Математический анализ при моделировании тиреоидной дисфункции у животных в эксперименте

ведение научно-исследовательских работ. Развивается патентно-лицензионная деятельность (за последние годы получены 14 патентов).

Особое внимание в Мелеузском филиале уделяется развитию академической мобильности студентов и преподавателей. По договору с профессиональным университетом 8ТОА8 (Нидерланды) студенты вуза проходят обучение по программе «Образование и знание менеджмента» и получают дипломы бакалавров международного образца, а преподаватели могут участвовать в международных конференциях и стажировках.

Благодаря активному сотрудничеству с организацией ОААБ (Германия, Служба обмена), а также Обществом дружбы «Башкортостан-Германия»

организуются стажировки преподавателей в Германии, поездки студентов в международные летние лагеря. Вместе с программой «Вожатые лагерей США» ближе стала Америка.

В филиале уделяется большое внимание воспитательной работе среди студентов. В вузе создана региональная общественная молодежная организация «Сфера», деятельность которой была не раз отмечена во многих городах республики и России.

Для всестороннего развития студенчества в Мелеузском филиале есть собственный Дом культуры, спортивный и диско-клубы. Спортсмены-студенты успешно участвуют в городских, региональных, соревнованиях, а также в Республиканской межвузовской универсиаде.

УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПОВ ХАССП

Л. II. МАМЦЕВ

Е.В. КУЗНЕЦОВА

Филиал Московского государственного университета технллогий и упрадления в г. Мелеузе

Подготовка России к вхождению во Всемирную торговую организацию и интеграция страны в мировую экономическую систему потребовали и от отечественных предприятий освоения современных подходов к обеспечению безопасности продуктов питания при их производстве и реализации. Все большее число российских производителей начинает разрабатывать системы ХАССП (Hazard Analysis and Critical Control Points — анализ рисков и критические контрольные точки), реально обеспечивающие безопасность пищевых продуктов и повышающие их конкурентоспособность.

На сегодняшний день система ХАССП — это основная модель управления качеством пищевых продуктов в промышленно развитых государствах мира. В ЕС работа по ее внедрению началась с принятием «Директивы по гигиене пищевых продуктов» № 93/43 ЕС от 14.06.1993 г. Затем в странах-членах Евросоюза были разработаны национальные документы, регламентирующие требования системы ХАССП и процедуру ее разработки. Сейчас российские предприятия, выпускающие пищевую продукцию часто сталкиваются с тем, что при выходе с ней на зарубежные рынки к ним предъявляются требования о внедрении ХАССП. В связи с этим проблема регламентации такой системы и разработка ее национальной версии в России, с учетом действующих санитарно-гигиенических документов стала актуальной.

Традиционные схемы подтверждения качества и безопасности продукции базируются на оценке от-

дельных показателей, подлежащих контролю. В этом случае невозможно еще на стадии проектирования производства прогнозировать вероятные отклонения свойств продукции и реализовать адекватные предупреждающие мероприятия, которые в дальнейшем могут сократить затраты на ее доработку и переработку в случае отрицательных результатов при испытаниях. Преимущество системы ХАССР состоит в возможности применения ее принципов на всех этапах технологической цепи — от сельскохозяйственного производителя до конечного потребителя.

Система ХАССП, разработанная сотрудниками Мелеузовского филиала МГУТУ вместе с ведущими специалистами ОАО «Мелеузовский молочноконсервный комбинат», интегрирована в действующую на предприятии систему менеджмента качества, каторая сертифицирована согласно требованиям международного стандарта ИСО 9001. В связи с этим ряд процессов (управление документацией, внутренние аудиты, проведение производственного контроля продукции и контроль производственной среды) был откорректирован путем дополнения и пересмотра имеющихся процедур. Уровень сложности разработки системы ХАССП для выпуска сухого молока достаточно высок. Это связано со следующими причинами:

процесс производства включает множество основных и промежуточных операций;

оборудование обладает высокой конструктивной и технологической сложностью; сырье животного происхождения; возможно проявление всех трех видов опасностей (микробиологической, химической и физической);

среди потребителей есть особо уязвимые категории населения — дети.

Непосредственной разработке системы ХАССП предшествовала предварительная диагностика, которая позволила определить область ее применения, объем работ и наметить этапы производственного цикла, требующие детального изучения. При этом были выяснены следующие вопросы:

количество операций для выпуска продукции; особенности производства, в том числе планы помещений;

используемое оборудование и уровень его технологичности;

перечень возможных опасных факторов; предварительная информация о продукции. Проведение предварительной диагностики — один из главных шагов, так как на этом этапе выстраивается основа системы.

Наиболее сложный этап создания системы ХАССП, на наш взгляд, — выбор учитываемых опасных факторов.

Во-первых, их количество само по себе очень велико. Например, только факторов микробиологической опасности насчитывают более тысячи видов.

Во-вторых, приходится сталкиваться с инерционностью мышления специалистов предприятий, полагающих, что все опасные факторы уже учтены в требованиях СанПиН, а это далеко не так.

В-третьих, в ряде случаев имеет место недостаточная информированность специалистов о возможных видах загрязнений, которые мало систематизированы в отечественной и зарубежной литературе.

В-четвертых, оценка опасных факторов осуществляется на экспертной основе, что приводит к существенным отличиям их состава для одинаковых производств на разных предприятиях. Отсюда налицо необходимость упорядочения источников информации, алгоритмизации принятия решений, определения порядка проведения работ (в виде, например, методических рекомендаций).

В нашей работе осуществлялся контроль всех факторов (согласно плана ХАССП), которые с достаточной вероятностью могут угрожать безопасности производства сухого молока. Они были разделены на 2 группы биологические (патогенные микроорганизмы, коли-индекс, мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы, бактерии группы кишечной палочки) и физико-химические.

По каждому фактору мы провели анализ рисков по диаграмме ГОСТ Р 51705.1-2001 и с учетом вероятности появления и значимости последствий, составили перечень факторов, по которым риск превышает допустимый уровень [1].

Далее были разработаны предупреждающие мероприятия, устраняющие риски или снижающие их до допустимого уровня, и выявлены кри-

тические контрольные точки на определенных операциях технологического процесса, в которых необходимо применять такие меры с целью ликвидации угрозы опасности или сведения ее к приемлемому уровню. Для выбора указанных точек использовали метод «Дерева принятий решений» ГОСТ Р 51705.1-2001.

При большом количестве технологических операций и учитываемых опасных факторов задача выбора критических контрольных точек представляла определенную сложность. Согласно ГОСТ Р 51705.1-2001 их нужно определять по специальному алгоритму. При этом для типовых технологических схем изготовления молочных продуктов возможен путь создания типовых систем ХАССП с заранее установленными опасными факторами и критическими точками (подобный подход применяется за рубежом, где он во многих случаях себя оправдал). Однако в нашей стране разработка подобных типовых систем сейчас затруднительна, поскольку требует существенных затрат и координации усилий специалистов разных отраслей пищевой промышленности.

Определенная проблема возникает также в связи с распределением между специалистами ответственности за мониторинг, корректирующие и предупреждающие действия, а также с составом и формой регистрации сведений о предупреждающих действиях. По-видимому, следует разработать методические рекомендации, учитывающие разные формы организации управления качеством на предприятиях и предлагающие типовые решения.

При внедрении системы ХАССП некоторые сложности вызвало совмещение системы мониторинга с действующей системой производственного контроля, технохимконтроля, входного контроля, испытаний и др. Важно, чтобы «рабочие листы ХАССП», которые разрабатываются в рамках системы мониторинга, не носили формального характера, а реально отражали потребности системы обеспечения безопасности продукции.

Разработка системы ХАССП помогает завоевывать новые и расширять существующие рынки сбыта экспортерам продукции, дает преимущества в важных тендерах, поддерживает репутацию производителя качественного и безопасного продукта питания, существенно снижает финансовые издержки, связанные с выпуском некачественной продукции.

Внедряя на производстве систему ХАСПП, ОАО «Мелеузовский молочно-консервный комбинат» предоставляет потребителям дополнительные гарантии безопасности продукции, а также демонстрирует намерение совершенствовать и повышать эффективность производства.

Литература.

1. ГОСТР 51705.1- Системы качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП. Общие положения. — М.; Издательство стандартов, 2001.

2. Свиткин М.З.и др. Менеджмент качества и обеспечения качества продукции на основе международных стандартов. — СПб.; Издательство СПб картафабрики, 1999.

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТИРЕОИДНОЙ ДИСФУНКЦИИ У ЖИВОТНЫХ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Л.И. ВАСИЛЬЕВ В.Н. БАЙМАТОВ Д.Ю. СМИРНОВ В.Н. КОЗЛОВ

Филиал Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе

При изучении медико-биологических характеристик и пищевой ценности новых видов композиционных продуктов питания на экспериментальных моделях лабораторных животных, согласно методическим указаниям «Определение безопасности и эффективности биологически активных добавок к пище» — МУК 2.3.2.721-98., перед исследователями поставлен ряд обязательных для выполнения задач, в том числе с использованием методов объективного контроля по оценке функционального состояния определенных органов и систем [1]. Наиболее широко распространенный метод экспериментального воспроизведения гипофункционального состояния у лабораторных животных, в частности у кроликов, заключается в пероральном введении мерказолила — ти-реостатика, блокирующего процессы йодирования тироглобулина. При этом главные маркеры, отражающие функциональное состояние щитовидной железы, — это концентрации тиреотропного гормона (ТТГ) и свободного тироксина (сТ4). Некоторые лаборатории клинической диагностики до сих пор практикуют использование ряда устаревших малочувствительных радиоиммунологических методов, однако в случае их использования невозможно определять пониженные концентрации ТТГ, что исключает этот гормональный показатель из тестов 1-го уровня [2].

Цель нашей работы состояла в разработке математической модели, отражающей соотношения гормонов шпофизарно-тиреоидной системы у клинически здоровых и гипотиреозных кроликов в эксперименте.

Гипотиреоз моделировали на половозрелых кро-ликах-самцах породы Шиншилла с массой тела 2,0...2,5 кг. Их разделили на 2 группы по 12 особей в каждой: 1-я группа (контрольная) находилась на об-щевиварном рационе, животным 2-ой — внутриже-лудочно через специальный зонд ежедневно в течение 28 дн. вводили фармакопейный тиреостатик мерказолил из расчета 2,5 мг/100 г массы тела. В сыворотке крови на 29-е сутки после начала исследования методом иммуноферментного анализа с использованием стандартных наборов тест-систем ОАО «Алкор-Био» (Санкт-Петербург) определяли содержание тиреоидных гормонов — сТ4, общего 3,5,3 -трийодтиронина (оТ3) и ТТГ. Животных дека-питировали под эфирным наркозом на 30-е сутки после начала эксперимента.

Модель — это одновременно и средство, и предмет экспериментального исследования, заменяющие изучаемый объект. Модельный эксперимент дает возможность изучать такие процессы, прямой эксперимент над которыми затруднён, экономически невыгоден, либо вообще невозможен в силу тех или иных причин. Математическая обработка экспериментальных данных состоит из 2 этапов — разработка математического описания и разработка алгоритма нахождения значений констант и параметров. Для прогноза уровня ТТГ в крови животных необходима количественная информация, отражающая связи в гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системе. Поэтому мы изучили зависимости содержания ТТГ от концентрации оТ3 и сТ4. Полученных сведений оказалось достаточно для выбора метода обработки. В нашем случае корректное применение регрессионного анализа подтверждает то, что распределение экспериментальных данных далеко от нормального. Поэтому для последующего изучения взаимосвязи гормонов использована регрессионная зависимость в виде полинома второй степени.

Обозначим уровень гормонов оТ3, сТ4, ТТГ в крови соответственно как х1, х2, х, и примем, что

*1 =К 1Х22 + кМХ1ХЪ + V/ + КХ2 + *15*3 + *16.

*2 =^21Х12 + к22ХХХЪ + к2ЪХЪ + КХХ + *25*3 + ^26’

*3 =*зЛ2 + кМ + къуХ2 + кмх1 + *зЛ + кгв’

Неизвестные коэффициенты к можно найти методом наименьших квадратов, а для приведения данных к одному порядку воспользоваться нормировкой:

<4>

Результаты математической обработки экспериментальных данных (табл. 1) показывают, что метод регрессионного анализа позволяет с высокой точностью рассчитать концентрацию сТ4 как у клинически здоровых, так и у гипотиреоидных кроликов при относительной погрешности в пределах 0,63...1,51 % (табл. 2). Установленные коэффициенты (Ц.-.Ц), отражающие функциональные взаимосвязи между концентрацией гормонов гипофизарно-тиреоидной системы, дают возможность определять расчетным путем содержание ТТГ (относительная погрешность не превышает 4,83 %) при известных величинах оТ3 и сТ4 у клинически здоровых кроликов (см. табл. 2).

Гистологические исследования показали, что при введении мерказолила развиваются выраженные дистрофические процессы в тканях печени и почек, где преимущественно происходит периферическое дейодирование Т4 с образованием Т3 [3]. Кроме того, в условиях дефицита тиреоидных гормонов при эксперименталь-

Таблица 1. Уровни оТ3, сТ4 и ТТГ, определенные методами иммуноферментного и регрессионного анализа

оТз, нмоль/л сТ4, пмоль/л ТТГ, мкМЕ/мл

опыт расчет опыт расчет опыт расчет

Контрольная группа

1,86 ± 1,92 ± 17,85 + 18,02 ± 0,044 ± 0,068 ±

0,11 0,16 1,35 1,42 0,01 0,02

Экспериментальный гипотиреоз

1,56 ± 1,61 + 4,34 ± 4,64 ± 0,046 ± 0,058 ±

0,06 0,05 0,14 0,24 0,044 0,006

ном гипотиреозе снижается активность ферментативных систем, что также оказывает ингибирующее влияние на процессы периферического дейодирования Т4. В комплексе это приводит к увеличению разброса значений оТ3 и погрешности в расчетах. У гипотиреоидных кроликов последняя достигает 8,68 %, тогда как у клинически здоровых животных величина этого показателя составляет 4,30 % (см. табл. 2).

Увеличение амплитуды колебаний уровня оТ3, оказывающего регуляторное влияние на продукцию ТТГ, в свою очередь, повышало погрешность при расчетах среднеарифметичес-

ких значений ТТГ у гипотиреоидных кроликов до 9,13 % (в контроле — 4,83 %).

Таким образом, на основании проведенных исследований можно утверждать о приемлемости построенной модели для воспроизведения показателей уровня гормонов гипофизарно-тиреоидной системы. Содержание тиреоидных гормонов (оТ3, сТ4) и ТТГ, определенное расчетным путем, как и результаты иммуноферментного анализа, отражают направленность патофизиологических сдвигов в гипофизарно-тиреоидной системе при экспериментальной дисфункции щитовидной железы по эндемическому типу. Разработанный метод математического моделирования функционального состоя-

ния щитовидной железы можно рекомендовать для использования при диагностике гипо- и гиперти-реоидных состояний у животных.

Таблица 2. Значения коэффициентов для клинически здоровых и гипотиреоид-

ных кроликов

Зависи- Коэффициенты Относительная

мость кі к2 к3 к4 | к5 I к6 погрешность

Клинически здоровые

(1) 1,940 24,533 -0,506 -7,512 -2,927 1,177 4,30 %

(2) 0,462 -9,209 -0,046 2,237 2,435 -0,344 0,63 %

(3) 136,918 -453,743 330,963 50,799 -61,533 2,074 4,83 %

Гипотиреоидные

(1) -0,297 6,857 -3,129 -2,102 0,674 0,422 8,68 %

(2) 4,936 6,045 -2,221 -4,416 -0,292 0,950 1,51 %

(3) 88,307 -88,066 -36,413 -24,279 52,760 -5,082 9,13%

Литература.

1. Определение безопасности и эффективности биологически активных добавок к пище: Методические указания — М.: Федеральный Центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999. — 87 с.

2. Герасимов Г.А. Лабораторные методы в диагностике заболеваний щитовидной железы // Клиническая лабораторная диагностика. — 1998. -№6.~ С. 25-32.

3. Козлов В.Н. Морфофункциональные изменения в печени у белых крыс при экспериментальном гипотиреозе/ В.Н. Козлов // Ветеринарная медицина, - 2006. — N9 2-3. — С. 33-35.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ МЕТОДОМ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА

А. II. МАМЦЕВ

Е.Е. ПОНОМАРЕВ

Филиал Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе

А.В. ЦАРЬКОВ

Научно-производственное объединение «Эраконд»

Известно, что многие физиологические и метаболические процессы в организме сопровождаются образованием активных частиц — свободных радикалов. Наиболее часто они возникают при одноэлектронном восстановлении кислорода (активные формы кислорода — АФК) и при перекисном окислении липидов. Содержание свободных радикалов в организме поддерживается на постоянном уровне, который регулирует-

ся разнообразными физико-химическими механизмами [1]. Перспективный метод определения скорости свободнорадикального окисления (СРО) — регистрация хемилюминесценции — свечения, возникающего при взаимодействии свободных радикалов [2].

Изучение процессов сверхслабого свечения позволяет оценивать качественные характеристики как молока, поступающего из хозяйств, так и молочных продуктов в процессе их хранения. Мы оценили влияние условий содержания крупного рогатого скота на процессы свободнорадикального окисления липидов молока методом хемилюминесцентного анализа.

Хемилюминесценцию измеряли включенным в реестр оборудования Медицинской промышленности России прибором ХЛ-003, изготовленным в Межвузовской лаборатории технических систем