Берут всего каплю — и узнают всё о составе БАДов: новая находка удивила даже фармацевтов

Трудно поверить, что всего одна аминокислота может играть такую роль в поддержании здоровья и долголетия. Но именно так обстоит дело с аргинином — веществом, без которого не обходится ни один белок в человеческом теле. Сегодня ученые Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (СГУ) сообщили о создании нового способа определения его концентрации в биодобавках. Разработка представлена в международном журнале Analytical and Bioanalytical Chemistry и открывает путь к недорогим, экологичным и точным тестам.

Почему аргинин так важен

Аргинин относится к условно незаменимым аминокислотам — организм взрослого человека способен синтезировать его в ограниченных количествах, а у детей и пожилых людей этот процесс практически прекращается. По данным СГУ, он входит в состав всех белков и составляет до 85 % в структурах, регулирующих молекулы ДНК. В свободном виде аргинин служит источником оксида азота (NO), вещества, которое контролирует сосудистый тонус и участвует в передаче нервных импульсов, передает РИА Новости.

Когда баланс аргинина снижается, страдает иммунная система, нарушается работа сердца и сосудов. Как восполнить его недостаток? В рацион стоит включить продукты, богатые этой аминокислотой: кедровые орехи, бобовые, тыквенные и подсолнечные семечки. Но даже при сбалансированном питании норма усвоения у людей старшего возраста остается низкой — отсюда растущий интерес к специализированным биодобавкам (БАДам).

Как определяют уровень аминокислот

До недавнего времени измерение содержания аргинина требовало сложного лабораторного анализа. Используемые хроматографические методы дают точный результат, но требуют дорогостоящего оборудования и времени. Для экспресс-диагностики можно применять иммунохимические тесты, однако они основаны на антителах, которые вырабатываются с помощью животных. Это делает процесс трудоемким и дорогим.

Можно ли ускорить анализ без потери точности? Именно этот вопрос стал отправной точкой для исследователей СГУ. Они разработали метод, который позволяет заменить биологические антитела полностью синтетическими структурами, действующими по тому же принципу.

Новый подход "в пробирке"

Команда Института химии СГУ предложила использовать импринтированные белки - молекулы, полученные химическим путем, которые "запоминают" форму и свойства нужного соединения. Как пояснил старший научный сотрудник института Павел Пиденко, эти структуры создаются без участия живых организмов, что исключает этические и экологические риски.

"По сравнению с классическими полимерами импринтированные белки характеризуются рядом преимуществ: максимально экологичный способ получения, легкая и высокопроизводительная методика очистки и возможность виртуально спроектировать такой рецептор без множества экспериментальных исследований", — отметил старший научный сотрудник Института химии СГУ Павел Пиденко.

В отличие от антител, синтетический "рецептор" можно заранее смоделировать с помощью компьютерных алгоритмов и затем воспроизвести в лаборатории. Такая технология уменьшает время разработки с месяцев до нескольких дней и обеспечивает стабильность реагентов при хранении.

Перспективы практического применения

По оценке исследователей, новая система может стать основой для домашних тестов на аминокислоты, которые будут столь же просты в использовании, как глюкометры или тест-полоски на витамины. Пользователь сможет определить качество БАДов, не прибегая к лабораторным услугам.

Кроме того, импринтированные белки пригодны не только для анализа аргинина. В памяти созданного полимера сохраняется структура других соединений — например, микроцистина-LR, опасного токсина, выделяемого цианобактериями. Это открывает возможность применять технологию для контроля чистоты природной воды и оценки экологической безопасности.

Можно ли доверять таким тестам так же, как лабораторным методам? Разработчики уверены, что при корректной настройке системы точность не уступает классическим способам. Разница лишь в том, что процесс становится быстрее, дешевле и доступнее.

Ошибки и альтернативы в подходах

Типичная ошибка при анализе БАДов — доверие к внешним признакам: упаковке, репутации бренда, цене. На деле состав может варьироваться даже в пределах одной партии. Если тест основан на биологических антителах, есть риск снижения точности при хранении или транспортировке. Синтетические рецепторы решают эту проблему: они устойчивы к температурным колебаниям и не требуют специальных условий.

Другой пример касается лабораторных анализов. Когда пациенты пытаются определить содержание аминокислот по косвенным признакам (например, по уровню энергии или давлению), результаты оказываются субъективными. Альтернатива — быстрый тест с контролем конкретного вещества, который позволит отслеживать реальную динамику.

Что будет, если подобные системы появятся в аптеках? Тогда контроль качества БАДов станет частью повседневной культуры здоровья, а производители будут вынуждены соблюдать более строгие стандарты состава.

Шаги к практическому использованию

Чтобы вывести разработку на рынок, учёные описывают несколько этапов:

1. Провести серию сравнительных испытаний с существующими методами хроматографии.

2. Подтвердить стабильность синтетического рецептора при длительном хранении.

3. Создать компактный тестовый набор для пользователей.

4. Получить сертификацию как диагностическое средство.

5. Организовать масштабное производство с минимальным углеродным следом.

Эти шаги займут время, но направление уже определено. Университетские лаборатории, сотрудничающие с индустрией, рассматривают проект как основу для стартапа в области "умных" биосенсоров.

Распространённые заблуждения о пищевых добавках

Распространено мнение, что "натуральные" БАДы не требуют проверки. На деле их качество зависит не только от происхождения сырья, но и от технологий очистки и хранения. Аргинин, например, разрушается при высокой влажности и температуре, поэтому важно контролировать не только дозировку, но и стабильность вещества.

Другое заблуждение — вера в универсальность аминокислотных добавок. Избыток аргинина может привести к дисбалансу обмена веществ, если не учтены индивидуальные особенности. Поэтому регулярное тестирование состава и концентрации становится необходимостью, а не модой.

Научная и социальная значимость работы

Разработка СГУ — пример того, как фундаментальная химия может перейти в сферу повседневного применения. Подобные технологии формируют новую модель взаимодействия науки и общества: знания из лабораторий становятся инструментами самоконтроля здоровья.

А что если такие методы применить в других областях? Тогда можно будет анализировать содержание витаминов, гормонов или токсинов с помощью аналогичных синтетических рецепторов. Это значительно ускорит диагностику и сделает её персонализированной.

В мировой практике исследования молекулярного импринтинга уже применяются в медицине и экологии, но работа российских учёных показывает, что такие технологии могут быть доступны и экономически оправданны внутри страны.