Научный журнал
Научное обозрение. Педагогические науки
ISSN 2500-3402
ПИ №ФС77-57475

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЙОДА ЖИТЕЛЕЙ ГОРОДА ОРЕНБУРГ

Китова Е.П. 1 Кривоносова Е.В. 1 Ильясова Ю.З. 1 Бибарцева Е.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»
Статья посвящена исследованию обеспеченности йодом населения города Оренбурга, Оренбургской области – региона с выраженной эндемичностью по отношению к данному микроэлементу. В статье представлены результаты исследования мочи на количественное определение содержания в ней йода, по значениям которых можно выявить степень обеспеченности всего организма данным микроэлементом. В процессе анализа проводилась экстракция йода из пробы мочи с помощью хлороформа и спектрофотометрирование трийодатного комплекса, полученного в результате взаимодействия йодат-ионов с йодидом калия. Проведена аналитическая оценка полученных результатов с приведением рекомендаций по нормализации уровня йода у жителей региона.
йод
спектрофотометрический метод
центрифугирование
экстракция
Оренбург
1. Хинталь Т.В. Дефицит йода и йоддефицитные заболевания: актуальность проблемы профилактики и лечения в Российской Федерации // Эндокринология. – 2010. – № 1. – С. 25 -28. 
2. Платонова Н.М. Йодный дефицит: современное состояние проблемы // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. – 2015. – Т. 1. – № 1. – С. 12–19.
3. Либис Т.Н. Состояние гормонального тиреоидного статуса и структура йоддефицитных заболеваний у детей в г. Оренбурге // Вестник ОГУ. 2006. № 5. С. 229–231.
4. Патент 2265847. Российская Федерация, МПКG01 N 33/52, G 01 N33/84 Способ фотометрического определения йода в моче / Дорогова В.Б.; заявитель и патентообладатель Науч. центр мед. экологии Восточно-Сибирского науч. центра Сибирского отделения РАМН. –No 2003112518/15; заявл. 28.04.03; опубл. 10.12.05, Бюл. No 23 (II ч.). – 3 с.
5. Дедов И.И. Болезни органов эндокринной системы: Руководство для врачей / И.И. Дедов, М.И. Балаболкин, Е.И. Марова и др. – М.: Медицина, 2000. – 555 с.

Йод – один из микроэлементов, присутствующих в организме человека, который незаменим и жизненно необходим для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Самое важное значение йода заключается в участии его в синтезе гормонов щитовидной железы: трийодитиронина (Т3) и тетрайодтиронина (Т4). Йод единственный из известных в настоящее время микроэлементов, участвующий в биосинтезе гормонов. Йодсодержащие гормоны щитовидной железы играют важную роль в метаболизме, участвуют в регуляции обмена веществ, процессов анаболизма и катаболизма, а также в работе сердца и других органов. При недостаточном поступлении йода, соответственно, понижается секреция тиреоидных гормонов, что может повлечь за собой ряд заболеваний: гипотиреоз, диффузный эндемический зоб, эндемический кретинизм и др.

Наиболее богаты данным микроэлементом морепродукты, такие как рыба и морская капуста, однако йод также содержится в яичном порошке, желтке куриного яйца, сухом молоке и молочных продуктах.

Для избегания йоддефицитных состояний необходимо придерживаться рекомендациям ВОЗ, характеризующим количество йода необходимое к ежедневному поступлению в организм [1]. Данные для разных возрастных групп указаны в таблице.

Группы людей

Потребность в йоде, мкг/сут

Дети до 1 года

50

Дети 2 – 6 лет

90

Дети школьного возраста (7–12 лет)

120

Подростки и взрослые (старше 12 лет)

150

Беременные и в период грудного вскармиливания

250

 

Оценить обеспеченность организма йодом можно, проведя анализ мочи, так как около 90 % употребленного человеком йода выводится через урину. Критерии для оценки степени эндемии йодной недостаточности приведены в таблице [1].

Выраженность йодного дефицита

Медиана концентраций йода в моче, мкг/л

Йодный дефицит отсутствует

Более 100

Легкий йодный дефицит

50–99

Умеренный йодный дефицит

20–29

Тяжелый йодный дефицит

Менее 20

 

Актуальность. Дефицит йода занимает первое место по распространённости среди микроэлементов. В условиях природного дефицита йода проживает около 2 млрд людей по всему миру [2]. В регионах, удаленных от морей, где почва недостаточно обогащена йодом, жители часто страдают йодной недостаточностью. Наоборот, у людей, населяющих прибрежные зоны, а также жителей островных государств большое место в рационе питания отведено богатым йодом морепродуктам, за счет которых суточная потребность в микроэлементе перекрывается полностью, и такие люди гораздо реже сталкиваются с йододефицитными состояниями. В России более половины территорий являются йоддефицитными. Оренбургская область не является исключением и также входит в число йоддефицитных регионов [3]. Поэтому необходима регулярная оценка уровня обеспеченности йодом у жителей региона.

Объектом исследования являются: образцы мочи 15 жителей города Оренбург в возрасте от 19 до 72 лет.

Цель и задачи исследования. Цель исследования – выяснить, соответствуют ли показатели содержания йода жителей города Оренбург с нормальными значениями, установленными ВОЗ.

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1) освоить доступную и точную методику количественного определения йода в пробах мочи;

2) провести количественный анализ содержания йода в исследуемых образцах;

3) сравнить полученные результаты с параметрами нормы;

4) дать оценку состояния здоровья населения, опираясь на данные показателя йода в организме;

Материалы и методы исследования. Для проведения анализа был использован спектрофотометрический метод определения микроконцентраций йода в моче. Данный метод запатентован Дороговой В.Б., Кучерявых Е.И., Маторовой Н.И. [43]

Первым этапом является подготовка пробы к фотометрированию, которая состоит из двух последовательных стадий:

– осаждение органических соединений с помощью сульфата цинка (ZnSO4) и гидроксида бария (Ba(OH)2) и дальнейшего центрифугирования (таким образом достигается обесцвечивание ратвора, а также устраняется мешающее влияние органических веществ);

– экстрагирование молекулярного йода из супернатанта с помощью хлороформа с последующим переводом йода в йодат-ионы хлорной водой;

Затем производят окрашивание раствора реактивом для получения данных об оптической плотности раствора:

– обработка полученного раствора йодидом калия (КI);

– спектрофотометрирование раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 400 нм.

Проведение исследования

В пробирку добавляют 2 мл образца мочи, 2 мл раствора гидроксида бария (Ba(OH)2) с концентрацией 0,3 % и 5 мл раствора сульфата цинка (ZnSO4) с концентрацией 5 %. Содержимое пробирки встряхивают, затем центрифугируют 4 минуты при 3000 об/мин. Супернатант сливают в отдельную пробирку.

Осадок в пробирке после первого центрифугирования промывают 3 мл дистиллированной воды и центрифугируют 2 минуты при 3000 об/мин. Супернатант сливают в ту же пробирку. Затем приливают 8 мл хлороформа и встряхивают. Нижний хлороформный слой сливают в другую пробирку, куда добавляют 1 мл хлорной воды и 7 мл дистиллированной воды. После этого тщательно встряхивают.

Водную фазу переносят в термостойкие стаканчики и ставят на заранее подготовленную песчаную баню на 10 минут для удаления остатков хлора. Раствор охлаждают при комнатной температуре.

Раствор переносят в мерную колбу на 25 мл, добавлюят 3 мл 1 н раствора йодида калия (КI), 4 мл 0,1 н раствора серной кислоты (Н2SO4), доводят дистиллированной водой до метки. Окрашенный раствор фотометрируют при длине волны 400 нм в кюветах солщиной 1 см по отношению к контрольной пробе – дистиллированной воде.

Затем строят калибровочный график, построение которого проводят аналогично пробам из стандартного раствора калия йодида с концентрацией 0,25 мкг/см3, приведенным в таблице.

kit-5.tif

№ стан-дарта

Стандартный раствор KI с содержанием I2 0,25 мкг/см3

Дистиллиро-ванная вода, см3

Серная кислота 0,1 н. р-р, см3

Содержание I2, мкг

Концентрация I2, мкг/л

Значение оптической плотности (Д)

0

0

21,0

4

0

0

0

1

0,1

20,9

4

0,025

1

0,03

2

0,2

20,8

4

0,05

2

0,06

3

0,4

20,6

4

0,10

4

0,125

4

0,6

20,4

4

0,15

6

0,175

5

0,8

20,2

4

0,20

8

0,24

6

1,0

20,0

4

0.25

10

0,30

 

Результаты исследования

При анализе 15 проб мочи жителей города Оренбург в возрасте от 19 до 72 лет были получены следующие значения оптической плотности.

№ пробы

Оптическая плотность

№ пробы

Оптическая плотность

№ пробы

Оптическая плотность

1

3,089

6

3,312

11

2,994

2

2,874

7

3,004

12

3,344

3

3,009

8

3,058

13

3,117

4

2,417

9

2,980

14

2,775

5

3,065

10

3,041

15

3,095

 

По калибровочному графику находим значения концентраций исходных образцов:

№ пробы

Концентрация йода, мкг/мл

№ пробы

Концентрация йода, мкг/мл

№ пробы

Концентрация йода, мкг/мл

1

102,3

6

110,4

11

99,8

2

95,8

7

100,1

12

111,4

3

100,3

8

101,9

13

103,9

4

80,6

9

99,3

14

92,5

5

102,2

10

101,4

15

103,2

 

Из-за неравномерного распределения уровня йода в моче обследуемых лучше оценивать медиану экскреции йода с мочой, а не среднее значение [5]. По следующему ряду значений определяем медиану:

80,6; 92,5; 95,8; 99,3; 99,8; 100,1; 100,3; 101,4; 101,9; 102,2; 102,3; 103,2; 103,9; 110,4; 111,4.

В данном ряду медианой служит число 101,4 мкг/л. По приведенным выше данным об критериях оценки уровня эндемии по степени эксреции йода с мочой можно сделать вывод об отсутствии йодного дефицита (101,4 мкг/л >100 мкг/л). Однако у 5 человек из 15 (33,3 % участников исследования) был отмечен сниженный уровень йода (< 100 мкг/л), у 2 человек значения превышают 110 мкг/л (13,33 % учасников), в то время как у 8 человек уровень микроэлемента колеблется в пределах 100–103 мкг/л (53,33 % участников). Также необходимо учитывать ошибку, при учете которой может наблюдаться пониженные/повышенные значения. При всех условиях можно сделать вывод об пограничном состоянии уровня йода между легким дефицитом и его отсутствием. Можно сделать вывод, что население получает достаточное количество йода, однако дополнительная профилактика дефицита добавлением в рацион богатой йодом пищей – морепродуктов (жирная морская рыба, морские водоросли), будет только приветствоваться.


Библиографическая ссылка

Китова Е.П., Кривоносова Е.В., Ильясова Ю.З., Бибарцева Е.В. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЙОДА ЖИТЕЛЕЙ ГОРОДА ОРЕНБУРГ // Научное обозрение. Педагогические науки. – 2019. – № 5-2. – С. 59-62;
URL: https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=2168 (дата обращения: 26.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074