Исследование влияния низкоэнергетических ускоренных электронов на структурные характеристики ненасыщенных жирных кислот с использованием жидкостной хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения

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.

1. Shahidi 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-111317-095850

2. Akyol 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.12626

3. Остроумова 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: 10.36038/0234-2774-2024-25-2-89-104

4. Costantini 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/ijms18122645

5. Li 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.2019.02241

6. Zhang 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/nmy076

7. Basha 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-1000107

8. Serafini 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.2019.01597

9. Черняев А. П. Радиационные технологии. Наука. Народное хозяйство. Медицина. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2019. — 231 с.

10. Chmielewski A. G. Radiation Technologies: The Future Is Today / Radiat. Phys. Chemy. 2023. Vol. 213. 111233. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2023.111233

11. Indiarto 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-V68I12P216

12. Farkas J., Ehlermann D. A. E., Mohácsi-Farkas C. Food Technologies: Food Irradiation / Encyclopedia of Food Safety. — Elsevier, 2014. P. 178 – 186.

13. 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/foods10010040

14. Arapcheska 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.v9i18.014

15. Domínguez 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/antiox8100429

16. Abd 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: 10.5772/45944

17. Momchilova 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/molecules28031439

18. Chemat 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/molecules28248138

19. Tomac 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.2014.08.010

20. Cheng 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.2010.10.003

21. Lisitsyn 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: 10.21603/2308-4057-2017-2-54-61

22. Harlina 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.e37

23. Браун 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: 10.26896/1028-6861-2023-89-3-14-24

24. Близнюк 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.

25. 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/s0367676520040055

26. https://istina.msu.ru/equipment/card/615320740 (дата обращения 05.02.2025).