Projekti / Programi
Potencialne nove učinkovine kot rezultat izkoriščanja znanih naravnih polifenolov s številnimi ugodnimi zdravstvenimi učinki
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.05 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
Fitomedicina |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
naravni polifenoli, antioksidanti, antikarcinogena aktivnost, antimikrobni agensi, kvantno-mehanske simulacije, biomolekularne simulacije, DPPH in ABTS analize, ciklična in diferencialna pulzna voltametrija, test komet, MIC in MBC vrednosti, mehanistične študije, prosti radikali, kemični karcinogeni
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
52709 |
dr. Jelena Tošović |
Kemija |
Vodja |
2020 - 2022 |
50 |
Organizacije (1)
Povzetek
Potreba po novih zdravilih proti dobro znanim in novim boleznim je nenehno prisotna zaradi sposobnosti patogenov, da se prilagodijo ali najdejo nove načine delovanja. Polifenoli zaradi pogostosti pojavljanja v prehrani ljudi in zaradi njihovih impresivnih bioloških funkcij (ugodni vplivi na zdravje ljudi) nudijo odlične izhodne spojine za razvoj novih zdravil. Poleg ostalih aktivnosti imajo polifenoli obetavno antioksidativno, antikancerogeno in antimikrobno delovanje. To dejstvo je izjemnega pomena za predlagani raziskovalni projekt, saj se bo le-ta osredotočil na preučevanje možnih novih zdravil proti raku in boleznim, ki so povezane z oksidativnim stresom, ter na načrtovanje alternativnih profilaktičnih snovi. Predlagani raziskovalni projekt bo prvič uporabil najsodobnejše računalniške in eksperimentalne tehnike, s katerimi bomo komplementarno raziskovali antioksidativne, antikarcinogene in antimikrobne aktivnosti treh različnih razredov polifenolov. Za identifikacijo polifenolov z največjim antioksidativnim potencialom bo uporabljena kombinacija spektrofotometričnega in elektrokemijskega metodološkega pristopa. Eksperimentalni rezultati bodo dopolnjeni z računalniško raziskavo antioksidativnih mehanizmov na podlagi kvantne mehanike. V ta namen bodo preučene reakcije med polifenoli in fiziološkimi prostimi radikali po nedavno razviti metodologiji QM-ORSA, ki temelji na premišljenem modelu z upoštevanjem termodinamike in kinetike vseh možnih mehanizmov in reakcijskih mest. Za določitev najmočnejših antikarcinogenih spojin med preiskovanimi polifenoli bo izvedena gelska elektroforeza posameznih celic (test komet). Za boljši vpogled v mehanizme antikarcinogene aktivnosti preiskovanih polifenolov bo uporabljenih tudi več računalniških metod. Za prepoznavanje polifenolov, ki zavirajo proteinske tarče (vključene v onkogene signalne kaskade), bo uporabljena nova in napredna računalniška metoda inverznega molekulskega sidranja. Poleg tega bomo z uporabo simulacij molekulske dinamike v povezavi z izračuni proste energije dobili vpogled v molekularne mehanizme in relativno jakost antikarcinogene aktivnosti preučevanih polifenolov. Dodatni cilj predlaganega raziskovalnega projekta je oblikovanje standardizirane metodologije za raziskovanje antikarcinogene aktivnosti, kvantno-mehanskega testa za celotno antikarcinogeno aktivnost (QMOCA), ki se bo osredotočil na kinetično raziskovanje reakcij, pri katerih polifenoli delujejo kot lovilci znanih kemičnih karcinogenov. Z razvojem standardiziranega testa za celotno antikarcinogeno delovanje bomo primerjali vse preiskovane polifenole in odkrili najmočnejše lovilce kemičnih karcinogenov. Zaradi povečane problematike bakterijske odpornosti na antibiotike bomo identificirali nove naravne spojine z visokim antimikrobnim potencialom in določili njihove minimalne inhibitorne koncentracije (MIC) in minimalne baktericidne koncentracije (MBC). Molekularne mehanizme antimikrobne aktivnosti bomo preučili tudi z metodo inverznega molekulskega sidranja, medtem ko bomo proste energije in ustrezne vezavne afinitete med odkritimi proteinskimi tarčami in polifenolnimi ligandi temeljito preučili s simulacijami molekulske dinamike. Končni cilj predlaganega projekta je najti najmočnejše polifenole ali njihove mešanice, ki bi lahko po naknadni optimizaciji služili kot funkcionalna prehranska ali krmna dopolnila z visokim antioksidativnim, antikarcinogenim in antimikrobnim delovanjem. Poleg tega bomo s kombiniranimi eksperimentalnimi in teoretičnimi študijami raziskali intrigantne molekularne mehanizme, ki narekujejo antioksidativne, antikarcinogene in antimikrobne lastnosti preiskovanih polifenolov. Njihovo razumevanje bo prvič razkrilo globlje povezave med strukturo in biološkimi aktivnostmi znotraj in med različnimi vrstami polifenolov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
