Исследователи из Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) разработали протеиновый гель, расщепляющий алкоголь в желудочно-кишечном тракте, пишет Phys.org. Эксперименты на мышах показали, что гель быстро, эффективно и напрямую превращает алкоголь в безвредную уксусную кислоту, прежде чем она попадет в кровоток, где обычно проявляется опьяняющее и вредное воздействие спирта.
Как работает гель
«Гель переносит распад алкоголя из печени в пищеварительный тракт. В отличие от того случая, когда алкоголь метаболизируется в печени, вредный ацетальдегид не образуется в качестве промежуточного продукта», — объясняет профессор Раффаэле Меззенга из Лаборатории пищевых продуктов и мягких материалов в ETH Zurich. Ацетальдегид токсичен и является причиной многих проблем со здоровьем, вызванных чрезмерным употреблением алкоголя.
В будущем гель можно будет принимать перорально до или во время употребления алкоголя, чтобы предотвратить повышение уровня алкоголя в крови и повреждение организма ацетальдегидом. 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 находится в желудочно-кишечном тракте. Это означает, что он мало что может сделать, чтобы помочь при алкогольном отравлении, если алкоголь попал в кровоток. Он также не поможет снизить потребление алкоголя в целом.
Основные ингредиенты: сыворотка, железо и золото.
Для производства геля исследователи использовали обычные сывороточные белки. Они варили их несколько часов, чтобы образовались длинные тонкие фибриллы. Добавление соли и воды в качестве растворителя приводит к сшиванию фибрилл и образованию геля. Преимущество геля перед другими системами доставки в том, что он очень медленно переваривается. Но для расщепления алкоголя гелю необходимо несколько катализаторов.
В качестве основного катализатора исследователи использовали отдельные атомы железа, которые они равномерно распределили по поверхности длинных белковых фибрилл. «Мы погрузили фибриллы, так сказать, в железную ванну, чтобы они могли эффективно реагировать со спиртом и превращать его в уксусную кислоту», — говорит ученый ETH Zurich Цзяци Су.
Для запуска реакции в кишечнике необходимо небольшое количество перекиси водорода. Она образуется в результате предшествующей реакции между глюкозой и наночастицами золота. Золото было выбрано в качестве катализатора перекиси водорода, поскольку драгоценный металл не переваривается и поэтому дольше сохраняет эффективность в пищеварительном тракте. Исследователи упаковали все эти вещества — железо, глюкозу и золото — в гель. Это привело к многоступенчатому каскаду ферментативных реакций, которые в конечном итоге превращают спирт в уксусную кислоту.
Гель действует на мышах
Исследователи проверили эффективность нового геля на мышах, которым давали алкоголь только один раз, а также на мышах, которым алкоголь давали регулярно в течение десяти дней.
Через тридцать минут после однократного приема алкоголя профилактическое применение геля снижало уровень алкоголя у мышей на 40%. Через пять часов после употребления алкоголя его уровень в крови грызунов снизился на целых 56% по сравнению с контрольной группой. У этих мышей меньше накапливался вредный ацетальдегид, и у них значительно снижались стрессовые реакции в печени, что отражалось на улучшении показателей крови.
На мышах, которым давали алкоголь в течение десяти дней, исследователи смогли продемонстрировать не только более низкий уровень алкоголя, но и длительный терапевтический эффект геля: мыши, которым ежедневно давали гель в дополнение к алкоголю, показали значительно меньшую потерю веса, меньшее повреждение печени и, следовательно, лучший жировой обмен в печени, а также лучшие показатели крови. Другие органы мышей, такие как селезенка или кишечник, и их ткани тоже показали гораздо меньшие повреждения, вызванные алкоголем.
Ранее эксперты назвали неочевидные продукты, содержащие спирт.