Химики из Санкт-Петербургского государственного университета создали инновационный способ измерения количества биотина в продуктах питания и кормах. Новый метод позволяет эффективно выявлять даже незначительные концентрации этого вещества, благодаря применению современных растворителей. Исследование, которое было поддержано грантом РНФ, опубликованы в научном журнале Journal of Food Composition and Analysis.
Биотин, также известный как витамин B7 (или H) — это водорастворимое соединение, которое играет роль в регуляции метаболизма, функционировании нервной системы и поддержании здоровья кожи и волос. Он особенно необходим в детском и специализированном питании, поскольку способствует нормализации работы нервной, иммунной и пищеварительной систем. Также этот витамин добавляют в продукты питания, корма для животных и биологически активные добавки.
Дефицит биотина способен приводить к проблемам с кожей и нервной системой, поэтому поддержание его необходимого уровня в пищевых продуктах важно как для потребителей, так и для предприятий пищевой промышленности.
«Хотя биотин содержится во многих продуктах питания и кормах, его точное измерение ранее представляло собой сложную задачу. Существующие методы часто оказывались либо недостаточно чувствительными, либо слишком сложными для использования на практике. Поэтому разработка надежного, экологичного и быстрого метода представляется особенно важной», — пояснила профессор кафедры аналитической химии СПбГУ Ирина Тимофеева.
Исследователи отмечают, что предыдущие методы анализа часто включали длительную подготовку образцов, использование агрессивных химических веществ и дорогостоящие материалы, что затрудняло их применение. Разработанная химиками Санкт-Петербургского университета методика основана на локальном разложении глубокого эвтектического растворителя непосредственно в образце, что приводит к образованию супрамолекулярного растворителя. Благодаря этому удается быстро, с высокой точностью и при минимальном расходе реагентов извлекать биотин из сложных смесей и определять его концентрацию в анализируемых материалах.
Глубокие эвтектические растворители (ГЭР) представляют собой смеси веществ, характеризующиеся значительно более низкой температурой плавления по сравнению с температурой плавления исходных компонентов. Они также обладают низкой токсичностью и способны растворять широкий спектр материалов, включая металлы и природные соединения. Химики Санкт-Петербургского университета активно исследуют ГЭР на протяжении многих лет: ранее ученые СПбГУ разработали новый ГЭР, способный определить концентрации противотуберкулезного средства изониазида в плазме крови человека.
«Основной принцип нашей методики заключается в том, что растворитель формируется непосредственно в пробе: при смешивании компонент эвтектического растворителя с водой и тетрагидрофураном образует супрамолекулярный растворитель, который способен эффективно извлекать даже полярные молекулы, например, биотин. Время анализа составляет всего 10 минут, и методика подходит для сложных образцов, включая сухие корма и дрожжи. Она сочетает в себе простоту, скорость и экологичность», — пояснил магистрант второго курса СПбГУ Кирилл Барбаянов.
Ученые продемонстрировали возможности нового подхода, определив биотин в корме для кошек и пивных дрожжах. Разработанная процедура микроэкстракции позволила добиться высокой степени извлечения биотина — 92%. Впоследствии, способ, созданный химиками СПбГУ, можно будет применять для определения биотина и в других продуктах питания или пищевых добавках.
Для проведения исследования была задействована инфраструктура Центра методов анализа состава вещества и Центра диагностики функциональных материалов, предназначенных для медицины, фармакологии и наноэлектроники Научного парка СПбГУ.
Информация и иллюстрация предоставлены пресс-службой СПбГУ