От морских водорослей до рыбной икры: петербургские ученые разработали новый метод для анализа жирных кислот

Группа исследователей, в которую вошли учёные СПбГУ, Института токсикологии ФМБА России и Института аналитического приборостроения РАН, разработала метод качественного и полуколичественного экспресс-анализа жирных кислот — веществ, которые могут рассказать о пищевой ценности продуктов, а также являются биомаркерами серьёзных заболеваний человека. С помощью этого метода уже удалось проанализировать несколько экстрактов растений и морепродуктов, а также охарактеризовать жирнокислотный состав фолликулярной жидкости женщин, планирующих беременность. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Analytical Chemistry.

Метод основан на способности жирных кислот растекаться по поверхности водной фазы. Если взять каплю раствора соли бария, нанести на неё образец, содержащий жирные кислоты, то образуются их бариевые соли. Методом масс-спектрометрии, переводя соли жирных кислот в газообразное состояние, мы можем определить наличие всех жирных кислот, содержащихся в образце. Метод очень чувствительный: речь идет о концентрациях до 10^-14 моль на литр, — рассказал доцент кафедры общей и неорганической химии СПбГУ Артём Селютин.

Как отмечает учёный, такой подход к анализу жирных кислот будет обходиться лабораториям значительно дешевле, к тому же займёт гораздо меньше времени, чем хроматографический метод исследования: всего около получаса против целого дня. К тому же можно проводить скрининг одновременно нескольких сотен образцов, а анализируемого вещества требуется немного — фактически одна капля. Метод строго чувствителен, а значит — на результат не смогут повлиять другие компоненты состава.

Среди жирных кислот для животных и человека особенно важны группы омега-3 и омега-6 — их наш организм не может синтезировать самостоятельно, поэтому ему необходимо получать такие вещества из еды. Метод, разработанный учёными СПбГУ в сотрудничестве с коллегами из академических институтов, поможет разобраться, в каких продуктах содержится самый полезный и разнообразный жирнокислотный «коктейль». Первые исследования, проведённые на горохе, бурых водорослях, тканях морских моллюсков, ракообразных и рыб, показали интересные результаты.

Учёные выяснили, что, например, в экстрактах фукусовых водорослей содержится более 20 различных жирных кислот, хотя хроматографические методы позволяют идентифицировать только 14 веществ этой группы. К тому же при сравнении жирнокислотных профилей дафний и икры сельди оказалось, что качественный состав жирных кислот гораздо богаче именно в ракообразных.

Разработкой заинтересовались и врачи — специалисты НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д. О. Отта с помощью данного метода исследовали качественный состав свободных жирных кислот в фолликулярной жидкости женщин. Дело в том, что эти вещества могут рассказать, в каком состоянии находятся яичники будущей мамы, а значит — помочь врачу выбрать оптимальные подходы к планированию беременности. Помимо этого, по наличию в образцах таких специфических метаболитов анаэробных бактерий, как летучие жирные кислоты, можно провести косвенную диагностику воспалительных заболеваний органов малого таза.

Не менее перспективно применение данного метода в экологических исследованиях — например, для определения роли внешних загрязнителей в формировании липидных профилей тканей живых организмов. Потенциально он может пригодиться и в криминалистике, ведь жирные кислоты содержатся и в отпечатках пальцев людей. Все же это вопрос не одного года исследований, поэтому в ближайшее время учёные планируют усовершенствовать разработку.

Работа специалистов кафедры общей и неорганической химии СПбГУ и кафедры биохимии СПбГУ, а также их коллег была проведена с помощью оборудования ресурсных центров «Методы анализа состава вещества» и «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Научного парка СПбГУ.