EA030707B1

EA030707B1 - Method for species attributing of hair

Info

Publication number: EA030707B1
Application number: EA201600546A
Authority: EA
Inventors: Юрий Александрович Балджи; Татьяна Леонидовна Дубивская; Жанат Шабанбаевич Адильбеков; Динара Кабдуллаевна Жанабаева; Гульзира Байузаковна Омирбекова
Original assignee: Акционерное Общество "Казахский Агротехнический Университет Имени Сакена Сейфуллина"
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2018-09-28
Also published as: EA201600546A1

Abstract

The invention is related to veterinary medicine, in particular, to forensic examination, and is intended for species attributing of hair. The technical objective of the invention is development of a method for species attributing of human or animal hair by way of determining its melting temperature. The technical result is attained by measurement of initial and final melting points of hair under examination that belongs to different animal species or to humans using a melting point analyzer in the presence of pure potassium hydroxide.

Description

Изобретение относится к ветеринарии, в частности к судебной ветеринарной экспертизе, и предназначено для определения видовой принадлежности волос. Технической задачей изобретения является разработка способа определения видовой принадлежности волос животных и человека путем определения их температуры плавления. Технический результат достигается путем измерения начальной и конечной точек плавления исследуемых волос разных видов животных и человека на анализаторе точки плавления в присутствии чистого едкого калия.The invention relates to veterinary medicine, in particular to the forensic veterinary examination, and is intended to determine the species of hair. An object of the invention is to develop a method for determining the species of the hair of animals and humans by determining their melting point. The technical result is achieved by measuring the initial and final melting points of the studied hair of different animal and human species on the melting point analyzer in the presence of pure caustic potassium.

030707030707

Изобретение относится к ветеринарии, в частности к судебной ветеринарной экспертизе для определения видовой принадлежности волос животных, и может быть использовано в лабораториях судебной, ветеринарно-санитарной экспертизы, а также при проведении научных исследований.The invention relates to veterinary medicine, in particular to the forensic veterinary examination to determine the species of animal hair, and can be used in the laboratories of forensic, veterinary and sanitary examination, as well as in scientific research.

Ветеринарный врач может осуществлять свою деятельность в качестве судебно-ветеринарного эксперта в случаях кражи животных, не зарегистрированного их убоя, браконьерства диких животных, хищений меха и меховых изделий и пр. При этом возникает необходимость решения вопросов определения вида животного по туше, внутренним органам, костям, а в некоторых случаях и по шерстному покрову, а именно по строению волос. Одними из важных биологических вещественных доказательств являются волосы животных, которые могут быть обнаружены на месте происшествия, на орудиях преступления, острых и тупых предметах, а также на огнестрельном оружии, транспортных средствах, одежде подозреваемых и т.д.A veterinarian can carry out his activities as a forensic veterinary expert in cases of animal theft, unregistered slaughter, poaching of wild animals, theft of fur and fur products, etc. At the same time, it is necessary to resolve the issues of determining the type of animal by carcass, internal organs, bones , and in some cases, and on the coat, namely the structure of the hair. One of the most important biological evidence is animal hair, which can be found at the scene of an incident, on crime instruments, sharp and blunt objects, as well as on firearms, vehicles, suspects' clothing, etc.

В современной судебно-биологической экспертизе волос животных, на основании достижения ряда биологических наук и специально проведенных экспериментов, созданы оригинальные приемы исследования, в которых использованы общие положения биологии, криминалистической диагностики и идентификации, а также судебной экспертизы.In modern forensic biological examination of animal hair, based on the achievements of a number of biological sciences and specially conducted experiments, original research techniques have been created that use the general principles of biology, forensic diagnostics and identification, as well as forensic examination.

На сегодняшний день известно применение новейших научных методов определения вида животных на молекулярном уровне, определение видовой специфичности белков-кератинов, но в большинстве случаев используют морфологические методы определения вида животных по особенностям анатомических структур, в частности по структуре коркового слоя и сердцевины волос [Барсегянц Л.О., Верещака М.Ф. Морфологические особенности волос человека в аспекте судебно-медицинской экспертизы. М.: Медицина, 1982. 215 с].Today, it is known to use the latest scientific methods for determining the species of animals at the molecular level, determining the species specificity of keratin proteins, but in most cases they use morphological methods for determining the species of animals based on the features of anatomical structures, in particular, on the structure of the cortical layer and the core of the hair [ O., Vereshchaka M.F. Morphological features of human hair in the aspect of forensic examination. M .: Medicine, 1982. 215 with].

Известны методы, сочетающие в себе микроскопию с цифровой обработкой с помощью специального программного обеспечения, позволяющего определять цвет волос [Elizabeth Brooks, Bruce Comber, Ian McNaught, James Robertson // Digital imaging and image analysis applied to numerical applications in forensic hair examination. Science & Justice. March 2011, Volume 51, Issue 1, Pages: 28-37. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scijus.2010.06.008].Known methods that combine microscopy with digital processing using special software that allows to determine the hair color [Elizabeth Brooks, Bruce Comber, Ian McNaught, James Robertson // Digital hair analysis. Science & Justice. March 2011, Volume 51, Issue 1, Pages: 28-37. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scijus.2010.06.008].

Известны методы исследования поперечного строения волос с помощью лазерной сканирующей конфокальной микроскопии [K. Paul Kirkbride, Silvana R. Tridico. The application of laser scanning confocal microscopy to the examination of hairs and textile fibers: An initial investigation/ J. Forensic Science International. February 25, 2010. Vol. 195, Issues 1-3, pages 28-35. DOI:Known methods for studying the transverse structure of hair using laser scanning confocal microscopy [K. Paul Kirkbride, Silvana R. Tridico. An initial investigation / J. Forensic Science International. February 25, 2010. Vol. 195, Issues 1-3, pages 28-35. DOI:

http://dx.doi.org/10T016/jTorsciint.2009.10.030].http://dx.doi.org/10T016/jTorsciint.2009.10.030].

Известен способ определения видовой принадлежности кожи головы путем гистологического исследования соотношения толщины корневой части волоса и волосяного мешка, которое у человека и животных имеет различия [патент №665899. Барышников С.Н., Законов В.А. А61В 10/00, G01N 1/30].There is a method of determining the species of the scalp by histological examination of the ratio of the thickness of the root of the hair and the hair bag, which is different in humans and animals [patent No. 6,65899. Baryshnikov S.N., Laws V.A. АВВ 10/00, G01N 1/30].

Недостатком способа является трудоемкость и длительность выполнения, включающий изготовление гистологических срезов, их окраску и микроскопирование.The disadvantage of this method is the complexity and duration of execution, including the manufacture of histological sections, their color and microscopy.

Известно определение пола, возраста и региона происхождения по аминокислотному составу волос [Ayat H.B. Rashaid, Peter В. Harringtona, Glen P. Jackson. Amino acid composition of human scalp hair as a biometric classifier and investigative lead//Analytical Methods. Issue 5, -2015, Vol.7. Pages: 1707-1718].The definition of gender, age and region of origin by the amino acid composition of the hair is known [Ayat H.B. Rashaid, Peter B. Harringtona, Glen P. Jackson. Amino acid composition of human scalp hair as a biometric classifier and investigative lead // Analytical Methods. Issue 5, -2015, Vol.7. Pages: 1707-1718].

Недостатком выше приведенных способов является отсутствие сведений о таком физическом свойстве волоса, как температура плавления.The disadvantage of the above methods is the lack of information about such a physical property of the hair as the melting point.

Несмотря на изложенные выше достижения в изучении волос животных, судебные медики, ветеринарные эксперты и биологи всё же до сих пор испытывают некоторые затруднения при осуществлении соответствующих экспертиз, что обусловлено неполными сведениями о макроструктуре волос ряда животных, отсутствием в распоряжении экспертов иллюстративного материала, на который они могли бы ориентироваться при дифференциации волос различных животных и их разных пород, нехватке специализированного оборудования.Despite the above achievements in the study of animal hair, forensic physicians, veterinary experts and biologists still still experience some difficulties in carrying out the relevant examinations, which is due to incomplete information about the macrostructure of the hair of a number of animals, and the lack of illustrative material for them could be guided by the differentiation of the hair of various animals and their different breeds, the lack of specialized equipment.

Из проведенных патентно-информационных исследований авторам изобретения не удалось обнаружить способы определения видовой принадлежности волос по их температуре плавления.From the conducted patent information research, the authors of the invention could not find ways to determine the species of hair according to their melting point.

Наиболее близким способом по техническому решению (прототипом) является "Способ контроля качества продуктов питания или биоактивных веществ и композиций, преимущественно пищевых и косметических продуктов", который изучает биологический материал путем определения температуры плавления [патент RU №2350947. Гладышев Г.П. G01N 33/02, G01N 25/04]. При осуществлении способа выбирают эталонный образец, аналогичный по назначению и составу исследуемому образцу, качество которого соответствует установленным требованиям. Измеряют температуру начала плавления (конца замерзания) исследуемого образца и температуру начала плавления (конца замерзания) эталонного образца, после чего сравнивают полученные значения.The closest way to the technical solution (prototype) is the "Method of quality control of food or bioactive substances and compositions, mainly food and cosmetic products", which studies the biological material by determining the melting temperature [patent RU №2350947. Gladyshev G.P. G01N 33/02, G01N 25/04]. When implementing the method, choose a reference sample, similar in purpose and composition of the test sample, the quality of which meets the established requirements. The temperature of the beginning of melting (end of freezing) of the sample under investigation and the temperature of the beginning of melting (end of freezing) of the reference sample are measured, and then the values obtained are compared.

Недостатком способа является необходимость наличия эталонного образца, который должен быть проверен и соответствовать всем параметрам качества; отсутствие сведений о возможности определения температуры плавления такого биологического материала, как волос разных видов животных, а также длительность исследований.The disadvantage of this method is the need for a reference sample, which must be tested and comply with all quality parameters; the lack of information about the possibility of determining the melting point of such a biological material as the hair of different animal species, as well as the duration of studies.

Технической задачей изобретения является разработка способа определения видовой принадлежно- 1 030707An object of the invention is to develop a method for determining the species accessory - 1 030707

сти волос животных и человека путем определения их температуры плавления.styling animal and human hair by determining their melting point.

Технический результат достигается путем измерения начальной и конечной точек плавления исследуемых волос разных видов животных и человека на анализаторе точки плавления с использованием концентрированной едкой щелочи.The technical result is achieved by measuring the initial and final melting points of the studied hair of different species of animals and humans on a melting point analyzer using concentrated caustic alkali.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при высокой температуре волосы не плавятся, а обугливаются, при этом авторами изобретения предложено использование едкого калия (KOH чистый), который вносится в капилляр вместе с мелко нарезанным (2-3 мм) исследуемым волосом, что и являлось одним из ключевых моментов работоспособности предложенного способа определения температуры плавления волос. Едкая щелочь (KOH) разрушает кожицу и корковое вещество волоса и денатурирует белок волоса - коллаген.The essence of the proposed method lies in the fact that at high temperature the hair does not melt, but is charred, while the inventors have proposed the use of caustic potassium (KOH clean), which is introduced into the capillary together with the finely chopped (2-3 mm) test hair, which was one of the key points of the performance of the proposed method for determining the melting temperature of hair. Caustic alkali (KOH) destroys the skin and cortical substance of the hair and denatures the hair protein - collagen.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Определение температуры плавления волос проводят с использованием анализатора для определения температуры плавления веществ, к примеру автоматическая система OptiMelt (MPA100) производства Stanford Research Systems, соответствующий Pharmacopeia и GLP. Данный анализатор обеспечивает быстрое и аккуратное измерение точки плавления различных веществ, помещенных в капиляр диаметром до 2,0 мм. Для исследования волос их предварительно мелко нарезают - до 2-3 мм. В один капиляр помещают по 3 фрагмента одного волоса вместе с едким калием, который вносят на уровне 2-3 мм от дна капиляра и проводят по 3 повторения. За конечный результат берут среднее арифметическое значение.The determination of the melting temperature of the hair is carried out using an analyzer to determine the melting point of substances, for example, the automatic OptiMelt system (MPA100) manufactured by Stanford Research Systems, corresponding to Pharmacopeia and GLP. This analyzer provides a quick and accurate measurement of the melting point of various substances placed in a capillary with a diameter of up to 2.0 mm. To study their hair, they are pre-cut into small pieces - up to 2-3 mm. In one capillary placed 3 fragments of one hair together with caustic potassium, which is introduced at a level of 2-3 mm from the bottom of the capillary and spend 3 repetitions. For the final result, take the arithmetic mean value.

Результаты, полученные в ходе проведенных экспериментальных исследований, представлены в таблице.The results obtained in the course of the experimental studies are presented in the table.

Т емпература плавления волос разных видов животныхThe temperature of the melting hair of different types of animals

№ No Вид животного Kind of animal Пределы температуры плавления Melting point 1 группа 100,0-188,7 °C 1 group 100.0-188,7 ° C 1 one Кошка Cat 100,0±0,10-181,7±0,64 100.0 ± 0.10-181.7 ± 0.64 2 2 Овца Sheep 102,3±0,38 - 184,6±0,52 102.3 ± 0.38 - 184.6 ± 0.52 3 3 Заяц Hare 104,2±0,27 - 183,7±0,98 104.2 ± 0.27 - 183.7 ± 0.98 4 four Кролик Rabbit 105,5±0,42 - 178,7±0,34 105.5 ± 0.42 - 178.7 ± 0.34 5 five Крыса Rat 111,9±0,53-188,7±0,89 111.9 ± 0.53-188.7 ± 0.89 2 группа 116,1 - 179,4 °C 2 group 116.1 - 179.4 ° C 6 6 Собака Dog 116,1±0,32 - 179,4±0,41 116.1 ± 0.32 - 179.4 ± 0.41 3 группа 120,9- 197,3 °C Group 3 120.9- 197.3 ° C 7 7 Куница Marten 120,9±0,40 - 177,2±0,46 120.9 ± 0.40 - 177.2 ± 0.46 8 eight Корова Cow 123,9±0,52 - 189,4±1,04 123.9 ± 0.52 - 189.4 ± 1.04 9 9 Лошадь Horse 125,1±0,27-197,3±0,54 125.1 ± 0.27-197.3 ± 0.54 4 группа 130,7 - 190,9 °C 4 group 130.7 - 190.9 ° C 10 ten Свинья Pig 130,7±0,33 - 190,9±1,07 130.7 ± 0.33 - 190.9 ± 1.07 5 группа 138,8-170,3 °C 5 group 138,8-170,3 ° C 11 eleven Хорек Ferret 138,8±0,43 - 174,7±0,69 138.8 ± 0.43 - 174.7 ± 0.69 12 12 Волк Wolf 139,2±0,46 - 176,9±0,79 139.2 ± 0.46 - 176.9 ± 0.79 13 13 Олень Deer 140,1±0,41 - 173,9±0,77 140.1 ± 0.41 - 173.9 ± 0.77 14 14 Медведь Bear 140,9±0,62 - 179,2±0,92 140.9 ± 0.62 - 179.2 ± 0.92 15 15 Лиса Fox 141,2±0,23 - 166,7±0,49 141.2 ± 0.23 - 166.7 ± 0.49 16 sixteen Рысь Lynx 141,5±0,54 - 173,5±1,00 141.5 ± 0.54 - 173.5 ± 1.00 17 17 Человек Person 143,2±0,34 - 170,3±0,80 143.2 ± 0.34 - 170.3 ± 0.80

В таблице пределы температуры плавления показывают: первое значение - это средняя начальная точка плавления, второе - средняя конечная точка плавления.In the table, the melting point limits show: the first value is the average initial melting point, the second is the average final melting point.

Из таблицы видно, что температура плавления волос разных видов животных находится в различных пределах, но тем не менее температура начальной точки плавления некоторых животных имеет близкие значения. В связи с этим некоторые виды животных по показателю начальной точки плавления были объединены в группы. При этом в одной группе также имеются различия между разными видами животных по конечной точке плавления, что позволяет идентифицировать видовую принадлежность внутри группы.The table shows that the melting point of the hair of different species of animals is within different limits, but nevertheless the temperature of the initial melting point of some animals has similar values. In this regard, some species of animals in terms of the initial melting point were combined into groups. At the same time, in one group there are also differences between different species of animals by the final melting point, which makes it possible to identify the species within the group.

Таким образом, полученные результаты проведенных исследований позволяют использовать способ определения видовой принадлежности животных по температуре плавления волос.Thus, the obtained results of the research allow using the method of determining the species of animals according to the melting temperature of the hair.

Предложенный способ выполняется в течение короткого времени, что определяет его экспресс- 2 030707The proposed method is carried out in a short time, which determines its express 2 030707

ность и не требует применения множества реактивов и оборудования.ness and does not require the use of many reagents and equipment.

Способ можно использовать как дополнительный в спорных вопросах, когда данных, полученных при микроскопическом исследовании волос, недостаточно, что значительно облегчит работу специалистов судебной экспертизы, дополнив арсенал используемых методик.The method can be used as an additional in controversial issues, when the data obtained from microscopic examination of hair is not enough, which will greatly facilitate the work of forensic experts by adding an arsenal of techniques used.

Claims

CLAIM

The method of determining the species of hair, including measuring the temperature of the initial and final melting points of the hair on the melting point analyzer in the presence of pure caustic potash.