Создан конкурентоспособный полимер из лиственницы с антиоксидантными свойствами
Красноярские исследователи создали новые производные природного полимера из лиственницы с улучшенными антиоксидантными свойствами. Разработка расширяет потенциал арабиногалактана для применения в медицине, пищевой промышленности и косметологии. Результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.
Растительные полисахариды считаются перспективными полимерами благодаря тому, что получаются из возобновляемого сырья, хорошо усваиваются организмом, биоразлагаемы и нетоксичны. Благодаря этим свойствам такие вещества можно широко использовать в медицине, фармацевтике, косметологии и пищевой промышленности. Однако возможности практического применения этого полимера ограничены особенностями его структуры, что снижает функциональность материала.
Сотрудники Красноярского научного центра СО РАН, Сибирского федерального университета и Сибирского государственного университета науки и технологий им. М.Ф. Решетнёва разработали новые производные арабиногалактана, получаемого из древесины сибирской лиственницы Larix sibirica. Химическая модификация позволила значительно повысить антиоксидантную активность этого вещества и расширить возможности его применения.
«Арабиногалактан лиственницы — водорастворимый полисахарид и источник пищевых волокон. Он обладает иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиаллергенным действием. Этот биополимер рассматривают как отечественную альтернативу импортным добавкам — гуммиарабику, гуаровой камеди и крахмалу», — уточнил руководитель проекта, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Юрий Маляр.
Образец арабиногалактана
Чтобы расширить функциональные свойства арабиногалактана, исследователи провели его химическую модификацию. К молекуле полисахарида присоединили четвертичные аммониевые группы, придающие ей устойчивый положительный заряд. Подбирая условия синтеза, авторы определили оптимальные параметры реакции.
Полученные образцы исследователи протестировали на антиоксидантную активность. Оказалось, что введение положительно заряженных групп значительно усиливает способность полимера нейтрализовать свободные радикалы. Эффективность нового материала оказалась почти в 1,7 раза выше, чем у немодифицированного полимера.
«Модифицированный арабиногалактан может найти применение в создании новых форм лекарственных средств, в качестве средства доставки активных компонентов, антимикробных и ранозаживляющих покрытий, а также компонентов биоразлагаемых пластмасс и упаковочных материалов. Благодаря своему положительному заряду он может проявлять антимикробную активность, взаимодействуя с отрицательно заряженными стенками бактериальных клеток. Это делает его перспективным для использования в качестве пищевого консерванта для продления срока годности продуктов или компонента биоразлагаемой упаковки. Модифицированные образцы также могут использоваться в качестве стабилизаторов и эмульгаторов, например, в напитках, соусах, спредах, для улучшения их текстуры и предотвращения расслоения», — рассказала соавтор исследования Мария Середа, инженер ИХХТ СО РАН.
Разработка красноярских учёных приближает создание конкурентоспособных отечественных биополимеров, способных заменить импортные аналоги и найти применение в высокотехнологичных отраслях.
Исследование поддержано Российским научным фондом № 22-73-10212-П.
Источник: ФИЦ КНЦ СО РАН.
