电子加速器揭示了抗氧化剂的根本秘密

在一系列开创性的实验中,大阪大学的研究人员展示了一种令人兴奋的新方法,用于了解抗氧化剂的功效,以保护我们免受有害自由基的侵害。Kazuo Kobayashi教授使用线性电子加速器(有时称为“直线加速器”)以先前在生物学研究中看不到的速度投射电子。当电子撞击样品中的水分子时,产生了高反应性的自由基。这项工作对于了解人体天然存在的抗氧化剂分子和蛋白质非常有价值,例如抗坏血酸,也称为维生素C.

自由基是具有不成对电子的分子,这使得它非常渴望反应。一些生物过程,包括光合作用,利用能量自由基来驱动重要的化学反应。然而,当自由基松散时,它可能对DNA和其他重要的生物分子造成极大的破坏。流氓自由基也可以通过辐射产生,包括来自太阳的紫外线。为了避免自由基的损害,体内循环的抗氧化分子或蛋白质可以吸收额外的电子。多年来,科学家只能猜测这一过程的确切途径,因为电子从自由基向抗氧化剂的转移发生得非常快,以万亿分之一秒为单位。

在目前的研究中,为了观察电荷转移的作用,电子被线性加速器在称为脉冲辐射分解的过程中加速。由于生物样品几乎总是含有水,因此可以计算电子以撞击H2O分子,从而在样品内快速可靠地产生自由基。虽然这项创新的优点得到广泛应用,但在生物领域需要很多年才能获得认可。

“直布罗陀在化学和物理学领域是众所周知的,”Kobayashi教授解释说,“但对其他领域的研究人员不太熟悉。一些怀疑论者认为它们过于复杂,对生物分子的破坏是有用的。但是,这项研究证明了它的价值。直线加速器可以用于理解各种生物过程。“

该方法不仅可以阐明包括电子转移在内的许多不确定的生物反应机制,还可以帮助开发新的药物来预防细胞损伤。

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