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 Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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