Korábban lehetetlennek tartott eredményt értek el a Kaliforniai Egyetem kutatói, amivel egyúttal igazoltak egy, a B1-vitaminnal kapcsolatos 68 éves elméletet is – írjs a Science Daily. A felfedezésük középpontjában egy karbén áll, a szén egy olyan formája, amelynek mindössze hat vegyértékelektronja van.
Normál körülmények között a szénatomok nyolc elektronnal a legstabilabbak. Ha csak hat van belőle, a karbén rendkívül instabil, és szinte azonnal reagál a környezetével. Vízben jellemzően azonnal lebomlik.
A tudósok évtizedeken át úgy gondolták, hogy a B1-vitamin – a tiamin – rövid időre karbénszerű szerkezetet képezhet a sejtekben, hogy ezzel segítse az alapvető biokémiai reakciók lefolyását. A molekula rendkívüli instabilitása miatt azonban senki sem tudta közvetlenül megfigyelni ilyen körülmények között.
A Kaliforniai Egyetem kutatóinak azonban sikerült egy olyan karbént létrehozniuk, amely vízben is stabil maradt. Nemcsak előállították, hanem izolálták is, egy csőbe zárták, majd hónapokig figyelték, ahogy épségben marad. Az eredményeket a Science Advances című folyóiratban megjelent tanulmányban publikálták.
https://hvg.hu/tudomany/20240906_etkezes-tapanyag-bevitele-egeszseges-eletmod-szervezet-egeszsege
Ronald Breslow, a Columbia Egyetem tudósa 1958-ban vette fel, hogy a B1-vitamin karbénné alakulhat, lehetővé téve a kulcsfontosságú biokémiai reakciókat. Bár az elméletet kedvelték a kutatók, nem lehetett bizonyítani a karbénok instabilitása miatt. A probléma leküzdésére, Vincent Lavallo, az egyetem tudósa és csapata kifejlesztett egy védő molekulaszerkezetet, amely körülveszi a karbént.
Lavallo „páncélruhaként” hivatkozik erre, amely a reaktív centrumot védi a víztől és más közeli molekuláktól. Ezzel a védelemmel a karbén elég stabillá válik ahhoz, hogy alaposan elemezhető legyen a különböző eljárások segítségével. Ez egyértelmű bizonyítékot szolgáltat arra, hogy az ilyen molekulák túlélhetik a vizes környezetet.
A kutatók szerint az eredmény túlmutat a B1-vitaminon. A karbéneket széles körben használják fémalapú katalizátorok hordozókomponenseként, amelyek elősegítik a kémiai reakciókat. Ezek a katalizátorok jelentős szerepet játszanak a gyógyszerek, üzemanyagok és más anyagok előállításában. Ezen folyamatok közül azonban sokhoz mérgező szerves oldószerek szükségesek.
A karbének stabilizálásával a kutatók számára megnyílhat az út a környezetbarát vegyipar felé.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
