Ученые кафедры аналитической химии Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) разработали метод определения концентрации веществ с антиоксидантными свойствами в различных пищевых продуктах и напитках, экстрактах и растворах природных веществ, синтезированных лекарственных средствах, биологических жидкостях.
С помощью этого метода — потенциометрии — они определили продукты с большой концентрацией антиоксидантов. Это экстракты элеутерококка и левзеи, настойки из родиолы и эвкалипта, сок из черной смородины и апельсиновый сок, капуста кольраби и белокочанная, болгарский перец и репчатый лук, зеленый чай, темные сорта пива, красное натуральное вино. Статья с описанием методики и полученными данными вышла в журнале Analytica Chimica Acta.
«Электрохимический метод потенциометрии более эффективен, чем оптические методы, применяется для наблюдения за электронами, а не фотонами. Таким образом, для потенциометрии нет ограничений в работе с окрашенными материалами, такими как кровь или растительные экстракты, способными поглощать световые волны определенной длины. Дополнительные преимущества потенциометрии — в простоте, компактности и небольшой стоимости приборов, их высокой чувствительности, в возможности одновременно мониторить несколько веществ и получать данные анализа в течение 3–5 минут», — объясняет доцент кафедры аналитической химии УрФУ Алла Иванова.
Действие антиоксидантов в отношении кислородных свободных радикалов сводится к трем механизмам: реакция переноса (передачи) электрона, реакция переноса атома водорода и реакция комплексообразования — переноса одной или нескольких пар электронов. Уникальный комплексный подход, разработанный Аллой Ивановой, заключается в том, чтобы измерять эффекты действия всех трех механизмов антиоксидантной защиты не только по отдельности, но и в сочетании друг с другом. Метод Ивановой — итог двадцатилетней работы, начатой под руководством заслуженного деятеля науки РФ, профессора Хьены Брайниной.
Еще один важный итог многолетних исследований — анализ плазмы крови и диализной жидкости. Методика Аллы Ивановой позволила установить, что при гемодиализе (искусственном, внепочечном очищении крови) вместе с токсинами из организма вымываются и антиоксиданты, поэтому после гемодиализа пациентам требуется корректирующая антиоксидантная терапия.
Отметим, Алла Иванова изучает природу и результативность механизмов, используя метод потенциометрии, на протяжении 20 лет. Многочисленные труды о содержании и результатах работы научного коллектива под ее руководством опубликованы в авторитетных международных научных журналах. Статья в Analytica Chimica Acta — одна из последних таких публикаций.
Справка
Кислородные свободные радикалы — частицы с неспаренными электронами, образующиеся в организме в результате неполного восстановления потребляемого нами кислорода — необходимы для обеспечения клеточного дыхания и клеточного иммунитета, для биосинтеза белков, восстановления нервных клеток, регуляции стенок кровеносных сосудов. Однако переизбыток агрессивных и токсичных свободных радикалов ведет к повреждению и разрушению многих клеточных компонентов — мембран, митохондрий, липидов, белков, ДНК, оказывает сильное мутагенное и канцерогенное действие. Процесс неконтролируемой выработки кислородных свободных радикалов получил название окислительного (оксидативного) стресса.
- Причины окислительного стресса имеют как внешний, так и внутренний характер. К первой группе относятся инфекции, токсические отравления, радиационное облучение, нервные стрессы, большие физические нагрузки, возрастные изменения. Ко второй — заболевания центральной нервной (болезни Альцгеймера и Паркинсона), сердечно-сосудистой, эндокринной (диабет) систем, офтальмологические (катаракта) и онкологические заболевания.
- Бороться с окислительным стрессом — функция системы антиоксидантной защиты организма, состоящей из разнообразных соединений-антиоксидантов, вырабатываемых организмом (к примеру, аскорбиновой, кофейной и мочевой кислоты). Система антиоксидантной защиты регулирует поступление кислорода к клеткам, блокирует образование кислородных радикалов и их активность, уничтожает их.
- Большое количество соединений-антиоксидантов — полифенолов, в частности изофлавоноидов — содержится в экстрактах лекарственных трав, в ягодах, фруктах, овощах, алкогольных и безалкогольных напитках, а также в лекарственных средствах — к примеру, противовирусных, противодиабетических, витаминных препаратах и офтальмологических растворах.
УрФУ — один из ведущих университетов России, участник проекта 5-100, расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных университетских игр 2023 года. Вуз выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука».