Проекты

Кто яблоко в день съедает, тот у врача не бывает

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прикладная химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2005
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Большинство людей любят яблоки, но мало кто задумывается о том, как яблоки оказываются в целости и сохранности на прилавках магазинов после их долгой и многочасовой перевозки. Дело в том, что на верхний слой яблока наносится особый защитный слой, в котором много токсичных для организма человека веществ. Знание о вреде для здоровья широкого использования в пищу фруктов, обработанных химией для увеличения срока годности, актуально.

Цель

Изучение содержания в верхних защитных слоях морфолина, наносимого производителем на яблоки, и влияние его производных на здоровье человека.

Задачи

  1. Изучить информацию о морфолине.
  2. Посетить лабораторию МФТИ и провести опыт на яблоках.
  3. Выяснить, есть ли морфолин в защитном слое яблок.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

- ВЭЖХ-система Shimadzu (Shimadzu Corp.):

  • контроллер CBM-20A prominence
  • дегазатор DGU-20A5 prominence
  • два бинарных насоса LC-30AD nexera
  • автосемплер SIL-30AC nexera
  • термостат для хроматографической колонки CTO-20AC prominence
  • колонка YMC-Triart C18 (50 mm x 2,0 mm, 3,0 μm)
  • предколонка EXP filter holder (Optimize technologies, USA)
  • высокопроизводительный гибридный масс-спектрометр с тройным квадруполем и ионизацией электроспреем QTRAP 6500 (AB Sciex Corp)
  • программное обеспечение Analyst 1.6.1. (AB Sciex Corp.)
  • системы очистки Sartorius Stedim arium 61316, Sartorius Stedim arium pro VF
  • диспергатор IKA T25 Digital Ultra Turrax.
  • центрифуга Eppendorf 5810R.
  • шейкер IKA MS 3 Basic.
  • пробирочный вортекс Biosan MSV-3500.
  • лабораторные весы A&D GR-200.
  • блендер Braun MQ 520.
  • автоматические дозаторы Transferpette на 1000, 200 и 10 мкл.

Описание

В процессе выполнения работы авторами была изучена характеристика морфолина и препараты на его основе, проведено исследование по обнаружению морфолина в кожуре яблок сортов «BON VIA Гренни Смит» (Сербия), «Голден» (Сербия), «Богатырь» (Россия, Липецкая область) по известной методике.

1. Предварительно измельчённая яблочная кожура была помещена в пробирки, масса образцов составила 1 г.

2. В каждую пробирку добавили по 2 мл воды, полученную смесь гомогенизировали.

3. Полученные образцы распределили по пробиркам по 0,4 мл и добавили трёхкратный объём метанола с 0,2%-м раствором муравьиной кислоты.

4. Полученную массу перемешали с помощью вортекса и термошейкера для получения экстракта.

5. Образцы были центрифугированы для получения чистого раствора необходимого нам вещества.

Полученные растворы анализировали с помощью хроматомасспектрометра.

Далее по результатам исследования была получена линейная зависимость, и посчитана концентрация морфолина в образцах (рисунки 1–2).

Рисунок 1. Хроматограмма морфолина в яблоках «Богатырь» (Россия, Липецкая область)

Рисунок 2. Хроматограмма морфолина в яблоках «BON VIA Гренни Смит» (Сербия)

Результаты работы/выводы

В результате проведённого исследования кожуры яблок были получены следующие результаты.

1. В яблоках сорта «BON VIA Гренни Смит» (Сербия) морфолин отсутствует.

2. В яблоках сорта «Голден» (Сербия) содержание морфолина допустимой концентрации и составляет 13мкг/кг.

3. В яблоках сорта «Богатырь» (Россия, Липецкая область) содержание морфолина низкое, лежит в пределах 28–183 мкг/кг при допустимой норме 14 мг/кг для людей и животных, но может быть небезопасно при длительном употреблении в пищу.

Перспективы использования результатов работы

Автором предполагается продолжить исследование других фруктов, фруктовых соков и фруктовых пюре.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МФТИ-лаборатория доклинических исследований