Исследователи из Красноярска изучили влияние водорастворимого фуллерена на биологическую активность хлебопекарных дрожжей и показатели качества хлеба. Оказалось, что соединение положительно влияет на процесс брожения теста. 

Фуллерены — необычный класс молекул, представляющих собой одну из форм аллотропных модификаций углерода. К этим формам углерода также относятся всем известные алмаз и графит, однако структура атомов углерода алмаза представлена в виде тетраэдра, графит образован в виде шестиугольников из плоских слоев, а фуллерены — это шарообразные молекулы с замкнутой поверхностью. Самый простой из фуллеренов содержит 60 атомов углерода и напоминает по своей структуре футбольный мяч: его поверхность образована чередующимися пяти- и шестиугольниками, причем размер этого «мяча» составляет всего 0,7 нанометра. «Фуллерены имеют одну из самых больших удельных поверхностей среди наночастиц, которая обеспечивает сильное взаимодействие с другими поверхностями углерода за счет дисперсионных сил. Наличие ненасыщенных связей в молекуле позволяет им выступать в качестве доноров и акцепторов, то есть отдавать и присоединять электроны», — рассказывает заведующий лабораторией аналитических методов исследования вещества Института физики им. Л. В. Киренского «ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН» доктор технических наук Григорий Николаевич Чурилов.
 
Водорастворимые фуллерены обладают широким спектром биологической активности. Их можно использовать для создания медицинских и фармакологических препаратов: радиопротекторов, антиоксидантов, противогрибковых, противовирусных и бактериальных агентов. Это позволило ученым предположить, что водорастворимый фуллерен будет взаимодействовать и с микроорганизмами, которые играют главную роль в приготовлении хлеба: дрожжами и молочнокислыми бактериями. В работе принимали участие исследователи из  ИФ ФИЦ КНЦ СО РАН, Сибирского федерального университета и Красноярского государственного аграрного университета.
 
 
 
«Мы синтезировали и выделили фуллерены, провели процедуру их гидроксилирования путем кипячения в азотной кислоте, чтобы они стали растворимыми в воде. Анализ с помощью методов ИК-спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии подтвердил, что гидроксильные группы образовали с поверхностью фуллерена химическую связь. Многие исследователи изучают водорастворимые фуллерены с точки зрения их токсичности. Мы в своей работе выявили, что токсичность зависит от количества гидроксильных групп, присоединенных к фуллерену. Затем мы передали полученные нетоксичные образцы на кафедру технологии хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства КГАУ, где соединение растворяли в воде и добавляли при замесе теста», — говорит Григорий Чурилов.
 
В качестве исходного материала был взят хлеб из пшеничной муки высшего сорта. Опыты с водорастворимым фуллереном проводились в два этапа. На первом этапе исследования показали хорошие результаты, поэтому был проведен второй — с уменьшением количества раствора углерода. В образцах с фуллереном образовалась более объемная пенная шапочка из дрожжей, и процесс активации начался быстрее, чем в контрольном образце. Результаты исследования по выпечке хлеба показали, что заготовки теста и готовый хлеб с увеличением количества фуллерена в образцах становились выше, чем обычно. Что касается внешнего вида: по мере увеличения количества фуллерена цвет хлеба становился более темным, но и запах, и вкус при этом оставались неизменными. «Как установили наши коллеги из Аграрного университета, наилучшими показателями обладал хлеб, в составе которого было 3 % соединения. Почему удачной оказалась именно такая концентрация, еще предстоит установить», — поясняет Григорий Чурилов.
 
Специалисты из Аграрного университета выявили положительный эффект, влияющий на активность дрожжей, молочнокислых бактерий. По словам ученого, исследователи планируют продолжать работы, чтобы выяснить механизм взаимодействия фуллеренов  с дрожжами. «Пока что рано говорить о полезности хлеба с фуллереном. Оценка этого показателя достаточно длительный процесс, который включает в себя взаимодействие разных групп ученых, например биологов и медиков. Вопрос применения обнаруженного свойства в производстве также требует многосторонних исследований специалистов из разных областей знаний», — отметил Григорий Чурилов.
 
Мария Фёдорова
 
Фото из открытых источников

Источники

Ученые Сибири изучили влияние фуллерена на свойства хлебопекарных дрожжей
ИА Телеинформ (i38.ru), 01/06/2020
Ученые Сибири изучили влияние фуллерена на свойства хлебопекарных дрожжей
Irkutsk.News, 01/06/2020
Ученые Сибири изучили влияние фуллерена на свойства хлебопекарных дрожжей
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/06/2020
Качество хлеба улучшили с помощью фуллерена
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/06/2020
Качество хлеба улучшили с помощью фуллерена
Pcnews.ru, 01/06/2020
Качество хлеба улучшили с помощью фуллерена
Популярная механика (popmech.ru), 01/06/2020
Красноярские ученые улучшили качество хлеба с помощью молекул углерода
Kgs.ru, 01/06/2020
Красноярские ученые улучшили качество хлеба с помощью молекул углерода
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 01/06/2020
Сибирские ученые улучшили свойства дрожжей с помощью фуллерена
Наука в Сибири (sbras.info), 01/06/2020
Сибирские ученые улучшили свойства дрожжей с помощью фуллерена
Nanonewsnet.ru, 08/06/2020
УЧЕНЫЕ УЛУЧШИЛИ СВОЙСТВА ДРОЖЖЕЙ С ПОМОЩЬЮ ФУЛЛЕРЕНА
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 09/06/2020

Похожие новости

  • 01/11/2017

    Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

    ​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий).
    1840
  • 05/01/2017

    Егор Задереев: научные итоги 2016 года в Красноярске

    ​Ученый и популяризатор науки Егор Задереев подводит традиционные научные итоги года в Красноярске. Премии года Для анализа я использую базу данных научных публикаций Web of Science — самый строгий и признанный во всём мире фильтр качества.
    2465
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1798
  • 03/02/2017

    Как продвигается научно-образовательный проект «Космическая одиссея»

    Напомним, несколько десятков молодых красноярцев - студенты аэрокосмического университета, работники предприятий космической отрасли - с осени прошлого года проходят теоретическую и физическую подготовку, испытания по специальной программе.
    2062
  • 16/09/2019

    Ученые расшифровали геном сибирских опят

    ​Ученые Сибирского федерального университета первыми в мире прочли и изучили митохондриальные геномы четырех видов опят, распространенных в сибирских бореальных лесах, и ядерный геном одного из них. Сравнительный анализ геномов поможет понять их эволюцию и функционирование, а в перспективе с помощью генной инженерии и геномного редактирования снизить "вредность" грибов.
    799
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    1860
  • 09/12/2019

    Члену-корреспонденту РАН Валерию Миронову - 80 лет

    ​8 декабря свой юбилей отмечает член-корреспондент РАН, профессор, доктор физико-математических наук Валерий Леонидович Миронов. С 1986 г. по 1997 г. он работал на посту ректора Алтайского государственного университета.
    500
  • 01/11/2017

    СФУ и Университет Барселоны запустили учебную программу по экомониторингу

    ​Институт экологии и географии Сибирского федерального университета (ИЭиГ СФУ) запустил новую магистерскую программу по подготовке специалистов в области экологии и природопользования "Экологический мониторинг" с двуязычным русско-английским учебным модулем, разработанным совместно с преподавателями Университета Барселоны, сообщили РИА Новости в пресс-службе СФУ.
    1517
  • 28/04/2017

    В Красноярском крае создаётся система коммерциализации перспективных биомедицинских разработок

    ​В рамках Красноярского экономического форума состоялась трехсторонняя встреча руководителя Федерального медико-биологического агентства России (ФМБА) Владимира Уйбы, главы Федерального агентства научных организаций (ФАНО) Михаила Котюкова и вице-премьера Правительства Красноярского края Натальи Рязанцевой.
    1935
  • 23/09/2019

    Учёные изучили неожиданные свойства разупорядоченных нанорешёток

    Учёные Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Королевского технологического института (Стокгольм, Швеция), Федерального Сибирского научно-клинического центра ФМБА России (Красноярск), Института физики им.
    602