old sympathicotonic chickens was consistently higher in contrast to normotonics and vagotonics. At the same time there was the smallest increase in the activity of diene conjugates and ketodienes (P < 0.05) in chickens with a dominant sympathetic division of the autonomic nervous system, which indicates a slowdown in the accumulation of the final products of lipid peroxidation. It was found that the predominance of sympathetic tone is characterized by low activity of enzymes of the antioxidant system and tocopherol (P < 0.001, P < 0.01) at 35 and 60 days of age. Indicators of the activity of the antioxidant system had the highest level in vagotonic chickens of the studied age period (P < 0.05, P < 0.01, P < 0.001). The relationship between catalase and tocopherol levels in vagotonic chickens at 35 days of age, which increases at 60 days of age r = 0.53 (P < 0.01) was found

Вміст природніх антиоксидантів в залежності від типологічних особливостей автономної регуляції у курей

Secondary antioxidants inhibit the development of chain reactions of peroxidation of unsaturated fatty acids. In turn, the autonomous nervous system regulates the functioning of internal organs and affects the intensity of metabolic processes in the animal body. However, the question of the content of natural antioxidants in birds, depending on the typological features of autonomous regulation, is not well understood. The purpose of the work was to research the content of natural antioxidants depending on the typological features of the tone of the autonomic nervous system in chickens. For research, chickens of the 35-day-old Cobb-500 cross were used. A study of the typological features of autonomous tone in a research bird was carried out by recording an electrocardiogram and counting one hundred R-R cardio intervals, which were processed by the method of variational pulsometry according to R. M. Baevsky. To determine the effect of autonomic nervous regulation types on the activity of secondary antioxidants in experimental birds, blood samples were taken and the content of tocopherol and retinol was determined. As a result of the researches, it was found that the content of tocopherol and retinol in vagotonic chickens of 35 days old was significantly higher by 13.4 % (P < 0.001) and 14.06 % (P < 0.01) than in sympathotonic chickens, respectively. Reliable correlations between the increase in tocopherol activity and the level of retinol in chickens with a sympathotonic type of autonomic nervous system were revealed. Determination of the content of natural antioxidants of chickens depending on the types of the atomic nervous system makes it possible to identify the bird with the highest stress resistance and antioxidant protection. This creates the conditions for the distribution of chickens depending on typological characteristics and makes it possible to identify chickens at an early stage of development; they need more vitamin supplements with antioxidant properties, as well as to prevent a decrease in growth due to the formation of oxidative stress during the entire growing period.Вторинні антиоксиданти перешкоджають розвитку ланцюгових реакцій пероксидного окиснення ненасичених жирних кислот. В свою чергу, автономна нервова система регулює роботу внутрішніх органів та впливає на інтенсивність обмінних процесів в організмі тварин. Однак, питання щодо вмісту екзогенних антиоксидантів у птиці в залежності від типологічних особливостей автономної регуляції є недостатньо вивченим. Метою роботи було дослідження вмісту природніх антиоксидантів залежно від типологічних особливостей тонусу автономної нервової системи у курей. Для проведення досліджень використовували курей 35-добового віку кросу “Кобб-500”. Дослідження типологічних особливостей автономного тонусу у дослідної птиці проводили шляхом запису електрокардіограми та підрахунків ста R–R кардіоінтервалів, які опрацювали методом варіаційної пульсометрії за Р. М. Баєвським, що дозволило розділити всіх курей на три групи: симпатотоніків, нормотоніків та ваготоніків. Для визначення впливу типів автономної нервової регуляції на активність вторинних антиоксидантів у дослідних птахів було відібрано проби крові та визначено вміст токоферолу та ретинолу. У результаті проведених досліджень встановлено, що вміст токоферолу та ретинолу у курей-ваготоніків 35-добового віку достовірно вища на 13,4 % (P < 0,01) та 14,06 % (P < 0,001), ніж у курей-симпатотоніків, відповідно. Виявлено достовірні кореляційні зв’язки між збільшенням активності токоферолу та рівнем ретинолу у курей із симпатотонічним типом автономної нервової системи. Визначення вмісту екзогенних антиоксидантів курей в залежності від типів АНС дає можливість виявити птицю із найбільшою стресостійкістю та антиоксидантним захистом. Це створює умови для розподілу курей в залежності від типологічних особливостей АНС та дозволяє на ранньому етапі розвитку виявити курей, що мають потребу в більшій кількості вітамінних добавок із антиоксидантними властивостями, а також попередити зменшення приросту внаслідок утворення оксидативного стресу впродовж всього періоду дорощування

Показники обміну білка та інтенсивності пероксидного окиснення ліпідів у курей з різним вегетативним статусом

The tone of the autonomic nervous system, protein metabolism and enzymes in Cobb-500 crossbred chickens aged 35 and 60 days were studied. The experiment involved 24 chickens, 8 in each group. In birds, the tone of the autonomic nervous system was determined by the method of variation pulsometry. The essence of the method is to record the effect of sympathetic and parasympathetic systems on heart rate in chickens. The effect was determined by recording one hundred consecutive cardio intervals and counting the time interval between each cardiocycle. Venous blood samples were taken from each individual at the age of 35 and 60 days to determine the indicators of protein metabolism (total protein, albumin, globulins) and lipid peroxidation depending on the tone of the autonomic nervous system. It was found that the antioxidant level in chickens with a predominance of the sympathetic division prevailed in all other groups regardless of the age of the bird. At 35 days of age, plasma concentrations of diene conjugates were significantly higher in normatonics and vagotonics (P ˂ 0.05). There was a higher level of activity of ketodienes and Schiff bases in chickens with a predominance of the sympathetic division of autonomic nervous regulation compared with normotonics and vagotonics (P ˂ 0.01). The content of total protein, albumin and globulins prevailed in normotonic hens and was the lowest in vagotonic hens at the age of 35 days. The two-month-old bird with a dominant parasympathetic division of the autonomic nervous system and normotonic hens had the highest levels of total protein, globulins, and conversely, sympathicotonic hens outnumbered the latter in albumin levels. Histidine content was highest in chickens with a balanced type of autonomic nervous system compared to sympathicotonics and vagotonics (P ˂ 0.05). The concentration of sulfur-containing amino acid methionine was highest in vagotonic chickens (P < 0.05) compared with sympathicotonics. Threonine was highest in sympathicotonics compared with other groups of animals and significantly outweighed vagotonics (P < 0.05). The level of lipid peroxidation products in 60-day-old sympathicotonic chickens was consistently higher in contrast to normotonics and vagotonics. At the same time there was the smallest increase in the activity of diene conjugates and ketodienes (P < 0.05) in chickens with a dominant sympathetic division of the autonomic nervous system, which indicates a slowdown in the accumulation of the final products of lipid peroxidation.Досліджено тонус тонус автономної нервової системи, показники обміну білка та ензими у курей кроссу Кобб-500 віком 35-ть та 60-т діб. В експерименті брали участь 24 курки по 8 в кожній групі. У птиці визначали тонус автономної нервової системи методом варіаційної пульсометрії. Суть методу полягає у реєстрації впливу симпатичної та парасимпатичної систем на частоту серцевих скорочень у курей. Вплив визначали за допомогою реєстрації ста послідовних кардіоінтервалів та підрахунку часового проміжку між кожним кардіоциклом. У кожної особини проводили відбір проб венозної крові у віці 35 та 60 діб для визначення показників обміну білка (загального білка, альбумінів, глобулінів) та пероксидного окиснення ліпідів залежно від тонусу автономної нервової системи. Було встановлено, що антиоксидантний рівень у курей з домінуванням симпатичного відділу переважав всі інші групи незалежно від віку птиці. У 35-денному віці у курей-симпатикотоніків вміст дієнових кон’югатів в плазмі крові був достовірно більший, ніж у нормотоніків та ваготоніків (P ˂ 0,05). Виявлено вищій рівень активності кетодієнів та основ Шиффа у курей з переважанням симпатичного відділу автономної нервової регуляції порівняно із нормотоніками та ваготоніками (P ˂ 0,01). Вміст загального білка, альбумінів та глобулінів переважав у курей-нормотоніків і був найнижчим у курей-ваготоніків віком 35 діб. Птиця дво місячного віку з домінуючим парасимпатичним відділом автономної нервової системи та кури-нормотоніки мали найвищі рівні по загальному білку, глобулінів і навпаки кури-симпатикотоніки переважали останніх по рівню альбумінів. Вміст гістидину був найвищим у курей з урівноваженим типом автономної нервової системи порівняно з симпатикотоніками та ваготоніками (P ˂ 0,05). Концентрація сірковмісної амінокислоти метіоніну була найвищою у курей-ваготоніків (Р < 0,05) порівняно із симпатикотоніками. Треонін був найвищим у симпатикотоніків порівняно з іншими групами тварин та достовірно переважав ваготоніків (Р < 0,05). Рівень продуктів перекисного окиснення ліпідів у 60-денних курей-симпатикотоніків мав стабільно вищі показники навідміну від нормотоніків та ваготоніків. При цьому виявлено найменше збільшення активності утворення дієнових кон’югатів та кетодієнів (Р < 0,05) у курей з домінуючим симпатичним відділом автономної нервової системи, що свідчить про уповільнення накопичення кінцевих продуктів перекисного окиснення ліпідів

Применение системы лиофильной сушки для подготовки материала стандартных образцов состава пищевых продуктов

The article presents the application of the lyophilization system for preparation of reference materials (RM) for composition of nutritive products samples. The purpose of the research was the development of lyophilization procedure of RM for composition of poultry meat samples preparation with certified values of mass fraction of moisture, nitrogen (protein) and fat.The poultry meat of two types was used as the primary material for RM for poultry meat composition preparation -1) white meat (chicken breast); 2) red meat (chicken thigh). The procedure included pounding, boiling, freezing and lyophilisation (syn. freeze drying). The researches for homogeneity were implemented with hot air dryer standard system from the State primary standard GET 173-2017. Measurement of nitrogen (protein) mass fraction was performed on State secondary standard GVET176-1-2010. Measurements of fat mass fraction were performed with accordance to State Primary Reference Measurement Procedure.The total time of lyophilization process for samples № 1 and № 2 was 19 and 28 hours, respectively. The total mass loss for sample № 1 was about 63 %, for sample № 2 was about 65 %. The difference in material moisture mass fraction values of materials dried on different trays of freeze dryer was statistically significant, i. e., material was non-homogeneous. To obtain a homogeneous material, an additional homogenization procedure was performed: grinding in a laboratory mill, sieving through a sieve, thorough mixing and conditioning. The certified values of moisture, nitrogen, protein, fat mass fraction for the sample № 1 were accordingly 4,5 %, 14,74 %, 92,1 %, 7,9 %. The same values in the same sequence were 6,3 %, 12,21 %, 76,3 %, 23,8 %.The procedure of lyophilisation was developed for production of reference materials for composition of boiled and freeze-dried poultry meat. The usage of this lyophilisation system allowed to ensure a RM expiration date of six months at ambient temperature of (7±3) °C and relative humidity no more than 60 %. The Reference Materials for composition of boiled and freeze-dried poultry meat was added into Register of certified RMs under № GSO 11276-2019 by the results.Статья посвящена применению системы лиофильной сушки для подготовки материала стандартных образцов (СО) состава пищевых продуктов. Целью исследования являлась разработка методики лиофильной сушки для приготовления материала СО состава мяса птицы с аттестованными значениями массовой доли влаги, азота (белка) и жира.В качестве исходного материала для приготовления СО использовали мясо птицы: белое (грудка, образец 1) и красное (бедро, образец 2). Процедура приготовления СО включала измельчение, варку, замораживание и лиофильную сушку. Исследование однородности материала выполняли с помощью эталонной установки воздушно-тепловой сушки из состава Государственного первичного эталона ГЭТ 173-2017. Измерение массовой доли азота (белка) осуществляли на Государственном вторичном эталоне ГВЭТ 176-1-2010. Измерения массовой доли жира проводили в соответствии с Государственной первичной референтной методикой измерений.Общее время лиофильной сушки для образцов № 1 и № 2 составило 19 и 28 часов соответственно. Общая потеря массы образца № 1 - около 63 %, образца № 2 - около 65 %. Разница в значениях массовой доли влаги материала, высушенного на разных полках сублимационной сушилки, являлась статистически значимой, т. е. материал был неоднородным. Для получения однородного материала проводили дополнительную процедуру гомогенизации: измельчение на лабораторной мельнице, просеивание через сито, тщательное перемешивание и кондиционирование. Аттестованные значения массовой доли влаги, азота, белка, жира для образца № 1 составили 4,5 %, 14,74 %, 92,1 %, 7,9 % соответственно, для образца № 2 - 6,3%, 12,21 %, 76,3 %, 23,8 %. Разработана методика лиофильной сушки для производства СО состава мяса птицы вареного сублимационной сушки. Применение системы лиофильной сушки позволило обеспечить срок годности СО, равный 6 месяцам, при температуре окружающего воздуха (7±3) °C и относительной влажности не более 60 %. По результатам испытаний СО состава мяса птицы вареного сублимационной сушки внесен в реестр утвержденных типов под номером ГСО 11276-2019

О разработке метрологического обеспечения измерений содержания микробной трансглутаминазы в пищевых продуктах

The article presents the results of researches used as the basis of development of metrological assurance of measurement results of microbial transglutaminase content in samples of nutritive products complex that meets the requirements of the legislature in the field of assurance of measurement uniformity. The complex includes certificated measurement procedure that confirmed its applicability for samples of dairy and fish products according to the results of interlaboratory tests. The experience of preparation of homogeneous and stable samples of nutrition containing microbial transglutaminase and which will be used as a developing base of certified type reference material is described. The difficulties that were appeared during the carried out works by specialists from UNIIM- Affiliated Branch of the D. I. Mendeleyev Institute for Metrology and «XEMA» LLC at the time of solving the issue on application of the attested procedure of measurement when confirming the conformity ofproducts with the requirements of the Technical Regulations of the Customs Union TR TS029/2012.В статье представлены результаты исследований, положенных в основу разработки комплекса метрологического обеспечения результатов измерений содержания микробной трансглутаминазы в пробах продуктов питания, который отвечает требованиям законодательства в области обеспечения единства измерений. Комплекс включает аттестованную методику измерений, подтвердившую свою применимость для проб молочной и рыбной продукции по результатам межлабораторных испытаний. Описан опыт подготовки однородных и стабильных образцов продуктов питания, содержащих микробную трансглутаминазу, который будет использован для разработки стандартного образца утвержденного типа. Рассмотрены сложности, с которыми столкнулись специалисты УНИИМ- филиал ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» и ООО «ХЕМА» при решении вопроса о применении аттестованной методики измерений при подтверждении соответствия продукции требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 029/2012

Новые алгоритмы оценивания значения аттестуемой характеристики стандартных образцов веществ и материалов способом межлабораторной аттестации

In this work, algorithms for the characterization of reference materials are developed based on the data model of an interlaboratory experiment containing hidden uncertainties. These algorithms make it possible to evaluate hidden uncertainties, and, taking into account these estimates, adjust the data and obtain an agreed value of the certified characteristics. The Monte Carlo method was used to study the properties of estimates of hidden uncertainties, as well as the study of new algorithms in comparison with traditional ones.В настоящей работе на основе модели данных межлабораторного эксперимента, содержащих скрытые неопределенности, разработаны алгоритмы характеризации стандартных образцов, позволяющие оценить скрытые неопределенности и с учетом этих оценок скорректировать данные и получить согласованное значение аттестуемой характеристики. Методом Монте-Карло произведено исследование свойств оценок скрытых неопределенностей, а также исследование новых алгоритмов в сравнении с традиционными

Dynamics and diagnosis of severe pneumocephalus of unknown etiology in dog

Modern veterinary medicine and its subdivision – veterinary neurology, are constantly evolving. New diagnostic methods are emerging every day, and the list of new, previously unexplored animal diseases is expanding. Much information about the pathogenesis and etiology of diseases is borrowed from human medicine, which is a big problem, because human physiology is different from animals and, as a consequence, the dynamics of the disease are also different. That is why the continuous improvement of veterinary therapy and diagnosis of diseases is relevant and necessary. One of the rare and severe pathologies is pneumocephalus. It is reported that this is a condition in which there is a gradual accumulation of air in the cranial cavity or ventricles of the brain, creating a life-threatening condition. It is considered that pneumocephalus can occur spontaneously but, in most cases, is diagnosed after trauma or surgery with impaired integrity of the skull bones and meninges. This article describes a case of pneumocephalus of unknown etiology in a young dog who suffered a head injury while playing with the owner. During the neurological examination of the animal conducted immediately after the incident was diagnosed with severe central nervous system lesions (sopor, opisthotonus, tetraparesis); magnetic resonance imaging revealed significant brain damage with pronounced ventricular dilatation and the formation of a cavity filled with air. Re-diagnosis after 14 days showed progression of pneumocephalus with gas accumulation in the brain cavities. The contents of the ventricles have a division into liquid (cerebrospinal fluid), and air, progressive inflammatory processes in the brain's parenchyma were not observed; a fistula or canal connecting the cranial cavity and the external environment was not detected. Symptomatic and supportive therapy, carried out during the entire period of the dog's stay in the veterinary clinic, did not have positive results. The animal was euthanized according to medical indications and the owner's wishes

DYNAMICS OF SERUM PROTEIN CONTENT AND PRODUCTIVITY OF CHICKENS WITH DIFFERENT TONUS OF THE AUTONOMOUS NERVOUS SYSTEM

The main role in maintaining the functioning of the body, its growth, and its development belongs to protein. It is involved in the formation of the muscular skeleton and is s part of enzymes, neurotransmitters, hormones. The effect of the autonomic nervous system on total protein metabolism has not been sufficiently studied. It is known that the autonomic nervous system is a structure that is responsible for the homeostasis and stability of the whole organism. It participates in the regulation of the heart, endocrine and external secretion glands, gastrointestinal tract, excretory organs, and more. In our studies, it was found that in chickens of Cobb 500 strain with different tones of the autonomic nervous system during the growing period from the 35th to the 60th day, different contents of total protein, albumin, and globulins were observed and different body weights were recorded. Vagotonic chickens showed the lowest protein metabolism at the age of 35 and 45 days (P < 0.05–0.001) compared with sympathicotonics and normotonics, which tended to increase between 35 and 60 days of rearing compared with other groups of birds, where the studied protein fractions on the contrary decreased. Correlations between total protein, albumin, and bird body weight had a high linear relationship in all groups of chickens (P < 0.05–0.001) and a negative relationship between the 45th and 60th days of rearing in sympathicotonics and normotonics. In birds with a predominance of the parasympathetic tone of the autonomic nervous system, this correlation maintained its direction with high reliability (P < 0.05) between body weight and total protein on the 60th day of rearin

Application of exhausted excavations for nitrogen compounds removal from the quarry waters

Typical pollutants, whose content in drainage waters of mining enterprises exceeds the maximum permissible concentrations, are nitrogen compounds - ammonium, nitrite and nitrate nitrogen. Their presence in drainage waters is a consequence of the use of explosives based on ammonium nitrate (NH4NO3) for preparing the rock mass for excavation. The article presents the results of studies performed in quarries of a large mining enterprise, which justify the possibility of preliminary natural treatment of drainage waters of mining enterprises from nitrogen compounds in exhausted open-cast excavation. Natural purification occurs due to two processes - the first is a natural nitrification of the ammonium ion NH4+ and the nitrite ion NO2- to the nitrate ion NO3- (the nitrate ion represents the least environmental hazard of these nitrogen compounds) with prolonged storage of drainage water in exhausted open-cast excavation in the presence of atmospheric oxygen. The second is a dilution of drainage waters in open-cast excavation by natural underground waters and atmospheric precipitation entering it in a natural way. The results of the studies given in the article became the foundation for the development of the project for the enterprise purification system for drainage water, which successfully passed state expertise and is currently being implemented. The use of preliminary natural treatment of drainage water from nitrogen compounds in exhausted open-cast excavation significantly reduced the cost of the project and subsequent post-treatment at specialized biological treatment facilities, which is especially important in the current economic situation