Нові підказки до вікових захворювань та псування їжі

Екзотична молекула, пов’язана з озоном, також може брати участь у хронічних захворюваннях, деяких видах раку та розкладанні їжі, згідно з дивовижним відкриттям, про яке повідомляють наукові співробітники Національної лабораторії Лоуренса Берклі в Міністерстві енергетики США.

Їх відкриття може допомогти пояснити людський ризик розвитку хронічних захворювань або певних видів раку з віком, а також те, як наша їжа розкладається з часом; Результати виявляють несподіваний зв’язок між хімією озону в атмосфері та міцною здатністю клітин людини захищати від хвороб.

"Краса природи полягає в тому, що вона часто вирішує використовувати подібні хімічні речовини у всій системі, але ми ніколи не думали, що знайдемо спільний зв'язок між хімією атмосфери та хімією нашого тіла та їжі" сказав Кевін Вілсон, заступник директора відділу хімічних наук лабораторії Берклі, який керував дослідженням. "Наше дослідження першим досліджує інший хімічний шлях, який може вплинути на те, наскільки клітини в нашому тілі - і навіть наша їжа - можуть з часом реагувати на окислювальний стрес, такий як забруднення".

Тіла людини та деякі продукти харчування мають багато спільного: це складається з органічних молекул, включаючи ненасичені жири, які є важливими будівельними елементами для клітинних стінок. Ненасичені ліпіди та інші органічні молекули з часом повільно розкладаються внаслідок ланцюгової реакції, званої автоокисленням, яку запускають кисневі та гідроксильні радикали; ці активні форми кисню атакують ненасичені ліпіди в нашому тілі та їжі. У їжі це призведе до того, що найсвіжіший авокадо підрум’яниться, але шкода для людського організму є більш руйнівною. З віком десятиліття впливу гідроксильних радикалів та інших активних форм кисню повільно виснажуватимуть ненасичені ліпіди в організмі, це незворотне пошкодження збільшить окислювальний стрес і підвищить ймовірність розвитку раку та вікових хронічних захворювань.

Вважалося, що гідроксильні радикали працюють поодинці, атакуючи ненасичені ліпіди, але команда виявила, що проміжні продукти Крігі, які є високореактивними екзотичними молекулами, грають разом з гідроксильними радикалами. Встановлено, що ці молекули вторинних озонідних хімічних речовин містять вуглець, водень та кисень під час реакції гідроксилу з ненасиченими ліпідами в лабораторії Advanced Source Light. Зазвичай вторинні озоніди не пов'язані з ненасиченими ліпідами, вони є продуктами проміжної реакції Кріжі з атмосферними альдегідами, які є органічними сполуками, отриманими зі спиртів.

Проміжні продукти, що знаходяться в крижі, не існують дуже довго, тому їх важко вивчати безпосередньо, а це означає, що процес елімінації повинен був бути застосований до нуля. Мас-спектроскопію використовували для освітлення нанокапель ліпідів під ультрафіолетовим освітленням, коли до нанокапель додавали молекули алкоголю, які, як відомо, реагують лише з проміжними речовинами Криге, ліпіди спостерігали повільніший розпад, що було обумовлено реакційною здатністю молекул поглинача з проміжними продуктами інертна, на думку провідного автора Мейронга Зенга. Після того, як проміжні сполуки були знешкоджені молекулами поглинача, в результаті реакції утворилися продукти, подібні до перекису, і не виділяли вторинні озоніди.

Вважається, що висновки дають докази нового шляху деградації ліпідів, при якому гідроксил, що відчуває голод ліпідів, утворює проміжні речовини Кріге, що народжують нову партію гідроксилу, яка виділяє нове покоління проміжних продуктів Кріге, і цей цикл постійно повторюється.

"Це нас здивувало, оскільки, як відомо, гідроксильні радикали спричиняють окислювальну шкоду клітинам, але до нашого дослідження не було відомо, що гідроксил робить це шляхом утворення проміжних речовин Крігі". додав Кевін Вілсон, заступник директора відділу хімічних наук лабораторії Берклі, який керував дослідженням.

Оскільки хронічні захворювання, рак та псування їжі пов’язані з пошкодженням клітин, спричиненими гідроксильними радикалами, вважається, що проміжні продукти Крігі також відіграють подібну роль у молекулярній деградації, яка робить людей вразливими до вікових захворювань, і відкриття може стати основою для нового клас антиоксидантів на думку вчених.

"Це захоплююче відкриття. Це дало нам повну картину механізмів деградації клітин та захворювань, які були абсолютно несподіваними ". - сказав Дзен.

"Щоб завершити цю роботу, потрібні були роки напруженої роботи Наджі та Мейронга, а також унікальні можливості вдосконаленого джерела світла для дослідження складної хімії" - сказав Вільсон. "Ми сподіваємось, що результати нашого дослідження надихнуть дослідників на подальше вивчення біохімії проміжних продуктів, ліпідів та антиоксидантів, які необхідні для допомоги людям у багатьох напрямках: від профілактики захворювань до збереження їжі".

Дослідження було підтримане Науковим відомством DOE за допомогою Програми хімічної фізики газової фази, а наступним етапом буде робота з теоретиками для вивчення квантових властивостей, які можуть працювати в проміжній реакції гідроксилу Кріге, щоб краще дослідити, як відбувається цикл може діяти в клітинах людини, продуктах харчування та в матеріалах, що містять ненасичені ліпіди, такі як паливо та пластмаси.

Матеріали надані:

Примітка. Вміст можна редагувати відповідно до стилю та довжини.

Ця стаття не призначена для надання медичної діагностики, поради, лікування або схвалення.