RU2837378C1 - Method for determining copper level in muscular tissue of holstein cattle - Google Patents
Method for determining copper level in muscular tissue of holstein cattle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2837378C1 RU2837378C1 RU2024110093A RU2024110093A RU2837378C1 RU 2837378 C1 RU2837378 C1 RU 2837378C1 RU 2024110093 A RU2024110093 A RU 2024110093A RU 2024110093 A RU2024110093 A RU 2024110093A RU 2837378 C1 RU2837378 C1 RU 2837378C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hair
- copper
- iron
- content
- cattle
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к животноводству, экологии, ветеринарии и предназначено для использования в качестве теста по оценке уровня меди в мышцах крупного рогатого скота голштинской породы.The invention relates to animal husbandry, ecology, veterinary science and is intended for use as a test for assessing the level of copper in the muscles of Holstein cattle.
Медь является необходимым микроэлементом для нормальной жизнедеятельности животных и растений. Она входит в состав более 30 медьсодержащих белков и ферментов, играющих важную роль в ускорении процессов обмена, усилении тканевого дыхания, ускорении процесса окисления глюкозы. Вместе с железом она играет важную роль в кроветворении. Медь активирует реакцию образования гема крови. Образование этого комплекса снижает энергию активации реакции синтеза гемоглобина. Основные медьсодержащие ферменты: оксигеназы и гидроксилазы. К оксидазам относится такой важный дыхательный фермент как цитохромоксидаза, который катализирует завершающий этап тканевого дыхания. Церулоплазмин, как медьсодержащий белок плазмы крови, катализирует окисление железа, участвуя в кроветворении. Кроме того, он выполняет транспортную функцию, регулирует баланс меди и обеспечивает выведение ее избытка из организма [1].Copper is an essential microelement for the normal functioning of animals and plants. It is a part of more than 30 copper-containing proteins and enzymes that play an important role in accelerating metabolic processes, enhancing tissue respiration, and accelerating the process of glucose oxidation. Together with iron, it plays an important role in hematopoiesis. Copper activates the reaction of blood heme formation. The formation of this complex reduces the activation energy of the hemoglobin synthesis reaction. The main copper-containing enzymes are oxygenases and hydroxylases. Oxidases include such an important respiratory enzyme as cytochrome oxidase, which catalyzes the final stage of tissue respiration. Ceruloplasmin, as a copper-containing protein of blood plasma, catalyzes iron oxidation, participating in hematopoiesis. In addition, it performs a transport function, regulates the balance of copper and ensures the removal of its excess from the body [1].
Необходимо идентифицировать и контролировать уровень меди в организме животных, так как ее дисбаланс может привести к заболеваниям, что в свою очередь будет сказываться на качестве получаемой продукции. It is necessary to identify and control the level of copper in the body of animals, since its imbalance can lead to diseases, which in turn will affect the quality of the resulting products.
Существует способ определения меди в мясе крупного рогатого скота [2]. Но данный метод позволяет определить концентрацию меди в мышечной ткани уже убитых животных или подразумевает выполнение биопсии, что сопряжено с трудностями. Также известен метод определения меди в мышцах рыбы по концентрации меди в чешуе [3] и в печени овец по содержанию тестостерона и эстрадиола в сыворотке крови животных [4]. Однако данные методы подходят только для рыб вида Stizostedion lucioperca и овец романовской породы, соответственно. There is a method for determining copper in cattle meat [2]. However, this method only allows one to determine the concentration of copper in muscle tissue of animals that have already been killed, or it requires a biopsy, which is difficult. A method for determining copper in fish muscles by the concentration of copper in scales [3] and in sheep liver by the content of testosterone and estradiol in the blood serum of animals [4] is also known. However, these methods are only suitable for fish of the Stizostedion lucioperca species and Romanov sheep, respectively.
Оценка прототипа [2] не продемонстрировала признаков сходства с предлагаемым способом по субстрату для исследования. Представленное решение отличается неинвазивностью и возможностью получения результатов прижизненно. The evaluation of the prototype [2] did not show any signs of similarity with the proposed method in terms of the research substrate. The presented solution is non-invasive and can obtain results in vivo.
Технической задачей изобретения является оценка количества меди, содержащегося в мышцах крупного рогатого скота голштинской породы после проведения химического исследования волоса, полученного от живых животных, и определения в нем такого химического элемента, как железо, для этого используется уравнение регрессии. The technical task of the invention is to evaluate the amount of copper contained in the muscles of Holstein cattle after conducting a chemical study of hair obtained from living animals and determining in it such a chemical element as iron, for which a regression equation is used.
Поставленная задача реализуется с помощью определения уровня железа в волосе крупного рогатого скота с дальнейшим расчетом концентрации меди в мышцах, пользуясь уравнением регрессии: x = 1,0 – 0,0022 × y, где x – это содержание меди «мг/кг» в мышцах, y – содержание железа «мг/кг» в волосе.The task is accomplished by determining the iron level in cattle hair with subsequent calculation of copper concentration in muscles using the regression equation: x = 1.0 – 0.0022 × y, where x is the copper content “mg/kg” in muscles, y is the iron content “mg/kg” in hair.
Пример выполненияExample of implementation
Пробы волоса были взяты у бычков голштинской породы в возрасте 16-18 месяцев. Животные до 6 месяцев содержались в технологических условиях характерных для молочного скотоводства, далее до конца выращивания бычки содержались групповым способом на глубокой несменяемой соломенной подстилке. Содержание соответствовало зоогигиеническим и ветеринарно-санитарным требованиям для крупного рогатого скота. Кормление было полноценным, нормированным. Фронт кормления и поения, показатели микроклимата были типовыми для вида и возраста животных. Рационы изменялись в зависимости от возраста и живой массы бычков, плановый среднесуточный прирост составлял 800-1000 г. Поение осуществлялось из собственных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения второго класса с устранением отклонений до требований СанПиН 2.1.4.1074-01. Крупный рогатый скот был вакцинирован в соответствии с планом ветеринарных мероприятий.Hair samples were taken from Holstein bulls aged 16-18 months. The animals were kept under technological conditions typical for dairy cattle breeding for up to 6 months, then until the end of rearing the bulls were kept in groups on deep non-replaceable straw bedding. The maintenance corresponded to zoohygienic and veterinary-sanitary requirements for cattle. Feeding was complete and standardized. The feeding and watering front, microclimate indicators were typical for the species and age of the animals. Rations changed depending on the age and live weight of the bulls, the planned average daily gain was 800-1000 g. Watering was carried out from our own sources of domestic and drinking water supply of the second class with the elimination of deviations to the requirements of SanPiN 2.1.4.1074-01. Cattle were vaccinated in accordance with the plan of veterinary measures.
Необходимо отобрать пробы длинных терминальных волос у животных. Далее их навеску массой не менее 2 г погружают в лабораторный стакан объемом 50 мл с водой, температурой от плюс 40 до плюс 60°С, на 2-3 часа. По истечении указанного времени воду сливают, а лабораторный стаканчик помещают под проточную воду с большим напором, и проводят отмывание волос до исчезновения видимых загрязнений, разбивая их стеклянной палочкой. Затем пробу заливают бидистиллированной водой, а стаканчик с ней помещают в ультразвуковую ванну (рабочая частота 35 кГц) на 60 минут. По истечении указанного времени воду сливают, пробу заливают 40%-ным этиловым спиртом и снова помещают на 60 минут в ультразвуковую ванну. Затем спирт сливают, пробу заливают бидистиллированной водой и снова подвергают очистке в ультразвуковой ванне в течение 1 часа. Пробу высушивают в сушильном шкафу при 40°С. It is necessary to collect samples of long terminal hair from animals. Then their sample weighing at least 2 g is immersed in a 50 ml laboratory beaker with water at a temperature of plus 40 to plus 60 ° C for 2-3 hours. After the specified time, the water is drained, and the laboratory beaker is placed under running water with high pressure, and the hair is washed until visible dirt disappears, breaking it with a glass rod. Then the sample is poured with bidistilled water, and the beaker with it is placed in an ultrasonic bath (operating frequency 35 kHz) for 60 minutes. After the specified time, the water is drained, the sample is filled with 40% ethyl alcohol and again placed in an ultrasonic bath for 60 minutes. Then the alcohol is drained, the sample is filled with bidistilled water and again subjected to cleaning in an ultrasonic bath for 1 hour. The sample is dried in a drying oven at 40°C.
Для анализа взвешивают навеску массой 100 мг и помещают в кварцевую чашку. Чашку с навеской пробы ставят в холодную кварцевую печь. Температуру печи поднимают до 250°С. Пробу выдерживают при данной температуре 15 минут. Затем температуру поднимают до 450°С и выдерживают 15 минут. Пробу оставляют в печи остывать до комнатной температуры. После обугливания проба перетирается в кварцевых чашках до состояния порошка черного цвета. Затем из подготовленной пробы отбирают навеску массой 10 мг и смешивают с 50 мг графитового порошка и 40 мг спектроскопического буфера (15% хлорид натрия и графитовый порошок). Непосредственно для анализа отбирают 20 мг из полученной смеси.For analysis, a 100 mg sample is weighed and placed in a quartz cup. The cup with the sample is placed in a cold quartz furnace. The furnace temperature is raised to 250°C. The sample is held at this temperature for 15 minutes. Then the temperature is raised to 450°C and held for 15 minutes. The sample is left in the furnace to cool to room temperature. After charring, the sample is ground in quartz cups to a black powder state. Then, a 10 mg sample is taken from the prepared sample and mixed with 50 mg of graphite powder and 40 mg of a spectroscopic buffer (15% sodium chloride and graphite powder). 20 mg of the resulting mixture are taken directly for analysis.
Содержание железа в волосе определяется с помощью атомно-эмиссионного спектрального анализа с использованием двухструйного дугового плазмотрона «Факел» и многоканального атомно-эмиссионного спектрометра «Гранд» производства ООО «ВМК-оптоэлектроника» (Россия). The iron content in hair is determined using atomic emission spectral analysis using a two-jet arc plasma torch "Fakel" and a multi-channel atomic emission spectrometer "Grand" manufactured by VMK-Optoelectronics LLC (Russia).
Для анализа мышечной ткани используется атомно-абсорбционный спектрофотометр Perkin Elmer 360 (США). Пробоподготовка для атомно-абсорбционного анализа происходит в следующей последовательности: A Perkin Elmer 360 atomic absorption spectrophotometer (USA) is used for muscle tissue analysis. Sample preparation for atomic absorption analysis occurs in the following sequence:
1. Посуда после мойки в мыльном растворе промывается водопроводной водой и ополаскивается бидистиллированной водой, затем сушится. 1. After washing in a soap solution, the dishes are washed with tap water and rinsed with bidistilled water, then dried.
2. Пробы весом 100 г измельчаются до однородной массы, затем высушиваются в печи при температуре 60-70°С около 12 часов до постоянной массы. 2. Samples weighing 100 g are ground to a homogeneous mass, then dried in an oven at a temperature of 60-70°C for about 12 hours until constant mass.
3. Из полученного сухого остатка отвешивается 3 г, которые озоляются в муфельной печи при температуре 500-550°С. Через 10-15 часов минерализация заканчивается, зола приобретает серый или белый цвет.3. From the resulting dry residue, 3 g are weighed out and ashed in a muffle furnace at a temperature of 500-550°C. After 10-15 hours, mineralization is complete, and the ash becomes gray or white.
4. После этого пробы остывают при комнатной температуре. 4. After this, the samples are cooled at room temperature.
5. Полученный зольный остаток массой 3 г растворяется в 3-х мл 50% соляной кислоты.5. The resulting ash residue weighing 3 g is dissolved in 3 ml of 50% hydrochloric acid.
6. Пробы нагреваются на электроплите для получения сухого остатка, затем он переносится в колбу путем разведение в 25 мл дистиллированной воды. 6. The samples are heated on an electric stove to obtain a dry residue, then it is transferred to a flask by diluting in 25 ml of distilled water.
Полученный готовый раствор исследуется на содержание меди.The resulting finished solution is tested for copper content.
Данные по содержанию меди в мышечной ткани и железа в волосе представлены в таблице 1. Уровень железа характеризуется высокой фенотипической изменчивостью, а уровень меди - относительно низкой. Соотношение крайних вариант составило 1:15 и 1:21, соответственно. На установленные значения можно предварительно ориентироваться как на нормативные для данного вида и породы животных в условиях Западной Сибири. The data on the content of copper in muscle tissue and iron in hair are presented in Table 1. The iron level is characterized by high phenotypic variability, and the copper level is relatively low. The ratio of the extreme variants was 1:15 and 1:21, respectively. The established values can be preliminarily used as the normative values for this species and breed of animals in the conditions of Western Siberia.
Табл. 1 - Содержание химических элементов в мышечной ткани и волосе голштинских бычков, мг/кгTable 1 - Content of chemical elements in muscle tissue and hair of Holstein bulls, mg/kg
±S – средняя арифметическая и ошибка средней; Q 1 и Q 3 - первый и третий квартиль; IQR - интерквартильный размах; Lim - максимальное и минимальное значение. ±S -arithmetic mean and error of the mean; Q 1 and Q 3-first and third quartile; IQR-interquartile range; Lim-maximum and minimum value.
В табл. 2 показана корреляция средней силы между уровнем меди в скелетной мускулатуре и железа в волосе крупного рогатого скота голштинской породы. Table 2 shows the mean correlation between skeletal muscle copper and hair iron levels in Holstein cattle.
Табл. 2 - Ассоциации между содержанием меди в мышечной ткани и железом в волосе голштинских бычковTable 2 - Associations between muscle copper and hair iron in Holstein bulls
r±Sr - коэффициент корреляции и ошибка коэффициента корреляции, x= a + by - уравнение регрессии. r ± Sr is the correlation coefficient and the error of the correlation coefficient, x= a + by is the regression equation.
На этой основе строится модель прогноза концентрации меди в мышечной ткани: x = 1,0 - 0,0022 × y, где x - это содержание меди «мг/кг» в мышцах, y - содержание железа «мг/кг» в волосе. Она оценена с помощью коэффициентов регрессионной модели, все они по отдельности статистически достоверны (P<0,001), как и сама модель в целом, так как значение F-статистики составило 16,9 (P < 0,001), распределение остатков соответствовало нормальному. On this basis, a model for predicting the concentration of copper in muscle tissue is constructed: x = 1.0 - 0.0022 × y, where x is the copper content "mg/kg" in muscles, y is the iron content "mg/kg" in hair. It is estimated using the coefficients of the regression model, all of which are individually statistically significant (P<0.001), as is the model as a whole, since the F-statistics value was 16.9 (P<0.001), the distribution of the residuals was normal.
Использование представленной регрессионной модели позволяет прижизненно у бычков голштинской породы прогнозировать содержание меди в мышечной ткани, установив концентрацию железа в волосе животных. The use of the presented regression model allows us to predict the copper content in muscle tissue of Holstein bulls during their lifetime by establishing the concentration of iron in the hair of the animals.
Данный способ дает возможность прижизненно и неинвазивно оценивать такой параметр интерьера животных, как содержание меди в мышечной ткани крупного рогатого скота, используя только волос, как предмет исследования. This method makes it possible to evaluate such an animal interior parameter as copper content in the muscle tissue of cattle during life and non-invasively, using only hair as the subject of the study.
Источники информации:Sources of information:
1. Айдарова Ф.Р. Биологическая роль меди и обнаружение меди в фармацевтических препаратах / Ф.Р. Айдарова, О.В. Неелова // Успехи современного естествознания.- 2011.- № 8.- С. 221-222.1. Aidarova F.R. Biological role of copper and detection of copper in pharmaceutical preparations / F.R. Aidarova, O.V. Neelova // Advances in modern natural science. - 2011. - No. 8. - P. 221-222.
2. ГОСТ 26931-86. Сырье и продукты пищевые. Методы определения меди.- М: Стандартинформ, 2010.- 10 с.2. GOST 26931-86. Raw materials and food products. Methods for copper determination. - M: Standartinform, 2010. - 10 p.
3. Пат. № RU 2555518 C1 Российская Федерация, МПК G01N 33/48, G01N 33/12. Способ определения содержания меди в мышечной ткани рыбы / Короткевич О.С., Миллер И.С., Коновалова Т.В. и др.; заявитель и патентообладатель Новосибирский государственный аграрный университет.- № 2014131162/15; заявл. 28.07.2014; опубл. 10.07.2015. 3. Patent No. RU 2555518 C1 Russian Federation, IPC G01N 33/48, G01N 33/12. Method for determining copper content in fish muscle tissue / Korotkevich O.S., Miller I.S., Konovalova T.V. et al.; applicant and patent holder Novosibirsk State Agrarian University. - No. 2014131162/15; declared 28.07.2014; published 10.07.2015.
4. Пат. № 2765236 C1 Российская Федерация, МПК G01N 33/53. Способ оценки содержания меди в печени овец/ Саурбаева Р.Т., Андреева В.А., Климанова Е.А. и др.; заявитель и патентообладатель Новосибирский государственный аграрный университет.- № 2021106117; заявл. 09.03.2021; опубл. 26.01.2022.4. Patent No. 2765236 C1 Russian Federation, IPC G01N 33/53. Method for assessing copper content in sheep liver / Saurbaeva R.T., Andreeva V.A., Klimanova E.A. et al.; applicant and patent holder Novosibirsk State Agrarian University. - No. 2021106117; declared 09.03.2021; published 26.01.2022.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2837378C1 true RU2837378C1 (en) | 2025-03-31 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629605C1 (en) * | 2016-11-08 | 2017-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for lead level determination in cattle muscular tissue |
| CN113740282A (en) * | 2021-08-19 | 2021-12-03 | 广东有机宝生物科技股份有限公司 | Method for testing content of copper element |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629605C1 (en) * | 2016-11-08 | 2017-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for lead level determination in cattle muscular tissue |
| CN113740282A (en) * | 2021-08-19 | 2021-12-03 | 广东有机宝生物科技股份有限公司 | Method for testing content of copper element |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГРЕСЬ Н.А. и др. Информативность спектроскопии волос при изучении микроэлементных нарушений в организме человека // Медицинские новости. 2013, N 4 (223), стр. 77-80. MARIA P. et al. Quantification of copper content with laser induced breakdown spectroscopy as a potential indicator of offal adulteration in beef, Talanta, v. 169, 2017, p. 123-129. BLANCO-PENEDO I. et al. Influence of copper status on the accumulation of toxic and essential metals in cattle, Environment International, vol. 32, Is. 7, 2006, p. 901-906. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Quillet et al. | Two-way selection for muscle lipid content in pan-size rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) | |
| Pavlata et al. | Direct and indirect assessment of selenium status in cattle-a comparison | |
| Pearce et al. | Effect of copper supplementation on the copper status of pasture‐fed young Thoroughbreds | |
| Tůmová et al. | A comparative study on the effect of quantitative feed restriction in males and females of broiler chickens, rabbits and nutrias. II. Meat quality. | |
| RU2837378C1 (en) | Method for determining copper level in muscular tissue of holstein cattle | |
| Lefaucheur et al. | The rearing system modulates biochemical and histological differences in loin and ham muscles between Basque and Large White pigs | |
| Di Marco et al. | Relative contributions of hyperplasia and hypertrophy to growth in cattle | |
| Pajdak-Czaus et al. | Applicability of thyroxine measurements and ultrasound imaging in evaluations of thyroid function in turtles | |
| Kokoszyński et al. | Effect of age and sex on slaughter value of guinea fowl (Numida meleagris) | |
| Mishra | Seasonal variation in the proximate composition of Indian major carp Labeo rohita of District Sultanpur, Uttar Pradesh, India | |
| Rzymski et al. | Assessment of iron in uterine and testicular tissues and hair of free-ranging and household cats | |
| RU2477483C1 (en) | Method to diagnose chronical microelementosis of farm hoofed animals | |
| Czykier et al. | Postnatal development of the European bison spermatogenesis | |
| Skjaerlund et al. | Skeletal muscle growth and protein turnover in neonatal boars and barrows | |
| RU2804796C1 (en) | Method of assessing strontium content in muscle tissue of cattle | |
| Schlegel‐Zawadzka et al. | Serum trace elements in animal models and human depression. Part II. Copper | |
| RU2761045C1 (en) | Method for determination of iron content in muscle tissue of fish | |
| RU2591825C1 (en) | Method of determining cadmium content in cow liver | |
| Holasová et al. | The evaluation of Cu, Zn, Mn, and Se concentrations in the hair of South American camelids | |
| RU2849407C1 (en) | Method for determining level of barium in muscle tissue of cattle | |
| Park et al. | Iron contents of muscle meat and liver in Alpine and Nubian goats | |
| RU2819881C1 (en) | Method for determining copper content in swine liver | |
| RU2804795C1 (en) | Method of determining iron content in muscle tissue of pigs | |
| RU2820062C1 (en) | Method for determination of zinc content in swine liver | |
| Lisovskaya et al. | Biochemical and hematological parameters of the roach Rutilus rutilus heckelii (Nordmann, 1840) from the Sea of Azov stock in the spring season of 2020–2021 |