Sign in to follow this
Followers
0
Meksykańska badaczka opracowała biodegradowalny 'plastik' z soku z liści opuncji
By
KopalniaWiedzy.pl, in Technologia
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy opisali nową jednostkę chorobową u ptaków. Plastikoza jest powodowana przez niewielkie kawałki plastiku, które wywołują stan zapalny w przewodzie pokarmowym. Została opisana u ptaków morskich, ale odkrywcy nie wykluczają, że to tylko wierzchołek góry lodowej. Na zewnątrz ptaki te wyglądają na zdrowe, jednak nie jest z nimi dobrze, mówi doktor Alex Bond z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. Ciągły stan zapalny prowadzi do bliznowacenia i deformacji tkanki, co negatywnie wpływa na rozwój i szanse przeżycia ptaków.
To pierwsze przeprowadzone w ten sposób badania. Wykazały one, że spożywanie plastiku może poważnie uszkodzić przewód pokarmowy ptaków, dodaje uczony. Chorobę zidentyfikowano dotychczas u jednego gatunku, burzyka bladodziobego. Biorąc jednak pod uwagę stopień zanieczyszczenia środowiska naturalnego plastikiem, nie można wykluczyć, że dotyka ona też innych gatunków.
Autorzy badań opisanych na łamach Journal of Hazardous Materials przez ponad 10 lat badali ptaki na wyspie Lord Howe. Zauważyli, że przebywające tam burzyki są najbardziej zanieczyszczonymi plastikiem ptakami na planecie. Zjadają plastik unoszący się na powierzchni wody, myląc go z pożywieniem. Naukowcy postanowili bliżej się temu przyjrzeć. W ten sposób odkryli nową jednostkę chorobową powodującą zwłóknienia tkanki i na wzór podobnych chorób – jak azbestoza – nadali jej nazwę plastikozy.
Choroba ta, wywoływana przez ciągły stan zapalny spowodowany obecnością kawałków plastiku, prowadzi do formowania nadmiernego bliznowacenia i włóknienia tkanki, co zmniejsza jej elastyczność i prowadzi do zmiany struktury. Okazało się, że wśród burzyków na Lord Howe takie zwłóknienie żołądka gruczołowego jest czymś powszechnym. Dlatego też uznano to za nową jednostkę chorobową.
Bliznowacenie tkanki narusza strukturę fizyczną żołądka gruczołowego. W miarę zwiększania się ekspozycji na plastik, tkanka poddana jest coraz poważniejszemu stanowi zapalnemu, aż do wystąpienia poważnych uszkodzeń. Dobrym przykładem plastikozy jest jej wpływ na gruczoły wydzielające soki trawienne. W miarę, jak ptak połyka kolejne kawałki plastiku, funkcje tych gruczołów ulegają coraz większemu upośledzeniu, aż w końcu dochodzi do całkowitej utraty struktury tkanki, mówi Bond. W wyniku utraty tych gruczołów, ptaki są bardziej podatne na infekcje oraz pasożyty, dochodzi również do zmniejszenie wchłaniania witamin.
Bliznowacenie powoduje też, że żołądek staje się twardszy i sztywniejszy, co upośledza trawienie. Jest to szczególnie niebezpieczne dla piskląt i młodych ptaków, które mają mniejsze żołądki. Obecność plastiku zauważono w odchodach aż 90% młodych karmionych jeszcze przez rodziców. W ekstremalnych przypadkach prowadzi to do śmierci głodowej ptaka, którego żołądek zostaje całkowicie zapchany plastikiem. Plastikoza może mieć też wpływ na rozwój ptaków. Zauważono bowiem, że długość skrzydeł ptaków oraz waga zwierząt jest skorelowana z ilością plastiku w organizmach.
Ptaki w sposób naturalny spożywają materię nieorganiczną, na przykład kamyki. Jednak naukowcy nie zauważyli, by prowadziło to do bliznowacenia w układzie pokarmowym. Za to obecnie w żołądku kamyki mogą rozbijać plastik na mniejsze kawałki, przez co jest on jeszcze bardziej niebezpieczny dla ptaków.
Bond i jego zespół już wcześniej znaleźli mikroplastik w nerkach i śledzionie ptaków, gdzie również wywoływał stany zapalne, włóknienie i utratę struktury tkanki. Nie można wykluczyć, że w podobny sposób plastik wpływa na wiele innych gatunków zwierząt.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Plastikowe słomki są niebezpieczne dla ekosystemów morskich, mogą łatwo ranić zwierzęta, nie są biodegradowalne, są rzadko zbierane i poddawane recyklingowi. Jednak ich alternatywy również sprawiają wiele problemów. Papierowe słomki w kontakcie z płynem łatwo rozmiękają, więc są pokrywane plastikiem. To nie do końca chroni przed rozmiękaniem gdyż plastik nie łączy się dobrze z papierem, powierzchnia takich słomek wzmaga musowanie napojów gazowanych, używany w nich plastik również nie jest biodegradowalny, a jako że słomki są wykonane z połączenia dwóch materiałów, są bardzo trudne w recyklingu.
Naukowcy z Koreańskiego Instytutu Badawczego Technologii Chemicznych (KRICT) wykorzystali dobrze znany w pełni biodegradowalny poli(bursztynian butylenu) – PBS – do którego dodali nieco nanokryształów celulozy. Powstał materiał do pokrywania papierowych słomek. Jako że zawiera on nanokryształy celulozy, które są głównym składnikiem papieru, powstał w pełni biodegradowalny plastik, który ściśle przylega do papierowych rurek. Pokryte nim rurki nie rozmiękają, ani nie wzmagają musowania. Eksperymenty wykazały, że takie słomki dobrze sprawują się w napojach zimnych i gorących, sprawdzają się zarówno w wodzie, herbacie, napojach gazowanych, mleku i innych płynach.
Koreańczycy badali też stopień rozmiękania ich produktu w porównaniu ze standardowymi rurkami papierowymi. Gdy standardową papierową rurkę zanurzyli na 1 minutę w wodzie o temperaturze 5 stopni Celsjusza, a następnie obciążyli ją masą 25 gramów, doszło do jej znacznego wygięcia. Nowa rurka niemal się nie wygięła, nawet po obciążeniu masą 50 gramów.
Sprawdzono też tempo, w jakim nowe rurki ulegają biodegradacji. Badania prowadzono zanurzając próbki na głębokość 1,5–2 metrów w morzu w pobliżu miasta Pohang. Standardowe plastikowe rurki oraz rurki wykonane z kukurydzy nie uległy żadnej biodegradacji po 120 dniach. Konwencjonalne papierowe rurki straciły w tym czasie jedynie 5% wagi. Tymczasem rurki opracowane przez KRICT uległy całkowitemu rozkładowi.
Oczywiście zastąpienie plastikowych słomek ich w pełni biodegradowalnymi alternatywami nie doprowadzi do natychmiastowej zmiany stanu środowiska. Jednak pozytywne skutki będą kumulowały się w czasie, a jeśli będziemy stopniowo zastępowali plastik jego równie dobrymi, ale bezpiecznymi dla ludzi i środowiska alternatywami, przyszły ekosystem Ziemi będzie miał się znacznie lepiej.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Aktinidia ostrolistna (Actinidia arguta) to roślina z tej samej rodziny co aktinidia chińska, której owoce znamy jako kiwi. Aktidinia ostrolistna również wydaje owoce, tylko mniejsze – minikiwi. W Japonii są one znane pod nazwą sarunashi, a naukowcy z Uniwersytetu Okayama dowodzą, że sok z sarunashi może pomóc w zapobieganiu i powstrzymywaniu rozwoju nowotworów płuc.
Już wcześniej zespół profesora Sakae Arimoto-Kobayashiego wykazał, że sok z sarumashi (sar-j) działa hamująco na mutagenezę, procesy zapalne i nowotworzenie w przypadku mysiego nowotworu skóry. Naukowcy przypuszczają, że głównym składnikiem aktywnym odpowiedzialnym za ten proces jest flawonoid o nazwie izokwercetyna (isoQ). Teraz postanowili ocenić wpływ sar-j oraz isoQ na rozwój guzów nowotworowych w płucach myszy.
Nowotwory płuc to jedna z głównych przyczyn zgonów na całym świecie. Do ich powstawania w znacznej mierze przyczynia się palenie tytoniu. Związek między nowotworami płuc a specyficzną dla tytoniu nitrozaminą NNK (4-(n-nitrozometyloamino)-1-(3-pirydylo)-1-butanon) został potwierdzony w molekularnych badaniach epidemiologicznych. NNK wywołuje nowotwory płuc u myszy, szczurów oraz chomików i uważa się, że odgrywa znaczną rolę w rozwoju nowotworów płuc u palaczy, czytamy w opublikowanej pracy. Z danych epidemiologicznych wiemy też, że duże spożycie owoców jest powiązane z mniejszym ryzykiem wystąpienia chorób chronicznych, a nauka od dawna bada aktywne składniki w owocach i ich wpływ na nasze zdrowie. Japońscy naukowcy postanowili więc sprawdzić, czy minikiwi mają jakiś wpływ na rozwój nowotworów płuc. Kupili świeże owoce i w temperaturze 20 stopni Celsjusza wycisnęli z nich sok (sar-j). Przed użyciem przechowywali go w temperaturze -20 stopni. Osobno zakupili też w wyspecjalizowanej firmie isoQ.
Najpierw naukowcy wstrzyknęli myszom wywołującą nowotwór nitrozaminę NNK, a następnie jednej z grup doustnie podawali sok z minikiwi, a drugiej isoQ. Trzecia grupa nie otrzymała zaś niczego poza NNK. Wyniki badań były bardzo zachęcające. Co prawda we wszystkich grupach myszy pojawiły się guzki w płucach, ale sar-j zmniejszył liczbę guzków płuc indukowanych przez NNK średnio o 25,4%, a u 5 z 9 myszy guzki w ogóle się nie pojawiły. W grupie, która przyjęła isoQ, również pojawiło się mniej guzków niż w grupie, której nie podano nic poza NNK.
Następnie naukowcy zaczęli poszukiwać mechanizmu, za pomocą którego może działać sok z minikiwi. Pod lupę wzięli nie tylko NNK, ale również związek o nazwie MNNG, który jest w biochemii używany jako narzędzie do wywoływania mutagenezy i karcinogenezy. Wykorzystali szczep Salmonella typhimurium TA1535, często używany w badaniach dotyczących mutacji DNA. Tak jak się spodziewano, w obecności sar-j i isoQ u bakterii pojawiło się mniej mutacji wywołanych przez NNK i MNNG. Gdy jednak przeprowadzono analogiczne badania z użyciem szczepu S. typhimurium YG7108, któremu brakuje kluczowych enzymów potrzebnych do naprawy DNA, użycie sar-j nie zmniejszyło liczby mutacji wywołanych działaniem NNK i MNNG. Na tej podstawie naukowcy doszli do wniosku, że sok z minikiwi zmniejsza mutagenezę poprzez przyspieszanie naprawy DNA.
Kolejne eksperymenty, przeprowadzone na komórkach, wykazały też, że sar-j i isoQ hamują działanie proteiny Akt, zaangażowanej w szlak sygnałowy wielu różnych nowotworów. Autorzy badań sądzą, że sar-j i isoQ mają działanie przeciwnowotworowe w przypadku nowotworów płuc, jednak isoQ może nie być tutaj główny aktywnym składnikiem soku z minikiwi.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Katedry Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej Politechniki Wrocławskiej wykazali, że soki owocowe i napoje roślinne potraktowane zimną plazmą mają większą wartość odżywczą i dłuższy czas przechowywania. Jednak najbardziej zaskakujący był fakt, że zimna plazma powoduje, iż sok staje się cytotoksyczny dla komórek nowotworowych, nie wpływając przy tym na komórki zdrowe.
Wrocławscy uczeni wykazali, że po obróbce za pomocą zimnej plazmy w sokach wzrasta zawartość frakcji kationowej niektórych metali, np. magnezu, manganu czy cynku, oraz zawartość frakcji pozostałych form innych metali, jak żelazo, miedź czy wapń. Bioprzyswajalność metali jest tutaj zwiększona, co oznacza, że soki mają lepsze właściwości odżywcze.
Zajmowaliśmy się do tej pory sokami buraczanymi, jabłkowymi i pomarańczowymi, które w określonych warunkach potraktowaliśmy zimną plazmą atmosferyczną, czyli zjonizowanym gazem, uważanym za czwarty stan skupienia materii. Wyniki różnią się w zależności od rodzaju soku, ale niezmienne jest to, że dzięki plazmie następuje dysocjacja kompleksów jonów metali z wielkocząsteczkowymi związkami organicznymi, np. związkami fenolowymi. Dotyczy to pierwiastków, których potrzebuje nasz organizm, ale kiedy są one zwykle związane w tego rodzaju matrycy przez różnego rodzaju wielkocząsteczkowe związki organiczne, utrudnia to ich przyswajalność przez organizm. Dzięki działaniu plazmy dochodzi do dysocjacji tych kompleksów jonów metali ze związkami organicznymi, co w efekcie sprawia, że metale te stają się bardziej bioprzyswajalne – stwierdził dr hab. inż. Piotr Jamróz.
Potraktowane plazmą soki muszą być jednak bezpieczne do spożycia. I na tym też skupili się badacze. Badania pod tym kątem prowadzimy wspólnie z Instytutem Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN, ponieważ to ośrodek, który specjalizuje się w analizach związanych z komórkami nowotworowymi. Od razu sprawdzono, czy aby taki sok nie powoduje procesów nowotworzenia. Wyniki badań pokazały, że nie tylko nie wpływa on na komórki prawidłowe, ale dodatkowo ma właściwości antynowotworowe! – dodaje dr hab. inż. Anna Dzimitrowicz.
Testy wykazały, że soki zaburzają funkcje życiowe komórek nowotworowych. Tempo ich proliferacji, czyli namnażania się, ulega zahamowaniu. Wykazaliśmy to m.in. w przypadku prac z sokiem buraczanym i komórek gruczolaka nabłonka jelita grubego. Teraz sprawdzamy, czy soki potraktowane zimną plazmą atmosferyczną mogą także pomóc w zahamowaniu zdolności do migracji komórek nowotworowych, czyli przerzutowania, mówi Dominik Terefinko.
Oczywiście koniecznych jest jeszcze wiele badań, zanim jednoznacznie można będzie stwierdzić, czy soki traktowane plazmą są na pewno bezpieczne i czy mogą posłużyć do walki z nowotworami.
Więcej na temat badań można przeczytać na łamach Food Chemistry.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z University of Chicago opracowali sposób na wytwarzanie materiału, który można produkować równie łatwo jak plastik, ale który przewodzi elektryczność tak dobrze, jak metale. Na łamach Nature uczeni opisali, w jaki sposób stworzyć dobrze przewodzący materiał, którego molekuły są nieuporządkowane. Jego istnienie przeczy temu, co wiemy o elektryczności.
Nasze odkrycie pozwala na stworzenie nowej klasy materiałów, które przewodzą elektryczność, są łatwe w kształtowaniu i bardzo odporne na warunki zewnętrzne, mówi jeden z głównych autorów badań, profesor John Anderson. To sugeruje możliwość istnienia nowej grupy materiałów, niezwykle ważnej z technologicznego punktu widzenia, dodaje doktor Jiaze Xie.
Materiały przewodzące są nam niezbędne w codziennym życiu. To dzięki nim funkcjonują urządzenia napędzane prądem elektrycznym. Najstarszą i największa grupą takich materiałów są metale, jak miedź czy złoto. Około 50 lat temu stworzono przewodniki organiczne, w których materiał wzbogacany jest o dodatkowe atomy. Takie przewodniki są bardziej elastyczne i łatwiej jest je przetwarzać niż metale, jednak są mało stabilne i w niekorzystnych warunkach – przy zbyt wysokiej temperaturze czy wilgotności – mogą tracić swoje właściwości.
I metale i przewodniki organiczne mają pewną cechę wspólną – są zbudowane z uporządkowanych molekuł. Dzięki temu elektrony mogą z łatwością się w nich przemieszczać. Naukowcy sądzili więc, że warunkiem efektywnego przewodnictwa jest uporządkowana struktura przewodnika.
Jiaze Xie zaczął jakiś czas temu eksperymentować z wcześniej odkrytymi, jednak w dużej mierze pomijanymi, materiałami. Długie łańcuchy węgla i siarki poprzeplatał atomami niklu. Ku zdumieniu jego i jego kolegów okazało się, że taka nieuporządkowana struktura świetnie przewodzi prąd. Co więcej, okazała się bardzo stabilna. Podgrzewaliśmy nasz materiał, schładzaliśmy, wystawialiśmy na działanie powietrza i wilgoci, nawet zamoczyliśmy w kwasie i nic się nie stało, mówi Xie. Najbardziej jednak zdumiewający był fakt, że struktura materiału była nieuporządkowana. On nie powinien tak dobrze przewodzić prądu. Nie mamy dobrej teorii, która by to wyjaśniała, przyznaje profesor Anderson.
Andreson i Xie poprosili o pomoc innych naukowców ze swojej uczelni, by wspólnie zrozumieć, dlaczego materiał tak dobrze przewodzi elektryczność. Obecnie naukowcy sądzą, że tworzy on warstwy. I pomimo, że poszczególne warstwy nie są uporządkowane, to tak długo, jak się ze sobą stykają, elektrony mogą pomiędzy nimi swobodnie przepływać.
Jedną z olbrzymich zalet nowego materiału jest możliwość łatwego formowania. Metale zwykle trzeba stopić, by uzyskać odpowiedni kształt. To proces nie tylko energochłonny, ale i poważnie ograniczający ich zastosowanie, gdyż oznacza, że inne elementu budowanego układu czy urządzenia muszą wytrzymać wysokie temperatury podczas produkcji. Nowy materiał pozbawiony jest tej wady. Można go uzyskiwać w temperaturze pokojowej i używać tam, gdzie występują wysokie temperatury, środowisko kwasowe, zasadowe czy wysoka wilgotność. Dotychczas wszystkie tego typu zjawiska poważnie ograniczały zastosowanie nowoczesnych technologii.
Badania nad nowym materiałem są finansowane przez Pentagon, Departament Energii oraz Narodową Fundację Nauki.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.