Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Sinice występują na Ziemi już od 3,4 mld lat. Przed katastrofą tlenową sprzed 2,4 mld lat były narażone na silne promieniowanie ultrafioletowe, a mimo to przeżyły, stąd pomysł naukowców, by wykorzystać wytwarzane przez nie substancje w kosmetykach z filtrem słonecznym.

Sinice są samożywne (prowadzą fotosyntezę). Zanim powstało wystarczająco dużo tlenu, by utworzyła się warstwa ozonowa, organizmy te musiały sobie jakoś radzić z silnym promieniowaniem UV. Współczesne sinice zabezpieczają się za pomocą pełniących rolę filtra małocząsteczkowych mikrosporyn oraz ich pochodnych MAA (od ang. mycosporine-like amino acids). Absorbują one szkodliwe promienie.

W ramach wcześniejszych studiów zajmowano się budową wymienionych wyżej związków oraz organizmami, które je wytwarzają bądź akumulują. Ustalono na przykład, że MAA są małymi, bezbarwnymi związkami. Nikt nie miał jednak pojęcia, jak przebiega proces wytwarzania tych naturalnych substancji o działaniu promieniochłonnym. Dlatego też Emily Balskus i Christopher Walsh z Harvardzkiej Szkoły Medycznej w Bostonie podjęli się znalezienia genów i enzymów biorących udział w syntezie.

Amerykanom udało się wytypować klaster genowy, kodujący biofiltry u pewnego gatunku sinic Anabaena variabilis. Aby przetestować odkryte geny, wprowadzono je do E. coli. Normalnie bakterie te nie wytwarzają filtrów, gdy się więc pojawiły, wiadomo było, że para naukowców od początku postawiła na właściwy klaster.

Później Balskus i Walsh stwierdzili, że za syntezę MAA odpowiadają cztery enzymy. W skład każdej cząsteczki MAA wchodzą dwa aminokwasy, połączone z centralną grupą organiczną. To te wiązania determinują, jaka długość fali ulega absorpcji i jaki jest jej współczynnik (jaka ilość promieniowania podlega pochłanianiu).

Dwa rodzaje MAA – szynorynę i porfirę-334 – uwzględniono już w recepturze kosmetyku o nazwie Helioguard 365. Jest on produkowany przez szwajcarską firmę Mibelle Biochemistry. Tutaj jednak potrzebne związki pozyskiwano ze szkarłatnic (Porphyra), czyli rodzaju krasnorostów morskich, a Amerykanie chcą opracować własne metody pozyskiwania oryginalnych substancji bądź ich analogów. Jeszcze nie wiemy, czy biologiczne filtry będą lepsze od tych wymyślonych przez człowieka, ponieważ Helioguard jest stosunkowo nowym produktem. [Nie da się jednak zaprzeczyć], że mają one właściwości fotochemiczne pożądane w preparatach przeciwsłonecznych – podsumowuje Balskus. Maksimum absorpcji obydwu MAA wynosi 334 nm, stąd ich zastosowanie w blokowaniu promieniowania UVA.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nanocząstki wpływają na wchłanianie składników odżywczych z przewodu pokarmowego do krwioobiegu (Nature Nanotechnology).
      Prof. Gretchen Mahler z Binghamton University, Michael L. Shuler z Uniwersytetu Cornella i zespół podkreślają, że dotąd koncentrowano się głównie na krótkoterminowym czy bezpośrednim wpływie zdrowotnym nanocząstek. Co jednak w sytuacji, gdy chodzi o stały kontakt z niewielkimi ich dawkami? By to sprawdzić, Amerykanie posłużyli się komórkami jelit. W laboratorium hodowano linie ludzkich komórek przewodu pokarmowego, poza tym przyglądano się wyściółce jelit 5 kur.
      Wchłanianie żelaza śledzono za pomocą nanocząstek polistyrenu (wybrano je ze względu na właściwości fluorescencyjne). Odkryliśmy, że przy krótkim czasie ekspozycji wchłanianie spadało o ok. 50%, a po jego wydłużeniu wzrastało nawet o ok. 200%. Było jasne, że nanocząstki oddziałują na wychwyt i transport żelaza - wyjaśnia Mahler.
      W warunkach krótkoterminowej ekspozycji zaburzeniu ulegał jelitowy transport żelaza, tymczasem kontakt przewlekły remodelował kosmki jelitowe - stawały się one dłuższe i szersze, przez co żelazo szybciej dostawało się do krwioobiegu.
      W niedalekiej przyszłości Amerykanie zamierzają sprawdzić, czy podobne zaburzenia wchłaniania występują także w przypadku innych pierwiastków, takich jak wapń, miedź i cynk. Zajmą się także witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach: A, D, E i K.
      Nanocząstki stają się coraz bardziej rozpowszechnione. Choć na razie trudno wypowiadać się o ich długofalowym wpływie, naukowcy podejrzewają, że ich spożycie sprzyja różnym chorobom, np. Leśniowskiego-Crohna.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od stycznia do 14 kwietnia w San Francisco działa pierwsze na świecie Obserwatorium Astronomiczne dla Organizmów Jednokomórkowych. Sinice w szalkach Petriego ustawiono na ekranie, na którym wyświetlany jest przekaz z teleskopu Hubble'a.
      Instalacja artysty konceptualnego Jonathona Keatsa stanowi część większej wystawy "Vast and Undetectable", zorganizowanej w Arts Commission Gallery. Trafiły na nią także modele śluzic czy "odciski" klastrów gwiazd. Jak zauważył sam twórca, w nowo powstałej Akademii Nauk Mikrobów pracuje ponad miliard niezależnych badaczy. Keats podkreśla, że dotąd nauka była zdominowana przez jeden gatunek - człowieka. Choć nasze osiągnięcia intelektualne na pewno były i są wyjątkowe, pozostajemy ograniczeni budową mózgu. Filozof eksperymentalny dywaguje, że Homo sapiens może nie być w stanie zrozumieć wszechświata na podstawowym poziomie i inne gatunki lepiej nadają się do realizacji tego zadania. Stąd pomysł, że sinice zdołają w jakiś tajemniczy sposób pogodzić kosmiczny i kwantowy punkt widzenia.
      Czemu Keats wykorzystał właśnie sinice? Założył, że ze względu na zdolność do fotosyntezy organizmy te są w stanie wykryć światło gwiazd.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dodatek melasy pozwala ograniczyć szkodliwość wysokotłuszczowej diety. Dochodzi m.in. do spadku wagi. Na razie przeprowadzono badania na zwierzętach, ale już na przyszły rok zaplanowano testy kliniczne z udziałem ludzi.
      Autorem studium jest dr Richard Weisinger z La Trobe University. Na czas 12-tygodniowego eksperymentu Australijczyk podzielił myszy na 3 grupy. Kontrolnej cały czas podawano zwykłą wysokotłuszczową paszę, a u dwóch pozostałych zastosowano suplementację 2- i 4-procentowym ekstraktem melasy (do badań wybrano melasę, ponieważ zawiera dużo będących przeciwutleniaczami polifenoli). Każda grupa spożywała podobną ilość pokarmu.
      Okazało się, że po 3 miesiącach gryzonie z grupy karmionej 4-proc. melasą ważyły mniej, udało się też ograniczyć otłuszczenie ich ciała. Poza tym naukowcy stwierdzili we krwi niższe stężenie wytwarzanej przez komórki tkanki tłuszczowej leptyny (leptyna jest hormonem odpowiadającym za przekazywanie podwzgórzu informacji nt. stopnia odczuwanego głodu).
      Naukowcy zauważyli, że konsumpcja melasy prowadziła do zwiększenia liczby kalorii traconych z odchodami. Wzrastała też ekspresja genów dla kilku biomarkerów metabolicznych wątroby i adipocytów. Dodatek melasy do wysokotłuszczowej diety wydaje się zmniejszać masę ciała i otłuszczenie głównie za pośrednictwem ograniczenia absorpcji kalorii.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chlorofil - związek chemiczny pozwalający roślinom (a także glonom i niektórym bakteriom) na czerpanie energii w procesie fotosyntezy można uznać za podstawę istnienia życia na Ziemi w ogóle. Dlatego odkrycie nowego, nieznanego typu chlorofilu jest wydarzeniem w biologii.
      Dotychczas znano cztery rodzaje chlorofilu. Najbardziej rozpowszechnione są chlorofil A i B, znajdowane u roślin zielonych. Oba te typy chlorofilu pochłaniają głównie światło widzialne w zakresie niebieskim (około 465 nanometrów) oraz żółtopomarańczowym/czerwonym (665 nm), odbijając światło zielone (stąd bierze się zielony dla nas kolor roślinności). Chlorofil C i D znajdowany jest u mniej licznych organizmów, głównie u glonów. Rodzaj C pochłania światło podobnie do A i B, z trochę przesuniętym spektrum, zaś D głównie czerwone (697 nm).
      Nową odmianę chlorofilu, nazwaną „F", odkryto w stromatolitowych skałach basenu Hamelin, w Zatoce Rekina w zachodniej Australii. Ponieważ znaleziono go w ekstraktach z osadów dennych, nie jest jeszcze pewne, jakie organizmy go wytwarzają, wg Mina Chena, biologa molekularnego na University of Sydney, który dokonał odkrycia, najbardziej prawdopodobnym ich twórcą są nitkowate cyjanobakterie, czyli sinice.
      Największą jednak sensacją jest to, że chlorofil F absorbuje światło o długości nieużytkowanej przez inne organizmy. Wykorzystuje on promieniowanie tuż spoza czerwonego końca widma widzialnego, czyli bliską podczerwień. To zmienia całkowicie pojęcie o możliwościach chlorofilu. Co ciekawe, budową niewiele różni się od znanych odmian chlorofilu i prawdopodobnie jest wykorzystywany przez organizmy żyjące nisko, w miejscach, gdzie pozostałe spektrum światła jest już pochłonięte przez konkurencję.
      Naukowcy snują już plany praktycznego wykorzystania odkrycia. Chcą przy pomocy inżynierii genetycznej wprowadzić chlorofil F do wybranych gatunków glonów, tak udoskonalone, absorbowałyby większą część spektrum światła i były znacznie wydajniejszymi producentami na przykład biopaliw.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Medialny hałas wokół dziury ozonowej, jaki panował kilka lat temu, po raz pierwszy uświadomił ludziom niebezpieczeństwa promieniowania ultrafioletowego. Od tego czasu powszechne stało się używanie opalaczy z filtrami UV. Jednym ze składników kremów do opalania jest cynk, pojawiły się więc wątpliwości, czy nie przenika on do organizmu i czy nie może wywołać skutków ubocznych. Do tej pory trudno było to jednak dobrze ocenić, cynk jest jednym z mikroelementów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania naszego metabolizmu. Jest więc on obecny stale w naszym organizmie i trudno odróżnić cynk przyswajany z pożywieniem od ewentualnie wchłoniętego przez skórę.
      Problem od strony technicznej rozwiązał profesor Brian Gulson, wykładowca na australijskim Macquarie University. Podczas badań, we współpracy z CSIRO, Australian National University oraz Australian Photobiology Testing Facility. Zespół badawczy wykorzystał specyficzny, stabilny izotop cynku o wysokiej czystości, co pozwoliło odróżnić go od cynku pochodzącego z innych źródeł i śledzić jego obecność w organizmie.
      W próbie terenowej, mającej naśladować naturalne warunki, grupie badanych osób płci obojga przez pięć dni, dwa razy dziennie aplikowano krem z filtrem UV, zawierający cynk. Od wszystkich pobierano próbki moczu i krwi i oznaczano w nich poziom cynku, w tym cynku pochodzącego z kremu.
      Dzięki tej technice po raz pierwszy bezspornie udało się wykryć w organizmie obecność cynku aplikowanego na skórę. Odkryto jego ślady u wszystkich badanych osób. Obecność śledzonego cynku wzrastała sześć dni po zakończeniu próby, jego ilość rosła liniowo wraz z każdą dawką. Jednocześnie porównywano zdolność penetracji cynku w zwykle stosowanej postaci od cynku w postaci nanocząsteczek - w tym drugim przypadku jego wchłonięta dawka była minimalnie większa.
      Jednak ilość cynku znalezionego we krwi była raczej niewielka: mniej niż 0,001% aplikowanej dawki i prof. Gulson uspokaja, że nie zmienia to wyraźnie całkowitej ilości tego pierwiastka, jaka normalnie znajduje się w organizmie, tym bardziej, że jego obecność w produktach podlega ścisłym rygorom. Przypomnijmy, że zalecana dzienna dawka cynku w diecie to 20 miligramów.
      Nie ma jeszcze odpowiedzi na zasadnicze pytanie o różnicę w aktywności cynku w postaci rozpuszczalnej i w postaci nanocząsteczek, badania zajmą jeszcze sporo czasu. Autorzy studium, opublikowanego w periodyku Toxicological Sciences, sugerują dalsze, długookresowe i szerokie badania przekrojowe.
      Jednocześnie uspokajają, że nie ma żadnych poszlak na szkodliwość kremów z zawartością cynku i zalecają normalne stosowanie filtrów UV, ponieważ zagrożenie nowotworami skóry jest bez wątpienia większe.
×
×
  • Create New...