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
      Sinice Arthrospira platensis mogą być dobrym zastępnikiem pyłku w żywieniu uzupełniającym pszczół miodnych. Tak jak pyłek, zawierają sporo niezbędnych aminokwasów, a także różnorodne lipidy funkcjonalne, np. fosfolipidy i sterole.
      Słabe odżywienie jest często czynnikiem leżącym u podłoża utraty kolonii. Dzieje się tak, gdyż niedożywienie nasila negatywny wpływ pasożytów, patogenów czy pestycydów na pszczoły. Specjaliści dodają, że uszczuplić źródła pyłku mogą utrata habitatu, spadek różnorodności roślin i monokultury.
      Vincent Ricigliano i Michael Simone-Finstrom z Agricultural Research Service (ARS) wykazali, że A. platensis ma podobny profil odżywczy, co pyłek. Naukowcy odkryli, że spirulina (gatunki z rodzaju Arthrospira funkcjonują pod potoczną nazwą spirulina) jest bogata w aminokwasy niezbędne i potrzebne pszczołom lipidy.
      Autorzy raportu z pisma Apidologie przeprowadzili porównania zawartości aminokwasów w pyłku zebranym przez pszczoły, zastępniku pyłku, a także w spirulinie w proszku i wyhodowanych (świeżo zebranych) sinicach. Oprócz tego zastosowali analizę lipidomiczną.
      Co istotne, akademicy potwierdzili, że sinice działają prebiotycznie i że za ich pomocą można by oddziaływać na liczebność i metabolizm dobrych bakterii.
      By odżywić kolonie w czasie niedoboru pyłku, pszczelarze wykorzystują niekiedy zastępniki pyłku. Dostępne w handlu wysokobiałkowe substytuty pyłku tworzone są np. na bazie mąki sojowej czy szczepów drożdży piwowarskich. Niestety, żaden z tych uzupełniających pokarmów nie zastępuje całkowicie naturalnego pyłku, dlatego potrzeba naukowej poprawy skuteczności substytutów pyłku wydaje się zasadnicza dla współczesnego pszczelarstwa. Powinniśmy przy tym myśleć, jak to zrobić w przyjazny dla środowiska sposób - podkreśla Ricigliano.
      Sinice dałoby się hodować na dużą skalę z minimalną ilością wody i dodatków, także tam, gdzie uprawa soi i innych roślin jest niemożliwa. Wszystko, czego nam trzeba, to płytkie zbiorniki, sole mineralne i światło słoneczne [...].
      Obecnie naukowcy testują dietę sinicową w terenie, by upewnić się, czy jest atrakcyjna dla pszczół i wspiera wzrost kolonii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sinice z pustyni Atakama, która jest jednym z najsuchszych obszarów na świecie, ekstrahują wodę z minerałów. Dzięki temu mogą przetrwać w tym surowym środowisku. Wyniki badań amerykańskiego zespołu ukazały się w piśmie PNAS.
      Naukowcy od dawna podejrzewali, że mikroorganizmy mogą umieć ekstrahować wodę z minerałów, ale po raz pierwszy udało się to zademonstrować - podkreśla prof. Jocelyne DiRuggiero z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
      Ekipa z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine oraz Riverside skupiła się na sinicach Chroococcidiopsis, które występują na pustyniach na całym świecie, i na gipsie - uwodnionym siarczanie wapnia. Kolonizujące mikroorganizmy bytują pod cienką warstwą minerału, która chroni je przed skrajnymi temperaturami panującymi na pustyni Atakama, a także przed silnym wiatrem i palącym słońcem.
      DiRuggiero wybrała się na pustynię, by pobrać próbki gipsu. Zabrała je do laboratorium, pocięła na mniejsze fragmenty, w których można było znaleźć mikroorganizmy i przesłała je do analizy materiałowej do prof. Davida Kisailusa. Okazało się, że sinice ekstrahują wodę i wywołują przemianę fazową gipsu do anhydrytu (bezwodnego siarczanu wapnia).
      W kolejnym etapie badań Amerykanie pozwolili sinicom kolonizować próbki gipsu 1) w obecności wody (co miało oddawać środowisko o dużej wilgotności) i 2) w sytuacji jej braku. Stwierdzono, że w obecności wilgoci gips nie ulegał przemianie do anhydrytu. Sinice nie potrzebowały wody z minerału, bo pozyskiwały ją z otoczenia. Kiedy jednak są poddawane stresowi, nie mają wyboru i muszą ekstrahować wodę z gipsu, wywołując przemianę fazową minerału - opowiada Kisailus.
      Za pomocą metod mikroskopowo-spektroskopowych akademicy ustalili, że sinice wwiercają się w minerał jak mali górnicy; tworzy się biofilm zawierający kwasy organiczne. Wei Huang zauważył, że sinice wykorzystywały kwasy, by penetrować minerał w określonych kierunkach krystalograficznych - tylko wzdłuż płaszczyzn, gdzie łatwiej dostać się do wody.
      Czy to oznacza, że na Marsie [który przypomina pustynię Atakama] istnieje życie? Nie umiemy powiedzieć, ale uzyskane wyniki dają nam pojęcie, jak sprytne mogą być mikroorganizmy - podkreśla DiRuggiero.

      « powrót do artykułu
    • 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.
×
×
  • Create New...