Ученые использовали отходы пищевой промышленности для разработки нового биоматериала в качестве матрицы для регенерации костей и хрящей, что представляет интерес при лечении заболеваний, связанных со старением.
Команда ученых Центра биомедицинских технологий Мадридского политехнического университета (Centre for Biomedical Technology at Universidad Politеcnica de Madrid), Испания, создала биосовместимый материал из отходов пищевой промышленности, в частности из яблочного жмыха, который образуется при производстве сока. Этот материал может быть использован как трехмерная матрица для восстановления костной и хрящевой ткани, поэтому может получить применение в регенеративной медицине при таких заболеваниях, как остеопороз, артрит и остеоартроз, утверждают авторы нового исследования. Эти заболевания получают все более широкое распространение на фоне старения населения.
Мировое производство яблок в 2015 г. составило более 70 млн т. Около 75% этого сырья превращают в сок, а остаток, известный как яблочный жмых, который содержит 20–30% сухого вещества, используют главным образом в качестве компоста и корма для животных. Так как яблочный жмых образуется в большом количестве и содержит значительную долю воды, возникают проблемы с его хранением, а также необходима немедленная обработка для предотвращения гниения. Альтернативой, представляющей большой экологический интерес, является превращение яблочного жмыха в ценный материал, что сокращает объем отходов, утверждают исследователи.
Из яблочного жмыха ученые выделили биологически активные вещества (антиоксиданты и пектин), а из оставшегося вещества создали биоматериал с пористостью и текстурой, пригодной для использования в тканевой инженерии.
Оказалось, что антиоксиданты и углеводы составили 2% сухой массы яблочного жмыха, а пектин — 10%. Эти вещества обладают признанной пищевой ценностью, к тому же пектин — вещество, которое широко применяют в медицине, поскольку он обладает высокой биологической совместимостью, а также входит в состав препаратов для лечения онкологических заболеваний и используется для лечения ран, отметили ученые.
Материал, оставшийся после экстракции антиоксидантов и пектина из яблочного жмыха, обладал оптимальной структурой, текстурой и составом для выращивания различных типов клеток. В ходе исследования ученые использовали его для культивирования остеобластов (костные клетки) и хондроцитов (клетки хрящевой ткани). Эти клетки применяют в регенеративной медицине при заболеваниях костей и хрящей.
Ученые продемонстрировали, что отходы производства можно использовать как восстановленный материал с высокой стоимостью, при этом уменьшится вредное для окружающей среды накопление отходов. Специалисты продолжают исследования в этой области и разрабатывают новые технологические приложения, которые позволят применять новый биоматериал в технологии 3D-биопечати.
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим