Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Filtry

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
2018/31/B/NZ7/03083
Wykonawcy badań/ podległość
Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku (WBiNoŚ)
Tytuł
Nowe pochodne roślinnych kwasów karboksylowych jako aktywne składniki biopreparatów bezpiecznych dla człowieka i środowiska naturalnego
Streszczenie
Badania na przestrzeni ostatnich lat jednoznacznie potwierdziły, że intensywne generowanie reaktywnych form tlenu (RFT) w komórkach jest odpowiedzią na bodźce zewnętrzne takie jak stres, zanieczyszczenie środowiska, infekcje czy nieprawidłowa dieta. Stanowią one czynniki ryzyka związane z występowaniem przewlekłych chorób cywilizacyjnych- nowotworów, alergii, cukrzycy, otyłości, choroby układu sercowo-naczyniowego oraz zaburzeń neurodegeneracyjnych. Liczne analizy dowiodły, że istnieje ujemna korelacja między dietą bogatą w składniki roślinne (warzywa, owoce, zioła) a zachorowalnością na różne typy nowotworów, a także inne schorzenia o podłożu immunologicznym, kardiologicznym i metabolicznym. Obecnie wiadomo, że prozdrowotny efekt związków fenolowych wynika zarówno z ich bezpośredniej aktywności antyoksydacyjnej per se a także pośredniej - w której modulują one ekspresję pewnych genów i aktywność białek sygnałowych, związanych z ryzykiem choroby. Ponadto naturalna funkcja przeciwdrobnoustrojowa tej klasy struktur obecnych w roślinach wykorzystywana jest w syntezie antybiotyków, środków grzybobójczych i przeciwwirusowych. Wśród fitozwiązków węższą klasę stanowią kwasy fenolowe. Ich aktywność biologiczna (w tym antyutleniająca) jest silnie determinowana strukturą molekularną czyli np. rodzajem, liczbą i położeniem grup funkcyjnych. Niestety organizm ludzki metabolizuje i przyswaja związki fenolowe tylko w nieznacznym stopniu - ich biodostępność, przenikalność przez bariery tkankowe i komórkowe, a zatem aktywność terapeutyczna są znacznie ograniczone. Istnieje wiele strategii poprawy biodostępności. Jedną z nich jest tworzenie soli i kompleksów z nietoksycznymi metalami, które wpływając na zmiany w strukturze molekuły i rozkładzie gęstości elektronowej mogą poprawić jej lipofilowość, rozpuszczalność, stabilność w środowisku komórkowym oraz wzmocnić oddziaływania z błonami komórkowymi. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwa jest (i) poprawa naturalnych właściwości kwasu fenolowego (antyoksydacyjnych), (ii) nadanie nowych cech (cytotoksycznych, przeciwdrobnoustrojowych), a także (iii) poprawa absorpcji i metabolizmu z zachowaniem niskiej toksyczności i bez szkodliwego wpływu na środowisko naturalne. Do naszego projektu wytypowane zostały: (a) metale na podstawie ich znanej aktywności przeciwdrobnoustrojowej lub pełniące rolę makro- i mikroelementów w organizmie człowieka: Ca, K, Na, Mg, Zn(II), Co(II), Fe(III), Mn(II), Ag(I), Cu(II) oraz (b) ligandy sklasyfikowane w trzech grupach: 1) kwas migdałowy i jego hydroksypochodne, 2) kwas winowy i jego koniugaty z kwasem kawowym oraz 3) aromatyczne i alicykliczne kwasy trihydroksykarboksylowe. Część z tych kwasów stosowana jest w medycynie i kosmetologii oraz posiada udowodnione właściwości przeciwbakteryjne (również wobec szczepów antybiotykoopornych) i grzybobójcze. Pierwszym etapem badań będzie zsyntetyzowanie soli/ kompleksów wytypowanych metali z ligandami oraz zbadanie ich składu i właściwości fizykoche
Program
OPUS
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
biopreparaty i kosmetyki; hydroksypochodne kwasów karboksylowych; kompleksy metali; struktura molekularma a aktywność biologiczna; właściwości antyoksydacyjne, przeciwdrobnoustrojowe, cytostatyczne oraz biodegradacja