Projekti / Programi
Razvoj biološko aktivnih in kemijsko obstojnih ksantofilov, temelječ na trajnostnem estrenju ksantofilov iz obnovljivih naravnih virov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
naravni obnovljivi viri, invazivne tujerodne rastlinske vrste, naravne biološko aktivne spojine, ksantofili, ksantofilni estri, sinteza, stabilnost, antioksidativna aktivnost, biološka dostopnost, razmerje med strukturo in lastnostjo, zelena kemija, trajnostni razvoj, prehranska dopolnila
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
25. april 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
Podatki za razpise ARIS (
04.04.2019 - Programski razpis,
arhiv
)
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
320 |
6.593 |
5.607 |
17,52 |
| Scopus |
325 |
7.482 |
6.405 |
19,71 |
Raziskovalci (15)
Organizacije (2)
Povzetek
Starostna makularna degeneracija (AMD) je najpogostejša oblika okvare vida na svetu, ki samo v EU prizadene več kot 67 milijonov ljudi. Zgodnje faze so pogosto asimptomatske in ni zdravila ali tretmaja, ki bi obrnil potek bolezni. Dodatek dveh naravnih ksantofilov k prehrani, luteina in zeaksantina, je trenutno edini učinkovit ukrep za preprečevanje AMD. Ti dve spojini kot močna antioksidanta ne le ščitita vid vseskozi naše življenje, temveč tudi pomagata v boju proti presnovnim motnjam, srčno-žilnim boleznim, raku in pozitivno vplivata na kognitivne sposobnosti. Lutein in zeaksantin najdemo v zeleni listnati zelenjavi, vendar je njihova biološka uporabnost iz takih bioloških tkiv na splošno zelo majhna. Zato je pred uživanjem zaželena ekstrakcija teh pigmentov iz naravnih tkiv, toda s tem postanejo ekstrahirani ksantofili izredno nestabilni, kar zmanjša rok uporabnosti in učinkovitost formulacij na osnovi ksantofilov. Ta projekt obravnava stabilnost in biološko uporabnost ksantofilov in je razdeljen na dva medsebojno povezana dela. Prvi del je namenjen iskanju novih obnovljivih virov ksantofilov in razvoju prve zelene sintezne platforme za trajnostno pripravo ksantofilnih estrov. Različne odpadne snovi, kot so odpadki, ki izvirajo iz invazivnih tujerodnih rastlinskih vrst ali neužitnih delov sadja in zelenjave, bomo ekstrahirali, v njih določili vsebnost prostih ksantofilov in jih na podlagi rezultatov razvrstili ter identificirali najbolj obetaven vir. V skladu z 12 osnovnimi načeli zelene kemije bomo razvili optimiziran sintezni postopek za pretvorbo ksantofilov v estre, saj trenutno taki trajnostni postopki ne obstajajo. Prednost bodo imeli obnovljivi in GRAS materiali ter materiali, ki jih je mogoče reciklirati, kot so topila na biološki osnovi (ali izvajanje reakcij brez topil) in katalizatorji vezani na nosilce. Prednostne bodo energetsko učinkovite reakcije pri sobnih temperaturah in tlakih. Drugi del projekta je namenjen reševanju problemov stabilnosti in bioaktivnosti ksantofilov s pretvorbo v estre z različnimi karboksilnimi kislinami: alifatske, aromatske, hidrofilne (nabita), (ne)nasičene, linearne, razvejane, kratko- in dolgoverižne in druge. Poglobljena karakterizacija nastalih spojin bo identificirala ključne strukturne motive in kemijske mehanizme, ki določajo kemijsko stabilnost, biološko uporabnost, antioksidativno aktivnost in potencialno toksičnost določenega sintetiziranega ksantofilnega estra. Kemijsko stabilnost konjugirane ksantofilne verige bomo določili neodvisno pod različnimi stresnimi pogoji kot so povišana temperatura, kislo okolje, UV obsevanje in prisotnost oksidantov in kovinskih ionov. Potencialne spremembe antioksidativne aktivnosti, ki jih povzroči esterifikacija (povečanje ali zmanjšanje), bodo določene na podlagi testov lovljenja radikalov. Potencialne toksične učinke zaestrenih pigmentov bomo ocenili z uporabo in silico metod. Biodostopnost, to je sposobnost določenega ksantofilnega estra, da doseže ciljno človeško tkivo, bo ocenjena s kombiniranim in vitro testom, ki bo združil standardiziran protokol statične prebave in model črevesne sluznice na osnovi celične linije Caco-2. Kromatografija in masna spektrometrija bosta glavni analitični orodji za kvalitativno in kvantitativno določanje ksantofilov in ksenobiotikov. Izčrpni rezultati karakterizacije se bodo sistematično zbirali in tvorili bazo podatkov, ki bo podajala ključna razmerja med strukturami in lastnostmi ksantofilnih estrov. Na koncu bodo identificirani potentni ksantofilni estri vključeni v primerno formulacijo, ki bo pokazala, da je mogoče na podlagi znanstvenih spoznanj dognanih v tem projektu, racionalno načrtovati nove bioaktivne ksantofile z izboljšanimi lastnostmi.
