Новые субмикронные капсулы помогут пиперину усваиваться эффективно
Ученые Уральского федерального университета и Института физики металлов УрО РАН разработали технологию, которая обеспечивает эффективную доставку внутрь организма и полноценное усвоение пиперина — жгучего вещества в составе черного перца, которое обладает многочисленными полезными биологическими активностями. Основная идея заключается в том, чтобы поместить пиперин в капсулу, которая легко транспортируется и поглощается в организме. Продуктивность разработки уральских химиков составила 93 процента.
Статья с описанием технологии опубликована в журнале Food Hidrocolloids. Исследования поддержаны Российским научным фондом. Пиперин обладает кардиопротекторной, противодиабетической, антиоксидантной, противовоспалительной и противоопухолевой активностями. Кроме того, пиперин способствует предупреждению различных нейродегенеративных заболеваний. Однако его применению препятствуют низкая скорость растворения и абсорбции в организме человека. Чтобы решить эту проблему, ученые УрФУ и ИФМ УрО РАН поместили пиперин в капсулы — полимерные частицы размером меньше микрона.
«Преимущества субмикронных капсул в данном случае — это стабильность и совместимость со средой желудочно-кишечного тракта, размер капсул способствует качественной абсорбции их содержимого», — объясняет Максим Миронов, профессор кафедры технологии органического синтеза УрФУ, руководитель исследовательской группы, соавтор статьи.
Коллеги впервые в мире приготовили субмикронные носители методом полиэлектролитной самосборки из биополимеров фукоидана и хитозана, с применением сшивающего агента. Фукоидан — природное лекарственное средство широкого применения, был экстрагирован из свежих морских водорослей аскофиллум, произрастающих в Белом и Баренцевом морях. Фукоидан хорошо образует комплексы с хитозаном, который распространен в природе, безвреден, биосовместим и поддается биологическому разложению.
«Фукоидан — анионный, то есть отрицательно заряженный биополимер, хитозан — катионный, положительно заряженный. Это идеальная пара для самосборки. Отрицательно заряженные группы фукоидана моментально взаимодействовали с положительными аминогруппами хитозана, — описывает Максим Миронов.
— Нашей исследовательской группой разработан оригинальный метод, позволяющий с помощью сшивающего вещества образовывать поперечные связи между молекулами фукоидана и хитозана. Это приводит к формированию миниатюрного контейнера, который захватывает пиперин. Продуктивность инкапсуляции пиперина составила порядка 93 процентов, это очень хороший показатель».
В последние годы наукой было предложено множество систем на основе нано- и субмикронных частиц хитозана для адресной доставки биологически активных веществ, включая пиперин. Однако эти системы стабильны только в виде коллоидных растворов — взвеси наноразмерных частиц. Такие растворы могут деградировать ввиду микробиологического разложения, а также неудобны в хранении и транспортировке. В то же время высушивание таких систем приводит к утрате их биологической активности.
«Новизна нашего подхода в том, что субмикронные частицы-контейнеры, содержащие пиперин, были подвергнуты лиофилизации — глубокой заморозке с последующим обезвоживанием и высушиванием. Высушенный материал мы легко растворяли в воде, получая продукт с исходными характеристиками, без потери полезных свойств и готовый к употреблению. При этом частицы, нагруженные пиперином, демонстрировали положительную устойчивость к стрессу, вызванному лиофилизацией: сохранялись размер, структурная целостность субмикронных носителей пиперина, эффективность его инкапсуляции», — подчеркивает Максим Миронов.
Опыты, проведенные in vitro («в пробирке»), в среде, имитирующей условия желудочно-кишечного тракта, показали значительное высвобождение пиперина из частиц-контейнеров и гораздо более высокую скорость его растворения, от шести до 12 часов, чем у неинкапсулированного пиперина.
Антиоксидантная активность частиц, содержащих пиперин, также оказалась значительно выше, чем у неинкапсулированного пиперина. Согласно гипотезе исследовательского коллектива, свою роль сыграла внутренняя антиоксидантная активность фукоидана — основного компонента частиц-контейнеров. Пиперин в свою очередь нейтрализовал гидроксильные радикалы (ОН) в составе водного раствора, которые опасны тем, что повреждают клетки, вызывая воспаления и злокачественные опухоли.
По результатам исследований ученые сделали вывод, что полученные субмикронные частицы фукоидана-хитозана пригодны для инкапсуляции пиперина, улучшения его доставки в организм и усвоения.
Большой вклад в проведенные исследования сделан выпускником магистратуры УрФУ Эммануэлем Менсахом (Гана) и аспирантом Эммануэллой Буля (Нигерия). По словам Максима Миронова, развитию публикационной активности зарубежных молодых ученых содействует образовательная программа «Пищевая биотехнология», которая преподается в УрФУ на английском языке.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно