2020 Трансформация экосистем 3 (2), 111-120

Толочь или резать? О методах пробоподготовки кератиновых материалов для анализа стабильных изотопов водорода

Белова М.А., Зудилова А.А., Копылов Д.С.  

Измерение изотопного состава водорода в кератиновых образцах (волосы, перья и т.д.) является одной из весьма востребованных, но достаточно сложных задач изотопной масс-спектрометрии. Сложность выполнения таких анализов связана со
стремительным загрязнением образцов водородом из атмосферной влаги. Одним из нерешенных вопросов этого направления исследований остается влияние различных методов измельчения проб на измеренные значения δ2H. Метод измельчения волос практически не влияет на динамику сорбции образцами атмосферной влаги. Однако, несмотря на одинаковое количество и изотопный состав сорбированной воды, измеренные значения δ2H у резаных и толченых волос могут существенно
и непредсказуемо различаться. Уравновешивание волос с атмосферой даже на протяжении долгого времени не позволяет полностью стереть «изотопную историю» образца, что требует пересмотра стандартных процедур пробоподготовки.

Мария Алексеевна Белова
Череповецкий государственный университет
162600, Россия, Вологодская обл., г. Череповец, пр. Луначарского, д. 5.

студент

Алена Александровна Зудилова
Череповецкий государственный университет
162600, Россия, Вологодская обл., г. Череповец, пр. Луначарского, д. 5.

студент

Дмитрий Сергеевич Копылов
Палеонтологический институт им. А.А. Борисяка РАН
117868, Россия, г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 123

Череповецкий государственный университет
162600, Россия, Вологодская обл., г. Череповец, пр. Луначарского, д. 5.

кандидат биологических наук
aeschna@yandex.ru

Bowen, G.J., Wassenaar, L.I., Hobson, K.A., 2005. Global application of stable hydrogen and oxygen isotopes to wildlife forensics. Oecologia 143 (3), 337–348. https://doi.org/10.1007/s00442-004-1813-y
Chamberlain, C.P., Blum, J.D., Holmes, R.T., Feng, X., Sherry, T.W., Graves, G.R., 1996. The use of isotope tracers for identifying populations of migratory birds. Oecologia 109 (1), 132–141. https://doi.org/10.1007/s004420050067
Dunn, P.J.H., Carter, J., 2018. Good practice guide for isotope ratio mass spectrometry. 2-nd edition. FIRMS, 95 p.
Ehleringer, J.R., Bowen, G.J., Chesson, L.A., West, A.G., Podlesak, D.W., Cerling, T.E., 2008. Hydrogen and oxygen isotope ratios in human hair are related to geography. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (8), 2788–2793. https://doi. org/10.1073/pnas.0712228105
Hobson, K.A., Wassenaar, L.I., 1996. Linking breeding and wintering grounds of neotropical migrant songbirds using stable hydrogen isotopic analysis of feathers. Oecologia 109 (1), 142–148. https:// doi.org/10.1007/s004420050068
IAEA, 2020. WISER: Water Isotope System for data analysis visualization and Electronic Retrieval. Web page. URL: https://nucleus.iaea.org/wiser/index.aspx (accessed 05.04.2020).
Meier-Augenstein, W., Fraser, I., 2008. Forensic isotope analysis leads to identification of a mutilated murder victim. Science & Justice 48 (3), 153–159. https://doi.org/10.1016/j.scijus.2007.10.010
Meier-Augenstein, W., Kemp, H.F., 2012. Stable Isotope Analysis: Hair and Nails. In: Jamieson, A. and Moenssens, A. (eds.), Wiley Encyclopedia of Forensic Science. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK, fsa1043. https://doi. org/10.1002/9780470061589.fsa1043 
Nardoto, G.B., Silva, S., Kendall, C., Ehleringer, J.R., Chesson, L.A., et al., 2006. Geographical patterns of human diet derived from stable-isotope analysis of fingernails. American Journal of Physical Anthropology 131 (1), 137–146. https://doi. org/10.1002/ajpa.20409
O’Connell, T.C., Hedges, R.E.M., Healey, M.A., Simpson, A.H.R.W., 2001. Isotopic Comparison of Hair, Nail and Bone: Modern Analyses. Journal of Archaeological Science 28 (11), 1247–1255. https://doi.org/10.1006/jasc.2001.0698
Ramos, R., González-Solís, J., Ruiz, X., 2009. Linking isotopic and migratory patterns in a pelagic seabird. Oecologia 160 (1), 97–105. https://doi. org/10.1007/s00442-008-1273-x Smith, A.D., Lott, C.A., Smith, J.P., Donohue, K.C., Wittenberg, S., et al., 2009. Deuterium Measurements of Raptor Feathers: Does a Lack of Reproducibility Compromise Geographic Assignment? The Auk 126 (1), 41–46. https://doi.org/10.1525/ auk.2009.08009
Thompson, A.H., Chesson, L.A., Podlesak, D.W., Bowen, G.J., Cerling, T.E., Ehleringer, J.R., 2010. Stable isotope analysis of modern human hair collected from Asia (China, India, Mongolia, and Pakistan). American Journal of Physical Anthropology 141 (3), 440–451. https://doi.org/10.1002/ ajpa.21162
Wassenaar, L.I., Hobson, K.A., 2000. Improved Method for Determining the Stable-Hydrogen Isotopic Composition (δD) of Complex Organic Materials of Environmental Interest. Environmental Science & Technology 34 (11), 2354–2360. https:// doi.org/10.1021/es990804i
Wassenaar, L.I., Hobson, K.A., 2003. Comparative equilibration and online technique for determination of non-exchangeable hydrogen of keratins for use in animal migration studies. Isotopes in Environmental and Health Studies 39 (3), 211–217. https://doi.org/10.1080/1025601031000096781