В ЮУрГУ изучили опыт получения наночастиц цинка
Проблемы получения наночастиц цинка, их пищевые и медицинские перспективы заинтересовали ученых Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ во главе с профессором Ириной Потороко. Анализ данных, представленных в открытых источниках, позволил научной группе оценить возможности получения обогатителей нового типа.
Полезен ли цинк для организма? В больших количествах вряд ли, но в микродозах он очень важен, ведь он участвует в синтезе белков, доказанном антиоксидантом действии – в том числе перспективном для лечения онкозаболеваний. Дефицит цинка может быть опасен для людей пожилых, для беременных и плода, для пациентов с тяжелыми инфекциями. Обогащение пищевых продуктов цинком – одно из немногих решений проблемы его дефицита.
Известно, что в организме здорового человека сформировано примерно два грамма цинка. Эти запасы тратятся, но ежедневно восстанавливаются примерно на 0,1 процент. В среднем организм мужчины должен получать в сутки около 11 миллиграммов цинка, а женщины – около восьми.
Как полновесно восполнять дефицит этого металла? Неоценимым ресурсом цинка, разумеется, считаются продукты: семена злаков (цинка в них содержится до 3400 мкг/ 100 г), мясо (до 3600 мкг/ 100 г), орехи (до 3000 мкг/ 100 г), молоко (до 445 мкг/ 100 г). При этом продовольственное сырье промышленных регионов может содержать значительно больше цинка, чем сырье с экологически чистых территорий.
Цинк содержится в разных органах в разном количестве: 60 процентов его приходится на скелетные мышцы, 30 — на кости, пять — на печень, и только 0,1 процент находится в сыворотке крови. Обычно всасывание цинка в основном происходит в желудочно-кишечном тракте (двенадцатиперстном и тонком отделах кишечника).
Вот если бы доставка цинка была целевой (таргетной) – прямиком к ожидающим его клеткам, к каждому органу столько, сколько нужно! Вместе с тем, одна из важных задач ‒ обеспечение биодоступности (усваиваемости организмом) цинка, в составе продукта. Повышение биодоступности цинка в сложной пищевой системе возможно за счет применения процессов биомодификации – прежде всего путем уменьшения размера частиц, перевода в наноразмерный ряд.
Как это сделать? Например, использовать эффекты нетеплового действия низкочастотного ультразвука, или заключить цинк в микрокапсулы методом распылительной сушки. Но важно, чтобы продукт распределился равномерно.
Здесь приходят на помощь разработки в области нанотехнологий применяемые в Высшей медико-биологической школе ЮУрГУ, на кафедре Пищевых технологий. Сегодня в рамках исследований научной школы «Пищевой сонохимии» разработаны технологические решения для размещения наночастиц цинка в особую систему, созданную по технологии эмульсии Пикеринга.
Эмульсии Пикеринга известны более 100 лет. Представим себе внутри водного раствора – капли масла, наполненные биоактивными веществами, которые равномерно распределены и сохраняют свои полезные свойства. Почему они не разрушаются? Поддерживать форму им помогают наночастицы, которые скапливаются на границах двух несмешивающихся сред. Вот и транспорт для цинка!
Для того чтобы разместить цинк в этом транспорте используется «зеленая», экологически безопасная технология – нетепловые эффекты ультразвука. Ультразвуковые волны способны обеспечивать кавитацию: в жидкости формируются пузырьки, которые при определенных условиях схлопываются (эффект коллапса). В результате чего, цинк попадает внутрь полости пузырька, а вокруг него формируется защитная оболочка.
Возможны и другие варианты решений. Обогащать цинком не обязательно пищу, которую употребляет непосредственно человек. Западными исследователями (Д. Конкол, К. Войнаровски) показано, что наночастицы цинка ускоряют рост растений и улучшают питательные качества животных продуктов – мяса, молока, яиц.
Эффективная биофортификация поможет человечеству восстановить дефицит цинка (от этой проблемы страдает 17-20 процентов населения планеты). Тем временем ученые из ЮУрГУ совместно с учеными из Туниса задумываются о новых перспективах. Например, о том, чтобы с помощью цинка преодолевать последствия лонг-ковида.
Дело в том, что цинк является мощным иммуномодулирующим элементом. Есть работа Е. Финци (E. Finzi), согласно которой пациенты с официально подтвержденным Covid-19 получали перорально большие дозы солей цинка (до 23 миллиграммов в сутки, вдвое больше нормы), и их состояние улучшилось по сравнению с критическими вариантами. К сожалению, эти исследования проведены на слишком малой выборке и потому не представительны для масштабирования.
Существуют и косвенные соображения. Одно время для лечения коронавируса применялся препарат хлорохин, повышающий концентрацию цинка внутри клеток (минздрав России в итоге отверг его). Существуют также опыт воздействия на коронавирус in-vitro.
Молодые исследователи из Челябинска под руководством профессора Ирины Потороко видят здесь широкое поле для исследований. Начав с публикации обзорной статьи в журнале Biology, они готовы, с помощью имеющего научного задела в области нанотехнологий, найти веские доказательства, новые модели, которые в итоге можно будет претворить в жизнь. Их работа поддержана грантом РНФ.
Остап Давыдов
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
В южной Патагонии обнаружили новый вид родственных птицам динозавров. Судя по строению шейного позвонка, Kank australis, как его назвали, активно ловил рыбу в мелких озерах и ручьях, совершая при этом движения головой и шеей, подобные современным цаплям. По оценкам палеонтологов, взрослые особи нового вида могли достигать трех метров в длину.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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