Квантово-химическое обоснование обогащения молочных продуктов селенсодержащими наноразмерными системами
https://doi.org/10.37493/2307-910X.2024.2.7
Аннотация
В рамках данной работы с помощью метода квантово-химического моделирования в молекулярном редакторе IQmol с использованием программы QChem проведено квантово-химическое обоснование обогащения молочных продуктов селенсодержащими наноразмерными системами. Квантово-химическое моделирование проводилось посредством взаимодействия атома селена с различными функциональными группами аминокислот в Cтерминальном участке κ-казеина. В качестве основных анализируемых параметров рассматривали разницу полной энергии последовательности аминокислот в C-терминальном участке κ-казеина с полной энергией взаимодействия атома селена с данной молекулярной структурой (∆E), а также химическую жёсткость (η). В результате установлено, что обогащение молочных продуктов селенсодержащими наноразмерными системами является энергетически выгодным (∆E ≥ 2399,650 ккал/моль) и химически стабильным (0,053 ≤ η ≤ 0,070 эВ), а оптимальной конфигурацией взаимодействия является соединение атома селена с Cтерминальным участком κ-казеина через гидроксильную группу серина, связанного пептидной связью с глутаминовой кислотой (∆E = 2400,139 ккал/моль, η = 0,070 эВ).
Ключевые слова
селенсодержащие наноразмерные системы,
молочный продукт,
κ-казеин,
квантово-химическое моделирование,
серин
При поддержке: исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-16-00120, https://rscf.ru/project/23-16-00120/.
Об авторах
З. А. Рехман
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Зафар Абдулович Рехман – ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
г. Ставрополь
М. А. Пирогов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Максим Александрович Пирогов – студент 4 курса бакалавриата кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
г. Ставрополь
А. В. Серов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Александр Владимирович Серов – доктор технических наук, доцент кафедры неорганической и физической химии, химический факультет
г. Ставрополь
И. М. Шевченко
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Шевченко Ирина Михайловна – кандидат технических наук, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
г. Ставрополь
А. В. Блинов
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия
Россия
Андрей Владимирович Блинов – кандидат технических наук, и.о. заведующего кафедрой физики и технологии наноструктур и материалов, физико-технический факультет
г. Ставрополь
Список литературы
1. Цейликман В. Э., Лукин А. А. Влияние окислительного стресса на организм человека // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 3–1 (117). С. 206–211.
2. Martemucci G. et al. Free radical properties, source and targets, antioxidant consumption and health // Oxygen. 2022. Vol. 2. No. 2. P. 48–78.
3. Demirci-Cekic S. et al. Biomarkers of oxidative stress and antioxidant defense // Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2022. Vol. 209. P. 114477.
4. Воробьева Е. Н. и др. Свободно-радикальное окисление и атеросклероз // Атеросклероз. 2022. Т. 6. № 2. С. 20–27.
5. Flohé L., Toppo S., Orian L. The glutathione peroxidase family: Discoveries and mechanism // Free Radical Biology and Medicine. 2022. Т. 187. С. 113–122.
6. Громова О. А. Селен – впечатляющие итоги и перспективы применения // Трудный пациент. 2007. Т. 5. № 14. С. 25–30.
7. Hadrup N., Ravn-Haren G. Toxicity of repeated oral intake of organic selenium, inorganic selenium, and selenium nanoparticles: A review // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2023. P. 127235.
8. Шурыгина И. А. и др. Селен в наноформе: токcичноcть и безопаcноcть // Байкальский медицинский журнал. 2022. Т. 1. № 1. С. 24–32.
9. Pandiyan I. et al. Antioxidant, anti-inflammatory activity of Thymus vulgaris-mediated selenium nanoparticles: An: in vitro: study // Journal of Conservative Dentistry and Endodontics. 2022. Т. 25. № 3. С. 241–245.
10. Nayak V. et al. Potentialities of selenium nanoparticles in biomedical science //New Journal of Chemistry. 2021. Т. 45. № 6. С. 2849–2878.
11. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: методические рекомендации. МР 2.3.1915-04. М.: ГУ НИИ питания, 2004. 22 с.
12. Дедов Д. В. Анемия: эпидемиология, клинико-патогенетические ассоциации, риск развития, дефицит селена, профилактика, селенсодержащие препараты // Врач. 2023. Т. 34. № 11. С. 63-66.
13. Мазилина А. Н. и др. Коррекция обеспеченности организма селеном как инструмент профилактической медицины // Здравоохранение Российской Федерации. 2021. Т. 65. №. 5. С. 447–453.
14. Елисеева Т. Селен (Se)–значение для организма и здоровья+ 30 лучших источников // Журнал здорового питания и диетологии. 2022. Т. 1. №. 19. С. 55–64.
15. Chen N., Zhao C., Zhang T. Selenium transformation and selenium-rich foods // Food bioscience. 2021. Т. 40. С. 100875.
16. Храмцов А. Г., Серов А. В., Тимченко В. П., Мирошниченко М. В. Новый биологически активный препарат на основе наночастиц селена // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. 2010. № 4. С. 122–125.
17. Храмцов А. Г. Нульвалентный селен в технологии молочных продуктов // Молочная промышленность. 2012. № 6. С. 78–79.
18. Храмцов А. Г. Технологическая платформа КННС для функциональных продуктов // Переработка молока. 2015. № 5 (187). С. 54–57.
Рецензия
Для цитирования:
Рехман З.А., Пирогов М.А., Серов А.В., Шевченко И.М., Блинов А.В. Квантово-химическое обоснование обогащения молочных продуктов селенсодержащими наноразмерными системами. Современная наука и инновации. 2024;(2):69-75. https://doi.org/10.37493/2307-910X.2024.2.7
For citation:
Rekhman Z.A., Pirogov M.A., Serov A.V., Shevchenko I.M., Blinov A.V. The Quantum chemical substantiation of the enrichment of dairy products with selenium-containing nanoscale systems. Modern Science and Innovations. 2024;(2):69-75. (In Russ.) https://doi.org/10.37493/2307-910X.2024.2.7
Просмотров:
76
Послать статью по эл. почте 