МОСКВА, 19 июн – РИА Новости. Биоматериал из панцирей ракообразных разработали химики Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ). По словам авторов, он может стать основой для создания высокоэффективных стимуляторов роста растений и лекарственных препаратов, не вызывающих побочных реакций и привыкания. Результаты опубликованы в International Journal of Biological Macromolecule.
Как объяснили в вузе, из отходов пищевой промышленности (панцирей ракообразных) получают полимер хитин, а из него — хитозан — вещество, которое сегодня активно применяется в биомедицине. Например, на основе хитозана создают раневые покрытия, защищающие поврежденные ткани от микроорганизмов.
В СГУ давно исследуют варианты растворения хитозана в различных биологически активных кислотах для получения материалов с разными функциональными свойствами, рассказали в университете.
«
"В результате взаимодействия хитозана и изомеров аскорбиновой кислоты в воде получается раствор, из которого выделяется твердая фаза в виде порошка аскорбата хитозана. Этот порошок и является предметом нашего изучения, мы исследуем его свойства и биологическую активность", — сообщила заведующая кафедрой полимеров СГУ Анна Шиповская.
Сравнивая эффективность взаимодействия двух модификаций аскорбиновой кислоты (D-изомера и L-изомера) с хитозаном, специалисты установили, что наибольшей антибактериальной, противовоспалительной и ранозаживляющей активностью обладают соли хитозана в сочетании с D-аскорбиновой кислотой. Такой результат, по словам ученых, стал для них неожиданностью.
"Мы думали, что соединение хитозана и L-аскорбиновой кислоты, известной всем как витамин C, будет более активным, а оказалось наоборот. Дело в том, что с химической точки зрения хитозан относится к классу D-глюканов и в сочетании с D-изомером кислоты образует гомохиральный ионный комплекс, подобный тому, что формирует живой организм", — отметила Шиповская.
Как пояснили в университете, хиральность — это свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением. Объяснить это можно на примере левой и правой рук, которые имеют одинаковое строение, но разную направленность, поэтому их нельзя наложить друг на друга в пространстве.
Подавляющее большинство искусственно созданных веществ, в отличие от живых организмов, состоит из зеркальных изомеров в равных количествах. Саратовским химикам удалось создать гомохиральное соединение, содержащее только одну изомерную форму.
Благодаря этому открытию исследователи СГУ разработали новый биоматериал, которому, по их словам, нет аналогов на сегодняшний день. Его можно применять не только для лечения бактериальных инфекций, но и для стимулирования роста как низших, так и высших растений. К тому же образец является биоразлагаемым, что делает его безопасным для окружающей среды.
Ученые уже опробовали биоматериал на зеленой микроводоросли (Scenedesmus quadricauda) и льне обыкновенном (Linum usitatissimum). Эксперимент показал, что разработанный образец даже в неблагоприятных условиях увеличил всхожесть семян льна более чем в 6 раз.
В дальнейшем на основе изомерно-чистых форм хитозана специалисты планируют создавать наноструктурированные препараты для разработки высокоэффективных агронанобиохимикатов нового поколения с заданными структурой, свойствами и биологической функциональностью для высокотехнологичного растениеводства.
Исследование выполнено в рамках федеральной программы "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты", участником которой является Саратовский университет.