Наногель быстро расщепляет алкоголь в организме

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich) под руководством Раффаэле Меззенги из Лаборатории пищевых продуктов и мягких материалов разработали протеиновый гель, расщепляющий алкоголь в желудочно-кишечном тракте. Инновационный гидрогель с наночастицами способен превращать спирт в уксусную кислоту. Вредное для здоровья и опьяняющее действие алкоголя прекращается, поскольку он не попадает в кровоток.

«Гель переносит расщепление алкоголя из печени в пищеварительный тракт. Однако, в отличие от метаболизма алкоголя в печени, при этом не образуется вредный промежуточный продукт ацетальдегид», — объясняет профессор Меззенга, добавив, что гель «окажет положительное влияние на облегчение симптомов похмелья». Ацетальдегид токсичен и является причиной многих проблем со здоровьем, вызванных чрезмерным употреблением алкоголя.

Как пишут ученые публикации в журнале Nature Nanotechnology, инновационный гидрогель в основном состоит из сывороточного протеина, который варили 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. Железо, равномерно распределенное по всей поверхности белковых волокон, служит катализатором.

«Мы фактически погрузили волокна в ванну с железом, чтобы они могли эффективно реагировать со спиртом и превращать его в уксусную кислоту», - рассказывает ученый ETH Zurich Цзяци Су.

Кроме того, для начала химической реакции в желудочно-кишечном тракте необходима перекись водорода, которая образуется непосредственно в организме в результате предшествующей реакции между глюкозой и наночастицами золота. Исследователи сделали выбор в пользу золота в качестве катализатора перекиси водорода, поскольку драгоценный металл не переваривается и, следовательно, дольше сохраняет эффективность в пищеварительном тракте. Таким образом, железо, глюкоза и золото вместе обеспечивают многоступенчатую ферментативную реакцию, которая превращает спирт в безвредную уксусную кислоту.

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 полчаса после употребления алкоголя гель на 40% снизил уровень алкоголя у грызунов. 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.

По словам ученых, эксперименты показывают, что люди могут использовать гель для регулирования уровня алкоголя в крови при употреблении спиртных напитков. При этом они отмечают, что гель не может уменьшить симптомы чрезмерного употребления алкоголя, а только препятствует его усвоению организмом. Таким образом, препарат может не помочь, если в крови уже слишком много алкоголя, например, при алкогольном отравлении.

Марина КЫН