苏黎世联邦理工|新凝胶可以分解体内的酒精

2024-05-16 23:48:12 89

苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种蛋白质凝胶,可以在胃肠道中分解酒精而不伤害身体。未来,服用这种凝胶的人可以减少酒精的有害和中毒作用。

 

 

  • 苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种由乳清蛋白纤维制成的凝胶,它利用单个铁原子将胃中的酒精在进入血液之前将其转化为无害的乙酸。
  • 他们在小鼠身上证明,这种凝胶可将血液中的酒精含量降低高达百分之五十,并保护身体免受健康损害。
  • 然而,用于人类还需要进一步的测试。然而,研究人员相信这将会成功,并且已经为该凝胶申请了专利。

 

大部分酒精通过胃壁和肠道进入血液。其后果现在是无可争议的:即使少量的酒精也会损害集中注意力和反应的能力,并增加发生事故的风险。任何经常大量饮酒的人都会损害他们的健康:肝脏疾病、胃肠道炎症或癌症是常见的后果。据世界卫生组织称,每年约有 300 万人死于过量饮酒。

 

苏黎世联邦理工学院的研究人员现已开发出一种蛋白质凝胶,可以在胃肠道中分解酒精。在最近发表在《自然纳米技术》杂志上的一项研究中,他们在小鼠身上表明,这种凝胶可以快速、有效、直接地将酒精转化为无害的乙酸,然后再进入血液并产生令人陶醉和有害的作用。

 

减少酒精造成的健康损害

 

“凝胶将酒精的分解从肝脏转移到消化道。与肝脏中的酒精代谢相反,不会产生有害的中间产物乙醛。”苏黎世联邦理工学院食品与软材料教授 Raffaele Mezzenga 解释道。乙醛有毒,会导致过量饮酒引起的许多健康问题。

 

因此,未来可以在饮酒前或饮酒期间口服该凝胶,以防止血液中酒精浓度升高和乙醛损害身体。与市场上的许多产品相比,该凝胶不仅可以对抗有害饮酒的症状,还可以对抗其原因。然而,只有当胃肠道中仍有酒精时,凝胶才有效,因此如果酒精已经存在于血液中,凝胶就不再有助于缓解酒精中毒。一般来说,它也无助于减少饮酒量。 “完全不喝酒更健康。 “对于那些不想完全放弃这种乐趣,但又不想给身体带来任何压力,并且对酒精的影响不感兴趣的人来说,这种凝胶可能特别有趣,”梅曾加说。

 

主要成分:乳清、铁、黄金

 

研究人员使用常见的乳清蛋白来生产凝胶。将它们煮沸几个小时,形成又长又细的纤维。如果然后添加盐和水作为溶剂,纤维就会交联形成凝胶。与其他给药形式相比,凝胶的优点是它的消化速度非常慢。为了使凝胶分解酒精,需要几种催化剂。

 

研究人员使用单个铁原子作为主要催化剂,将其均匀分布在长蛋白质纤维的表面。 “我们基本上将纤维浸入铁浴中,以便它们能够与酒精有效反应并将其转化为乙酸,”该研究的第一作者、ETH 研究员 Jiaqi Su 说。需要微量的过氧化氢来引发胃中的这种反应。它们是由葡萄糖和金纳米颗粒之间的上游反应产生的。研究人员选择金作为过氧化氢的催化剂,因为贵金属不会被消化,因此在消化道中的停留时间更长。研究人员将所有这些物质——铁、葡萄糖和金——装入凝胶中。在此过程中,他们实现了多级级联的酶反应,其中酒精最终转化为乙酸。

 

该凝胶对小鼠有效

 

研究人员在一次性饮酒的小鼠和连续十天定期饮酒的小鼠身上测试了这种新型凝胶的有效性。单剂量酒精三十分钟后,预防性使用凝胶可将小鼠的酒精含量降低百分之四十。饮酒5小时后,他们的血液酒精浓度比对照组下降了56%。这些小鼠体内有害的乙醛积累较少,肝脏的应激反应也显着减少,这反映在更好的血液指标上。

 

在连续 10 天饮酒的小鼠中,研究人员不仅能够证明酒精含量较低,而且还能够证明凝胶的持久治疗效果:每天除了酒精之外还接受凝胶的小鼠体重减轻明显减少,并且肝脏损伤更少,肝脏脂肪代谢更好,血液价值更好。小鼠的其他器官,如脾脏或肠道以及组织也显示出酒精造成的损伤明显减少。

 

专利申请中

 

研究人员在一项早期通过乳清蛋白纤维施用铁的研究中发现,铁与酒精反应形成乙酸。由于当时这个过程太慢且太弱,他们改变了将铁附着到蛋白质纤维上的方式。 “我们没有选择较大的纳米颗粒,而是选择了单个铁原子,它可以更均匀地分布在纤维表面,因此可以更有效、更快速地与酒精发生反应,”苏黎世联邦理工学院教授 Mezzenga 解释道。

 

研究人员已经为这种凝胶申请了专利。然而,在批准用于人类之前,仍然需要进行一些临床测试。由于研究人员已经证明构成凝胶的乳清蛋白纤维是可食用的,因此他们相信这一步也将取得成功。

 

原文链接:https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2024/05/medienmitteilung-neues-gel-baut-alkohol-im-koerper-ab.html

 

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