В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Nanotechnology, они показали, что у мышей гель быстро, эффективно и напрямую превращает алкоголь в безвредную уксусную кислоту, прежде чем он попадает в кровь, где обычно развивается его опьяняющее и вредное воздействие.
— Гель переносит процесс расщепления алкоголя из печени в пищеварительный тракт. В отличие от того, как алкоголь метаболизируется в печени, при этом не образуется вредный ацетальдегид в качестве промежуточного продукта, — объясняет профессор Раффаэле Меззенга из Лаборатории пищевых и мягких материалов. — Ацетальдегид токсичен и является причиной многих проблем со здоровьем, вызванных чрезмерным употреблением алкоголя.
Гель можно будет принимать внутрь до или во время употребления алкоголя, чтобы предотвратить повышение уровня алкоголя в крови и разрушительное воздействие ацетальдегида на организм. В отличие от многих продуктов, представленных на рынке, гель борется не только с симптомами вредного употребления алкоголя, но и с его причинами. Однако гель эффективен только до тех пор, пока алкоголь остается в ЖКТ. Это означает, что он мало чем может помочь при алкогольном отравлении, когда алкоголь попадает в кровь. Также он не помогает снизить потребление алкоголя в целом.
Для получения геля исследователи использовали обычные сывороточные белки. Они кипятили их в течение нескольких часов, чтобы сформировать длинные тонкие фибриллы. При добавлении соли и воды в качестве растворителя фибриллы смешиваются и образуют гель. Преимущество геля перед другими системами доставки в том, что он переваривается очень медленно. Но чтобы расщепить спирт, гель нуждается в нескольких катализаторах.
В качестве основного катализатора исследователи использовали отдельные атомы железа, которые равномерно распределили по поверхности длинных белковых фибрилл. «Мы погрузили фибриллы в железную ванну, чтобы они могли эффективно реагировать со спиртом и превращать его в уксусную кислоту», — говорит первый автор исследования Цзяци Су. Для запуска этой реакции в кишечнике необходимо крошечное количество перекиси водорода. Она образуется в результате реакции между глюкозой и наночастицами золота. Золото было выбрано в качестве катализатора перекиси водорода, поскольку этот драгоценный металл не переваривается и поэтому дольше сохраняет свою эффективность в пищеварительном тракте. Исследователи поместили все эти вещества — железо, глюкозу и золото — в гель. В результате получился многоступенчатый каскад ферментативных реакций, который в конечном итоге превращает спирт в уксусную кислоту.
Исследователи уже подали заявку на патент геля. Несмотря на то, что для получения разрешения на использование геля человеком необходимо провести несколько клинических испытаний, исследователи уверены, что и этот шаг будет успешным, поскольку они уже доказали, что фибриллы сывороточного белка, из которых состоит гель, съедобны.