Patvirtino 70 metų senumo hipotezę apie vieną iš vitaminų. „Jis buvo teisus“

1958 m. Kolumbijos universiteto chemikas Ronaldas Breslow pasiūlė hipotezę, kad vitaminas B1 atlieka pagrindinius medžiagų apykaitos procesus organizme, sudarydamas molekulinę struktūrą, vadinamą karbenu. 

Problema ta, karbenai yra labai nestabilūs ir reaktyvūs, ir vandeyje paprastai jie iš karto suyra. Pagal visus požymius jie turėtų būti nesuderinami su dideliu vandens kiekiu organizme. Tačiau Kalifornijos Riversaido universiteto tyrėjų komandai vadovaujantiems mokslininkams laboratorijoje pavyko kelis mėnesius išlaikyti karbeną vandenyje nepažeistą.

„Tai pirmas kartas, kai kam nors pavyko pastebėti stabilų karbeną vandenyje, – sako chemikas Vincentas Lavallo iš Riversaido universiteto. – Žmonės manė, kad tai beprotiška idėja. Tačiau paaiškėjo, kad R. Breslow buvo teisus.“

Svarbiausia, kad mokslininkams pavyko laboratorijoje susintetinti „šarvinio kostiumo“ molekulę, kuri apgaubtų karbeną ir išlaikytų jį nepažeistą. Kad patikrintų karbeno sudėtį, komanda pasitelkė didelės skiriamosios gebos vaizdus.

Apsauginėje struktūroje naudojant kitus cheminius patobulinimus, karbenas vandenyje galėjo išlikti stabilus net šešis mėnesius. Tai rodo, kad karbenai gali būti biologiškai įmanomi ir kad vitaminas B1 gali įgyti tokią formą, kad atliktų savo darbą organizme.

Be to, tyrėjai mano, kad jų taikytas metodas gali būti pritaikytas pramonėje. Gebėjimas stabilizuoti karbenus galėtų leisti ateityje cheminėse reakcijose vietoj toksiškesnių ir pavojingesnių medžiagų naudoti vandenį – o tai leistų švariau gaminti tokius produktus kaip vaistai ir degalai. 

„Vanduo yra idealus tirpiklis – jo yra daug, jis netoksiškas ir nekenkia aplinkai“ – sako Kalifornijos universiteto chemikas Varunas Raviprolu. – Jei mums pavyks pasiekti, kad šie galingi katalizatoriai veiktų vandenyje, tai bus didelis žingsnis ekologiškesnės chemijos link.“

Egzistuoja ir įdomus momentas: mokslininkai tyrė reaktyvių molekulių chemiją apskritai, o ne siekė įrodyti R. Breslow hipotezę. Tad tai yra dar vienas netikėtų mokslinių atradimų, kuriuos kartais galima padaryti atlikus kruopščius tyrimus, pavyzdys. 

Šis tyrimas taip pat primena, kad net ir praėjus beveik šešiems dešimtmečiams, nereikia atsisakyti daug žadančios idėjos. Mokslininkams čia dar daug ką reikia ištirti – ne tik tai, kodėl papildoma molekulės apsauga, atrodo, sumažino jos reaktyvumą – tačiau Ronaldas Breslow būtų laimingas pamatęs, kad jo prognozė buvo teisinga. 

„Yra ir kitų reaktyvių tarpinių junginių, kurių iki šiol taip ir nesugebėta išskirti, kaip ir šio, – sako V. Lavallo. – Naudodami tokias apsaugos strategijas, kaip mūsų, galiausiai galėsime jas pamatyti ir iš jų pasimokyti.“ 

„Vos prieš 30 metų žmonės manė, kad šių molekulių net neįmanoma pagaminti. Dabar mes galime jas išpilstyti į buteliukus su vandeniu. Tai, ką R. Breslow teigė prieš daugelį metų – jis buvo teisus“, – sako mokslininkas. 

Tyrimas paskelbtas žurnale „Science Advances“. 

Parengta pagal „Science Alert“.