zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2025-91-4-12-21zldm-2456Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISИсследование влияния низкоэнергетических ускоренных электронов на структурные характеристики ненасыщенных жирных кислот с использованием жидкостной хромато-масс-спектрометрии высокого разрешенияThe influence of low-energy accelerated electrons on the structural characteristics of unsaturated fatty acids by high-resolution liquid chromatography-mass spectrometryБраунА. В.BrownA. V.

Аркадий Владимирович Браун,

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 3.

Arkady V. Brown,

1-3, Leninskie gory, Moscow, 119991.

igorrodin@yandex.ruИпатоваВ. С.IpatovaV. S.

Виктория Сергеевна Ипатова,

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.

Victoria S. Ipatova,

1-2, Leninskie gory, Moscow, 119991.

БлизнюкУ. А.BliznyukU. A.

Ульяна Александровна Близнюк,

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2;

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.

Ulyana A. Bliznyuk,

1-2, Leninskie gory, Moscow, 119991.

БорщеговскаяП. Ю.BorshchegovskayaPolina Yu.

Полина Юрьевна Борщеговская, 

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2;

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.

Polina Yu. Borshchegovskaya,

 1-2, Leninskie gory, Moscow, 119991.

ЧерняевА. П.ChernyaevA. P.

Александр Петрович Черняев, 

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2;

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.

Alexander P. Chernyaev,

1-2, Leninskie gory, Moscow, 119991.

АнаньеваИ. А.Ananyeva,I. A.

Ирина Алексеевна Ананьева,

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 3.

Irina A. Ananyeva,

1-3, Leninskie gory, Moscow, 119991.

РодинИ. А.RodinI. A.

Игорь Александрович Родин,

119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 3;

119435, Москва, ул. Б. Пироговская, д. 2, стр. 2.

Igor A. Rodin,

1-3, Leninskie gory, Moscow, 119991;

2-2, B. Pirogovskaya ul., Moscow, 119435.

igorrodin@yandex.ruХимический факультет Московского государственного университета имени М. В. ЛомоносоваРоссияFaculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. СкобельцынаРоссияSkobeltsyn Institute of Nuclear PhysicsRussian FederationНаучно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына; Физический факультет Московского государственного университета имени М. В. ЛомоносоваРоссияSkobeltsyn Institute of Nuclear Physics; Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationХимический факультет Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова; Первый МГМУ имени И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет), кафедра эпидемиологии и доказательной медициныРоссияFaculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University; Sechenov University, Department of Epidemiology and Evidence-Based MedicineRussian Federation2025250420259141221Copyright © Браун А.В., Ипатова В.С., Близнюк У.А., Борщеговская П.Ю., Черняев А.П., Ананьева И.А., Родин И.А., 20252025Браун А.В., Ипатова В.С., Близнюк У.А., Борщеговская П.Ю., Черняев А.П., Ананьева И.А., Родин И.А.Brown A.V., Ipatova V.S., Bliznyuk U.A., Borshchegovskaya P.Y., Chernyaev A.P., Ananyeva, I.A., Rodin I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/2456

Предложен способ изучения радиационного воздействия низкоэнергетическим пучком электронов на структурные характеристики ряда ненасыщенных жирных кислот, присутствующих в рыбьем жире, — олеиновой, линолевой, арахидоновой, эйкозапентаеновой и докозагексаеновой — с использованием жидкостной хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения. В качестве объекта исследования использовали коммерчески доступный рыбий жир, содержащий омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты. Образцы облучали с использованием ускорителя электронов УЭЛР-1-25-Т-001 с энергией 1 МэВ при среднем токе пучка 0,5 мкА и мощности дозы 10 Гр/с в дозах 0,25, 0,5, 1, 5 и 8 кГр. Анализ структурной целостности выбранных ненасыщенных жирных кислот проводили методом жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием высокого разрешения (ВЭЖХ-МС/МС). Содержание неповрежденных молекул ненасыщенных жирных кислот оценивали путем сравнения площадей пиков аналитов в облученном растворе и контрольной пробе, не подвергавшейся облучению. С учетом оптимизации условий детектирования были рассчитаны пределы обнаружения каждой кислоты и выделено два варианта идентификации присутствия ненасыщенных жирных кислот в пробе: надежно обнаружен и не обнаружен. С использованием разработанного подхода установлено снижение содержания омега-3 жирных кислот — эйкозапентаеновой и докозагексаеновой — в водных пробах в результате воздействия низкоэнергетических ускоренных электронов в диапазоне доз от 0,25 до 8 кГр при средней мощности 10 Гр/с.

A method of studying the radiation effect of low-energy electron beam on the structural characteristics of a number of unsaturated fatty acids present in fish oil: oleic, linoleic, arachidonic, eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids using high-resolution liquid chromatography-mass spectrometry has been proposed. The solution used was: 1 μl of commercially available fish oil containing omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids in 1 ml of 0. 9 % NaCl physiological solution. The samples were irradiated at the UELR-1-25-T-001 electron accelerated with an energy of 1 MeV at an average beam current of 0.5 μA and a dose rate of 10 Gy/sec at doses of 0.25, 0.5, 1, 5, and 8 kGy. The structural integrity of selected unsaturated fatty acids was analyzed by high-resolution liquid chromatography-mass spectrometry with high-resolution tandem mass spectrometric detection (HPLC-MS/MS). The content of intact unsaturated fatty acid molecules was estimated by comparing the peak areas of analytes in the irradiated solution with a control sample that was not irradiated. Taking into account the optimization of detection conditions, detection limits were calculated for each acid, and two variants of identification of the presence of unsaturated fatty acids in the sample were distinguished: reliably detected and not detected. Using the developed approach, a decrease in the content of omega-3 fatty acids — eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid in water samples as a result of exposure to low-energy accelerated electrons in the dose range from 0.25 to 8 kGy at an average power of 10 Gy/sec was established.

масс-спектрометрия высокого разрешениявысокоэффективная жидкостная хроматографияускоренные электронырадиационная обработкарыбий жиромега-3полиненасыщенные жирные кислотыhigh resolution mass spectrometryhigh performance liquid chromatographyaccelerated electronsradiation processingfish oilomega-3polyunsaturated fatty acidsИсследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках научного проекта № 22-63-00075.ReferencesShahidi F., Ambigaipalan P. Omega-3 polyunsaturated fatty acids and their health benefits / Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2018. Vol. 9. P. 345 – 381. DOI: 10.1146/annurev-food-111317-095850Shahidi F., Ambigaipalan P. Omega-3 polyunsaturated fatty acids and their health benefits / Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2018. Vol. 9. P. 345 – 381. DOI: 10.1146/annurev-food-111317-095850Akyol E., Geçgel U., Apaydin D. Quality characteristics of oils extracted from γ-irradiated Chia (Salvia hispanica L.) seeds / J. Am. Oil Chem. Soc. 2022. Vol. 99. No. 10. P. 891 – 898. DOI: 10.1002/aocs.12626Akyol E., Geçgel U., Apaydin D. Quality characteristics of oils extracted from γ-irradiated Chia (Salvia hispanica L.) seeds / J. Am. Oil Chem. Soc. 2022. Vol. 99. No. 10. P. 891 – 898. DOI: 10.1002/aocs.12626Остроумова И. Н., Лукина Ю. Н., Лютиков А. А., Шумилина А. К. Изменения в спектре жирнокислотного состава при перекисном окислении липидов сиговых рыб (Coregonidae) из естественных водоемов и аквакультуры / Вопросы рыболовства. 2024. Т. 25. № 2. С. 89 – 104. DOI: 10.36038/0234-2774-2024-25-2-89-104Ostroumova I. N., Lukina Yu. N., Lyutikov A. A., Shumilina A. K. Changes in the spectrum of fatty acid composition during lipid peroxidation of whitefish (Coregonidae) from natural reservoirs and aquaculture / Vopr. Rybolov. 2024. Vol. 25. No. 2. P. 89 – 104 [in Russian]. DOI: 10.36038/0234-2774-2024-25-2-89-104Costantini L., Molinari R., Farinon B., Merendino N. Impact of omega-3 fatty acids on the gut microbiota / Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18. No. 12. 2645. DOI: 10.3390/ijms18122645Costantini L., Molinari R., Farinon B., Merendino N. Impact of omega-3 fatty acids on the gut microbiota / Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18. No. 12. 2645. DOI: 10.3390/ijms18122645Li X., Bi X., Wang S., et al. Therapeutic potential of ω-3 polyunsaturated fatty acids in human autoimmune diseases / Front. Immunol. 2019. Vol. 10. 2241. DOI: 10.3389/fimmu.2019.02241Li X., Bi X., Wang S., et al. Therapeutic potential of ω-3 polyunsaturated fatty acids in human autoimmune diseases / Front. Immunol. 2019. Vol. 10. 2241. DOI: 10.3389/fimmu.2019.02241Zhang Y., Zhang B., Dong L., Chang P. Potential of Omega-3 polyunsaturated fatty acids in managing chemotherapy- or radiotherapy-related intestinal microbial dysbiosis / Adv. Nutr. 2019. Vol. 10. No. 1. P. 133 – 147. DOI: 10.1093/advances/nmy076Zhang Y., Zhang B., Dong L., Chang P. Potential of Omega-3 polyunsaturated fatty acids in managing chemotherapy- or radiotherapy-related intestinal microbial dysbiosis / Adv. Nutr. 2019. Vol. 10. No. 1. P. 133 – 147. DOI: 10.1093/advances/nmy076Basha S., Elrefai S., Moussa M. Assessment of the topical and systemic effects of Omega-3 on oral mucosal wound healing in albino rats: a histopathological and biochemical study / Madridge J. Case Rep. Stud. 2018. Vol. 2. No. 1. P. 26 – 31. DOI: 10.18689/mjcrs-1000107Basha S., Elrefai S., Moussa M. Assessment of the topical and systemic Effects of Omega-3 on oral mucosal wound healing in albino rats: a histopathological and biochemical study / Madridge J. Case Rep. Stud. 2018. Vol. 2. No. 1. P. 26 – 31. DOI: 10.18689/mjcrs-1000107Serafini M. M., Catanzaro M., Fagiani F., et al. Modulation of Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway by Curcuma- and garlic-derived hybrids / Front. Pharmacol. 2020. Vol. 28. No. 10. 1597. DOI: 10.3389/fphar.2019.01597Serafini M. M., Catanzaro M., Fagiani F., et al. Modulation of Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway by Curcuma- and garlic-derived hybrids / Front. Pharmacol. 2020. Vol. 28. No. 10. 1597. DOI: 10.3389/fphar.2019.01597Черняев А. П. Радиационные технологии. Наука. Народное хозяйство. Медицина. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2019. — 231 с.Chernyaev A. P. Radiation Technologies. Science. National economy. Medicine. — Moscow: Moscow University Press, 2019. — 231 p. [in Russian].Chmielewski A. G. Radiation Technologies: The Future Is Today / Radiat. Phys. Chemy. 2023. Vol. 213. 111233. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2023.111233Chmielewski A. G. Radiation Technologies: The Future Is Today / Radiat. Phys. Chemy. 2023. Vol. 213. 111233. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2023.111233Indiarto R., Pratama A. W., Sari T. I., Theodora H. C. Food Irradiation Technology: A Review of The Uses and Their Capabilities / Int. J. Eng. Trends Technol. 2020. Vol. 68. No. 12. P. 91 – 98. DOI: 10.14445/22315381/IJETT-V68I12P216Indiarto R., Pratama A. W., Sari T. I., Theodora H. C. Food Irradiation Technology: A Review of The Uses and Their Capabilities / Int. J. Eng. Trends Technol. 2020. Vol. 68. No. 12. P. 91 – 98. DOI: 10.14445/22315381/IJETT-V68I12P216Farkas J., Ehlermann D. A. E., Mohácsi-Farkas C. Food Technologies: Food Irradiation / Encyclopedia of Food Safety. — Elsevier, 2014. P. 178 – 186.Farkas J., Ehlermann D. A. E., Mohácsi-Farkas C. Food Technologies: Food Irradiation / Encyclopedia of Food Safety. — Elsevier, 2014. P. 178 – 186.Xiong Y. L., Guo A. Animal and plant protein oxidation: Chemical and functional property significance / Foods. 2020. Vol. 10. No. 1. 40. DOI: 10.3390/foods10010040Xiong Y. L., Guo A. Animal and plant protein oxidation: Chemical and functional property significance / Foods. 2020. Vol. 10. No. 1. 40. DOI: 10.3390/foods10010040Arapcheska M., Spasevska H., Ginovska M. Effect of irradiation on food safety and quality / Curr. Trends Nat. Sci. 2020. Vol. 9. No. 18. P. 100 – 106. DOI: 10.47068/ctns.2020.v9i18.014Arapcheska M., Spasevska H., Ginovska M. Effect of irradiation on food safety and quality / Curr. Trends Nat. Sci. 2020. Vol. 9. No. 18. P. 100 – 106. DOI: 10.47068/ctns.2020.v9i18.014Domínguez R., Pateiro M., Gagaoua M., et al. A Comprehensive Review on Lipid Oxidation in Meat and Meat Products / Antioxidants. 2019. Vol. 8. No. 10. 429. DOI: 10.3390/antiox8100429Domínguez R., Pateiro M., Gagaoua M., et al. A Comprehensive Review on Lipid Oxidation in Meat and Meat Products / Antioxidants. 2019. Vol. 8. No. 10. 429. DOI: 10.3390/antiox8100429Abd El H. A. H. M. Lipid peroxidation end-products as a key of oxidative stress: effect of antioxidant on their production and transfer of free radicals / A. Catala, Ed. Lipid Peroxidation. — UK: IntechOpen, 2012. DOI: 10.5772/45944Abd El H. A. H. M. Lipid peroxidation end-products as a key of oxidative stress: effect of antioxidant on their production and transfer of free radicals / A. Catala, Ed. Lipid peroxidation. — UK: IntechOpen, 2012. DOI: 10.5772/45944Momchilova S., Kazakova A., Taneva A., et al. Effect of Gamma Irradiation on Fat Content, Fatty Acids, Antioxidants and Oxidative Stability of Almonds, and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Study of Treated Nuts / Molecules. 2023. Vol. 28. No. 3. 1439. DOI: 10.3390/molecules28031439Momchilova S., Kazakova A., Taneva A., et al. Effect of Gamma Irradiation on Fat Content, Fatty Acids, Antioxidants and Oxidative Stability of Almonds, and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Study of Treated Nuts / Molecules. 2023. Vol. 28. No. 3. 1439. DOI: 10.3390/molecules28031439Chemat A., Song M., Li Y., Fabiano-Tixier A.-S. Shade of Innovative Food Processing Techniques: Potential Inducing Factors of Lipid Oxidation / Molecules. 2023. Vol. 28. No. 24. 8138. DOI: 10.3390/molecules28248138Chemat A., Song M., Li Y., Fabiano-Tixier A.-S. Shade of Innovative Food Processing Techniques: Potential Inducing Factors of Lipid Oxidation / Molecules. 2023. Vol. 28. No. 24. 8138. DOI: 10.3390/molecules28248138Tomac A., Cova M. C., Narvaiz P., Yeannes M. I. Texture, color, lipid oxidation and sensory acceptability of gamma-irradiated marinated anchovy fillets / Radiat. Phys. Chem. 2015. Vol. 106. P. 337 – 342. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2014.08.010Tomac A., Cova M. C., Narvaiz P., Yeannes M. I. Texture, color, lipid oxidation and sensory acceptability of gamma-irradiated marinated anchovy fillets / Radiat. Phys. Chem. 2015. Vol. 106. P. 337 – 342. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2014.08.010Cheng A., Wan F., Xu T., et al. Effect of irradiation and storage time on lipid oxidation of chilled pork / Radiat. Phys. Chem. 2011. Vol. 80. No. 3. P. 475 – 480. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2010.10.003Cheng A., Wan F., Xu T., et al. Effect of irradiation and storage time on lipid oxidation of chilled pork / Radiat. Phys. Chem. 2011. Vol. 80. No. 3. P. 475 – 480. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2010.10.003Lisitsyn A. B., Chernukha I. M., Lunina O. I. Fatty Acid Composition of Meat from Various Animal Species and the Role of Technological Factors in Trans-isomerization of Fatty Acids / Foods Raw Mater. 2017. Vol. 5. No. 2. P. 54 – 61. DOI: 10.21603/2308-4057-2017-2-54-61Lisitsyn A. B., Chernukha I. M., Lunina O. I. Fatty Acid Composition of Meat from Various Animal Species and the Role of Technological Factors in Trans-isomerization of Fatty Acids / Foods Raw Mater. 2017. Vol. 5. No. 2. P. 54 – 61. DOI: 10.21603/2308-4057-2017-2-54-61Harlina P. W., Maritha V., Musfiroh I., et al. Possibilities of liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS)-based metabolomics and lipidomics in the authentication of meat products: a mini review / Food Sci. Anim. Resour. 2022. Vol. 42. No. 5. P. 744 – 761. DOI: 10.5851/kosfa.2022.e37Harlina P. W., Maritha V., Musfiroh I., et al. Possibilities of liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS)-based metabolomics and lipidomics in the authentication of meat products: a mini review / Food Sci. Anim. Resour. 2022. Vol. 42. No. 5. P. 744 – 761. DOI: 10.5851/kosfa.2022.e37Браун А. В., Близнюк У. А., Борщеговская П. Ю. и др. Исследование влияния ускоренных электронов на структурные характеристики бычьего сывороточного альбумина с использованием жидкостной хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. Т. 89. № 3. С. 14 – 24. DOI: 10.26896/1028-6861-2023-89-3-14-24Braun A. V., Bliznyuk U. A., Borshchegovskaya P. Yu., et al. High-Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Study of the Effect of Accelerated Electrons on the Structure of Bovine Serum Albumin / Inorg. Mater. 2024. P. 1 – 10. DOI: 10.1134/S002016852470002XБлизнюк У. А., Борщеговская П. Ю., Есаулова О. В. и др. Влияние ускоренных электронов на выживаемость бактерий Escherichia coli / Технологии живых систем. 2024. Т. 21. № 1. С. 75 – 85.Bliznyuk U. A., Borshchegovskaya P. Yu., Esaulova O. V., et al. Influence of accelerated electrons on survival of Escherichia coli bacteria / Tekhnol. Zhiv. Sist. 2024. Vol. 21. No. 1. P. 75 – 85 [in Russian].Черняев А. П., Авдюхина В. М., Близнюк У. А. и др. Исследование эффективности радиационной обработки форели электронным и рентгеновским излучениями / Изв. РАН. Серия физическая. 2020. Т. 84. № 4. С. 501 – 507. DOI: 10.31857/s0367676520040055Chernyaev A. P., Avdyukhina V. M., Bliznyuk U. A., et al. Study of the Effectiveness of Treating Trout with Electron Beam and X-Ray Radiation / Bull. RAS: Physics. 2020. Vol. 84. No. 4. P. 385 – 390. DOI: 10.3103/S106287382004005Xhttps://istina.msu.ru/equipment/card/615320740 (дата обращения 05.02.2025).https://istina.msu.ru/equipment/card/615320740 [in Russian] (accessed 2/5/2025).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.