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

  • 06/08/2020

    Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит

    ​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита.
    687
  • 27/02/2019

    Первая международная конференция по аптамерам

    ​С 27 по 30 августа 2019 года в Красноярском научном центре СО РАН пройдет первая международная конференция по аптамерам. Аптамеры — олигонуклеотидные или пептидные молекулы, специфически связывающиеся с определёнными молекулами-мишенями.
    1579
  • 13/02/2020

    В Красноярске учёные и метрологи работают над вопросами здорового долголетия

    ​В Красноярске и в Сибирском федеральном университете завершились активные мероприятия традиционных Дней российской науки. С финальной научно-популярной лекцией о способах продления жизни выступил специалист в области геронтологии и генетики старения, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий кафедрой экологии Сыктывкарского государственного университета Алексея Москалёв — «Потенциальные геропротекторы: 120 лет — это только начало».
    347
  • 11/08/2017

    Рачкам легче пережить ядерный катаклизм целой популяцией

    ​Российские ученые узнали, как влияет радиация на популяцию спящих ветвистоусых рачков. Оказалось, что они смогут размножаться после пробуждения даже при высоких дозах облучения. Ученые из Института биофизики КНЦ СО РАН, Сибирского федерального университета и Института ядерной физики им.
    1219
  • 23/01/2020

    Научный Лувр: зачем ученым коллекции, и какими они бывают

    ​Не все знают, что у ученых есть свои коллекции. Такие уникальные собрания по научной ценности могут сравниться с лучшими произведениями из Эрмитажа. В этом репортаже рассказ о трех коллекциях ученых Красноярского научного центра СО РАН: искусственных кристаллов, бактерий и спилов деревьев.
    557
  • 04/08/2020

    Лето исследований. Сразу несколько экспедиций отправились в Арктику

    Совместный проект ЮНЕСКО и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова — плавучий университет, научно-исследовательское судно «Академик Николай Страхов» вошло в акваторию Баренцева моря, где более 20 студентов из МГУ и других российских вузов при поддержке Министерства образования и науки России будут изучать перспективы нефтегазоносности этого района.
    641
  • 21/05/2019

    По итогам сочинского форума «Наука будущего — наука молодых»

    ​В Сочи завершились III Международная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский форум «Наука будущего — наука молодых». Мы попросили сибирских ученых, в них участвующих, рассказать, какие проекты они представляли на мероприятиях форума и с какими целями приехали сюда.
    1056
  • 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.
    2656
  • 06/09/2019

    Количество радиоактивных изотопов в биоте Енисея снижается

    ​Красноярские ученые измерили содержание радионуклидов в обитателях реки Енисей. Данные мониторинга показали стремительное снижение количества техногенных радионуклидов в биоте после остановки ядерных реакторов Горно-химического комбината.
    650
  • 07/04/2020

    Проект «Объясните нормально»: известные ученые отвечают на вопросы школьников

    ​Что было бы, если бы обезьяны отказались эволюционировать? Когда мы научимся общаться с помощью передачи мыслей? Какой вред человек наносит природе? Длинные нерабочие дни - отличный шанс не только хорошо выспаться, но и узнать много нового о том, как устроен мир.
    609