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Os químicos de JGU desenvolvem a técnica que reduz efeitos tóxicos dos cigarros

Mecanismo de defesa natural simulado com a ajuda dos nanoparticles/efeitos nocivos do fumo reduzidos

Os químicos na universidade Mainz de Johannes Gutenberg (JGU) desenvolveram uma técnica que reduzisse os efeitos tóxicos de cigarros disponíveis no comércio. Malgrado o facto que a Organização Mundial de Saúde (WHO) calcule que um 6 milhões de pessoas morrem cada ano em consequência do consumo do tabaco, o número de fumadores está em todo o mundo na elevação. O número de mortes tabaco-relacionadas é equivalente à taxa de fatalidade que ocorreria se um avião comercial era causar um crash cada hora. De acordo com as figuras publicadas pelo Serviço de Estatística federal alemão, a indústria tabaqueira gerou um retorno em torno do EUR 20,5 bilhões em 2016 com a venda dos cigarros em Alemanha apenas.

O fumo de tabaco contem quase 12.000 componentes diferentes. Entre estes são as substâncias narcotoxic tais como a nicotina, as toxinas do sangue como o cianureto e o monóxido de carbono, para não mencionar os vários carcinogéneos. Entre estes são os radicais livres do oxigênio, igualmente conhecidos como a espécie reactiva do oxigênio. Mais o quadrillion de 10 (1016) destas moléculas é inalado com cada sopro em um cigarro. A equipe Mainz-baseada dirigida pelo professor Wolfgang Tremel descobriu como abaixar significativamente os níveis destes radicais livres do oxigênio e reduzir assim marcada a toxicidade do fumo do cigarro. Esta revelação poderia ajudar a fazer não somente o consumo de produtos tabaco-baseados um tanto menos perigoso mas poderia igualmente ser estendida a outras áreas em que os radicais reactivos do oxigênio são um problema.

Os pesquisadores tomaram a ideia subjacente atrás do conceito das enzimas naturais. Na presença de uma concentração aumentada de espécie reactiva do oxigênio em conseqüência de, por exemplo, a deficiência orgânica enzimático, a radiação UV ou a inalação do fumo de tabaco, a divisão de pilha descontrolada e dano de pilha oxidativo podem ocorrer. A natureza regula a concentração de radicais por meio das enzimas antioxidantes tais como o dismutase do superoxide (RELVA), que joga um papel fundamental na prevenção de processos patológicos, incluindo o crescimento do tumor e do cancro, doenças inflamatórios, e curso. A enzima natural utiliza metais tais como o cobre-zinco, o níquel, o ferro, e o manganês como os centros reactivos que fazem com que os radicais do oxigênio decompor de modo que o organismo seja protegido de seu comportamento reactivo agressivo.

Hoje é possível produzir ou isolar enzimas como a RELVA, mas o processo é acompanhado dos custos altos. Contudo, sua estabilidade deficiente ao contacto com altas temperaturas e valores de pH não-fisiológicos complica matérias. Com as enzimas naturais na mente, os pesquisadores no campo do biomimetics estão procurando maneiras de imitar reacções biológicas naturais com a ajuda dos compostos sintéticos. O químico Karsten Korschelt e o Dr. Carmen Metzger do químico do alimento investigaram amino nanoparticles do hidróxido do cobre do ácido-functionalized como analogues sintéticos potenciais da RELVA cupriferous. Encontraram que as partículas estiveram associadas com uma taxa mais alta de actividade catalítica em termos da decomposição de radicais do oxigênio do que a enzima própria. “Esta não é em princípio tal surpresa como todos os átomos de cobre na superfície da partícula podem ter um efeito catalítico, contudo a enzima tem somente um centro activo,” disse o professor Wolfgang Tremel. Em contraste com enzimas naturais, os nanoparticles de cobre functionalized do hidróxido são muito estáveis e baratos produzir.

Do laboratório à vida quotidiana

Embora as reacções enzimáticos naturais possam ser imitadas com a ajuda dos nanoparticles, há até agora somente algumas aplicações baseadas no princípio. Nanoparticles ele mesmo é usado nos cosméticos, por exemplo, e como vedadores nano nas pinturas e nas matérias têxteis. Nós somos expor tão extensivamente aos radicais livres em uma base do dia a dia que sua presença est?a freqüentemente completamente. Mas em emanações de exaustão e em fumo do cigarro representado uma ameaça principal à saúde. A equipe dos químicos em Mainz está colaborando assim com o grupo dirigido pelo professor Jürgen Brieger do centro médico da universidade de Mainz a fim determinar se é possível integrar nanoparticles de cobre functionalized do hidróxido em filtros do cigarro e reduzir assim níveis de radicais livres no fumo, daqui fornecer fumadores a maior protecção contra seu potencial tóxico.

Os testes da citotoxidade mostraram que os extractos do fumo do cigarro nas concentrações examinadas já não têm um efeito tóxico em pilhas humanas após a passagem através dos filtros do cigarro que contêm nanoparticles, quando havia uma toxicidade aumentada no caso dos controles em que os filtros não tratados foram empregados. “Isto demonstra o efeito positivo das partículas quando usado em filtros do cigarro e em sua estabilidade durante o processo de fumo,” Karsten sublinhado Korschelt. Os pesquisadores em Mainz puderam assim demonstrar isso que imitam mecanismos de defesa naturais com a ajuda dos nanoparticles são possíveis e que uma redução nos efeitos tóxicos de vários tipos de fumo pode ser conseguida.