Тваринництво та технології харчових продуктів

Встановлення токсичності модифікованого сухого яєчного білка

Ігор Германський, Оксана Пилипчук*

pilipchuk_os@ukr.net

Завантажити статтю
Анотація

Актуальність роботи зумовлена необхідністю створення безпечних та функціонально ефективних білкових носіїв для іммобілізації біологічно активних речовин і мікроорганізмів, перспективних для використання у тваринництві, харчовій промисловості та біотехнології. Метою дослідження було оцінити токсикологічні властивості модифікованого сухого яєчного білка шляхом визначення його гострої токсичності, впливу на гематологічні, біохімічні та антиоксидантні показники крові лабораторних тварин, а також подразнювальної дії на слизову оболонку ока. У роботі використано токсикологічні, клінічні, гематологічні, біохімічні та статистичні методи дослідження. Було досліджено гостру токсичність модифікованого сухого яєчного білка за внутрішньошлункового введення білим мишам у дозах від 100 до 5000 мг/кг маси тіла та оцінено його подразнювальну дію на слизову оболонку ока кролів каліфорнійської породи. Встановлено, що навіть за максимальної дози 5000 мг/кг летальних випадків не спостерігали, а короткочасні прояви пригнічення та діареї були транзиторними й повністю зникали без додаткового втручання. Проаналізовано гематологічні, біохімічні та антиоксидантні показники крові, які залишалися в межах фізіологічної норми: за дози 2000 мг/кг вміст гемоглобіну становив 132 г/л, кількість еритроцитів – 5,7 × 10¹²/дм³, загального білка – 65,4 г/дм³, концентрація глюкози – 5,4 ммоль/дм³, загальних тіолових груп – 16,3 мкг/см³, тоді як за максимальної дози 5000 мг/кг вміст загального білка досягав 67,3 г/дм³, активність АсАт – 0,93 мкмоль/год/мл, АлАт – 1,04 мкмоль/год/мл, а концентрація глюкози – 6,0 ммоль/дм³, не виходячи за межі фізіологічної норми. Під час оцінки подразнювальної дії на слизову оболонку ока кролів було виявлено лише слабко виражені транзиторні клінічні прояви без ушкодження райдужної оболонки, при цьому гематологічні, біохімічні та антиоксидантні показники також відповідали фізіологічним значенням, що підтверджувало відсутність гемотоксичної, гепатотоксичної, метаболічної та вираженої оксидативної дії модифікованого сухого яєчного білка. Практична цінність роботи полягає у можливості використання отриманих результатів для розроблення та впровадження безпечних білкових носіїв біологічно активних речовин і мікроорганізмів у тваринництві, харчовій промисловості, біотехнології та наукових дослідженнях

Ключові слова

білковий носій; іммобілізація; гематологічні показники; біохімічні показники; лабораторні тварини; біотехнологія

ЦИТУВАТИ
Germanskyi, I., & Pylypchuk, O. (2026). Assessment of the toxicity of modified dried egg white. Animal Science and Food Technology, 17(2), 50-66. https://doi.org/10.31548/animal.2.2026.50
Використані джерела
  1. Abeyrathne, E.D.N.S., Lee, H.Y., & Ahn, D.U. (2013). Egg white proteins and their potential use in food processing or as nutraceutical and pharmaceutical agents: A review. Poultry Science, 92(12), 3292-3299. doi: 10.3382/ps.2013-03391.
  2. Armanu, E.G., Bertoldi, S., Chrzanowski, Ł., Volf, I., Heipieper, H.J., & Eberlein, C. (2025). Benefits of immobilized bacteria in bioremediation of sites contaminated with toxic organic compounds. Microorganisms, 13(1), article number 155. doi: 10.3390/microorganisms13010155.
  3. Cheng, H., Chen, W., Jiang, J., Khan, M.A., Wusigale, & Liang, L. (2023). A comprehensive review of protein-based carriers with simple structures for the co-encapsulation of bioactive agents. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 22(3), 2017-2042. doi: 10.1111/1541-4337.13139.
  4. Diener, W., & Schlede, E. (1999). Acute toxicity class methods: Alternatives to LD50/LC50 tests. ALTEX, 16(3), 129-134.
  5. Ellman, G.L. (1959). Tissue sulfhydryl groups. Archives of Biochemistry and Biophysics, 82(1), 70-77. doi: 10.1016/0003-9861(59)90090-6.
  6. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. (1986, March). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.
  7. Fathi, M., Donsì, F., & McClements, D.J. (2018). Protein-based delivery systems for the nanoencapsulation of food ingredients. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 17(4), 920-936. doi: 10.1111/1541-4337.12360.
  8. Ferraro, C., Dattilo, M., Patitucci, F., Prete, S., Scopelliti, G., Parisi, O.I., & Puoci, F. (2024). Exploring protein-based carriers in drug delivery: A review. Pharmaceutics, 16(9), article number 1172. doi: 10.3390/pharmaceutics16091172.
  9. ISO/IEC 17025:2017. (2017). General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. Retrieved from https://www.iso.org/standard/66912.html.
  10. Kotsiumbas, I.Ya., et al. (2006). Preclinical studies of veterinary medicinal products. Lviv: Triada Plus.
  11. Li, J., Wang, X., Chang, C., Gu, L., Su, Y., Yang, Y., Agyei, D., & Han, Q. (2024). Chicken egg white gels: Fabrication, modification, and applications in foods and oral nutraceutical delivery. Foods, 13(12), article number 1834. doi: 10.3390/foods13121834.
  12. Liu, T., Zhao, Y., Wu, N., Chen, S., Xu, M., Du, H., Yao, Y., & Tu, Y. (2024). Egg white protein-based delivery system for bioactive substances: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 64(3), 617-637. doi: 10.1080/10408398.2022.2107612.
  13. Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L., & Randall, R.J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. Journal of Biological Chemistry, 193(1), 265-275.
  14. Lu, J., Peng, W., Lv, Y., Jiang, Y., Xu, B., Zhang, W., Zhou, J., Dong, W., Xin, F., & Jiang, M. (2020). Application of cell immobilization technology in microbial cocultivation systems for biochemicals production. Industrial & Engineering Chemistry Research, 59(39), 17026-17034. doi: 10.1021/acs.iecr.0c01867.
  15. Lv, X., et al. (2024). Modification effects of microorganisms and enzymes on egg components: A review. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 72(46), 25462-25480. doi: 10.1021/acs.jafc.4c08536.
  16. Ma, B., Fu, X., Zhu, P., Lu, Z., Niu, J., & Lu, F. (2024). Allergenicity, assembly, and applications of ovalbumin in egg white: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 64(24), 8672-8688. doi: 10.1080/10408398.2023.2202774.
  17. Maggonage, M.H.U., Manjula, P., Ahn, D.U., Nalaka, E.D., & Abeyrathne, S. (2024). Ovalbumin: A potential functional protein. Food Science and Preservation, 31(3), 346-359. doi: 10.11002/fsp.2024.31.3.346.
  18. Martínez-López, A.L., Pangua, C., Reboredo, C., Campión, R., Morales-Gracia, J., & Irache, J.M. (2020). Protein-based nanoparticles for drug delivery purposes. International Journal of Pharmaceutics, 581, article number 119289. doi: 10.1016/j.ijpharm.2020.119289.
  19. Mehrotra, T., Dev, S., Banerjee, A., Chatterjee, A., Singh, R., & Aggarwal, S. (2021). Use of immobilized bacteria for environmental bioremediation: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(5), article number 105920. doi: 10.1016/j.jece.2021.105920.
  20. Order of the Ministry of Education and Science, Youth and Sports of Ukraine No. 249 “On Approval of the Procedure for Conducting Experiments on Animals by Scientific Institutions”. (2012, March). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0416-12.
  21. Razi, S.M., Bagheri, H., Mohammadian, M., Mirarab-Razi, V., & Rashidinejad, A. (2024). Gelation properties of egg white proteins: A review. Food Reviews International, 40(9), 2751-2774. doi: 10.1080/87559129.2023.2279587.
  22. Reitman, S., & Frankel, S. (1957). A colorimetric method for the determination of serum glutamic oxaloacetic and glutamic pyruvic transaminases. American Journal of Clinical Pathology, 28(1), 56-63. doi: 10.1093/ajcp/28.1.56.
  23. Rostamabadi, H., Chaudhary, V., Chhikara, N., Sharma, N., Nowacka, M., Demirkesen, I., Rathnakumar, K., & Falsafi, S.R. (2023). Ovalbumin, an outstanding food hydrocolloid: Applications, technofunctional attributes, and nutritional facts: A systematic review. Food Hydrocolloids, 139, article number 108514. doi: 10.1016/j.foodhyd.2023.108514.
  24. Ruan, B., et al. (2018). Immobilization of Sphingomonas sp. GY2B in polyvinyl alcohol-alginate-kaolin beads for efficient degradation of phenol against unfavorable environmental factors. Ecotoxicology and Environmental Safety, 162, 103-111. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.06.058.
  25. Song, L., Niu, X., Zhou, B., Xiao, Y., & Zou, H. (2022). Application of biochar-immobilized Bacillus sp. KSB7 to enhance the phytoremediation of PAHs and heavy metals in a coking plant. Chemosphere, 307, article number 136084. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.136084.
  26. Su, J.F., Bai, Y.H., Huang, T.L., Wei, L., Gao, C.Y., & Wen, Q. (2020). Multifunctional modified polyvinyl alcohol: A powerful biomaterial for enhancing bioreactor performance in nitrate, Mn(II), and Cd(II) removal. Water Research, 168, article number 115152. doi: 10.1016/j.watres.2019.115152.
  27. Tian, Y., Lv, X., Oh, D.-H., Kassem, J.M., Salama, M., & Fu, X. (2024). Emulsifying properties of egg proteins: Influencing factors, modification techniques, and applications. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 23(5), article number e70004. doi: 10.1111/1541-4337.70004.
  28. Tovstukha, I., Bohodist, V., Muzyka, D., Radchuk, V., Kravchenko, K., & Vlaschenko, A. (2025). Dataset on blood parameters including leukocyte profiles of Eastern European vespertilionid and rhinolophid bats. Scientific Data, 12, article number 1994. doi: 10.1038/s41597-025-06274-0.
  29. Trinder, P. (1969). Determination of blood glucose using an oxidase-peroxidase system with a non-carcinogenic chromogen. Journal of Clinical Pathology, 22(2), 158-161. doi: 10.1136/jcp.22.2.158.
  30. Wu, S., Liu, S., Li, Y., & Feng, J. (2024). Recent research advances in delivery systems based on the assembly of egg white proteins: Structure design and applications in the food industry. Food Hydrocolloids, 153, article number 110021. doi: 10.1016/j.foodhyd.2024.110021.
  31. Zang, J., Zhang, Y., Pan, X., Peng, D., Tu, Y., Chen, J., Zhang, Q., Tang, D., & Yin, Z. (2023). Advances in the formation mechanism, influencing factors and applications of egg white gels: A review. Trends in Food Science & Technology, 138, 417-432. doi: 10.1016/j.tifs.2023.06.025.
  32. Zhang, Y., Guo, Y., Liu, F., & Luo, Y. (2023). Recent development of egg protein fractions and individual proteins as encapsulant materials for delivery of bioactives. Food Chemistry, 403, article number 134353. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.134353.
  33. Żur, J., Wojcieszyńska, D., & Guzik, U. (2016). Metabolic responses of bacterial cells to immobilization. Molecules, 21(7), article number 958. doi: 10.3390/molecules21070958.