Проекты

Роль ионов цинка в работе иммунной системы и защите от вирусов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Среда»

Направление работы: Биохимия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 283
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

В настоящее время проблема сохранения здоровья и поддержания иммунитета является особенно актуальной. Согласно последним исследованиям российских и зарубежных ученых, одним из элементов, играющих важнейшую роль в профилактике и лечении вирусных инфекций и пневмонии, в том числе рисков и осложнений COVID-19, является цинк.

В то же время риск дефицита цинка в России встречается у 20–40 % населения, а осведомленность населения о роли цинка очень невелика.

Морепродукты, которые особенно богаты цинком, не являются основным продуктом питания в нашем регионе. Кроме того, не все соединения цинка безвредны или легко усваиваются нашим организмом, поэтому бесконтрольный прием препаратов без консультации с врачом очень опасен.

Данная работа посвящена синтезу и идентификации хелатных соединений цинка, изучению возможности их использования, анализу рынка препаратов цинка.

Цель

Изучение эссенциального микроэлемента цинка.

Задачи

1. Проанализировать научную литературу о роли ионов цинка в организме человека.

2. Проанализировать рынок препаратов, содержащих цинк.

3. Изучить методики синтеза соединений цинка.

4. Синтезировать органические соединения цинка.

5. Провести идентификацию с помощью качественных реакций.

6. Провести анкетирование по приему препаратов цинка.

7. Разработать рекомендации и памятку по потреблению продуктов и препаратов, содержащих цинк.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Фарфоровый тигель
  • Весы
  • Муфельная печь
  • Термометр
  • Химические стаканы 150 мл
  • Круглодонная колба 150 мл
  • Датчик pH лаборатории RELAB
  • Водяная баня
  • Вода
  • Оксид цинка
  • Уксусная кислота
  • Гидроксид натрия
  • Глицин

Описание

Было проведено анкетирование учеников 10–11 классов, включающее вопросы о приеме препаратов цинка, содержании цинка в продуктах питания.  Для апробации синтезов органических соединений цинка были выбраны методики, которые наиболее доступны в условиях школьной лаборатории, а также интересны с точки зрения изучения технологических процессов. Были синтезированы двухводный ацетат цинка (38,9 г), двухводный глицилглицинат цинка (6,1 г). Полученные соединения были идентифицированы с помощью качественных реакций. Разработан буклет с рекомендациями по поддержанию необходимого уровня цинка в организме.

Результаты работы/выводы

  1. Наиболее усваиваемые организмом хелатные формы соединений цинка являются ценным и перспективным препаратом для фармацевтической и пищевой промышленности. 
  2. Синтез многих хелатных форм цинка вполне доступен, что подтвердили реакции, проведенные даже в школьной химической лаборатории. 
  3. Анализ анкетирования показал, что большинство респондентов мало знают о роли цинка для организма в целом и для иммунной системы в частности, не знают, в каких продуктах содержится цинк. 
  4. Препараты цинка (в хелатной форме) достаточно дороги и не всем доступны. Поэтому актуальной является выработка рекомендаций по поддержанию необходимого уровня цинка в организме. 

Перспективы использования результатов работы

Необходимо рассказать о значении цинка (особенно при борьбе с вирусными заболеваниями), о способах поддержания необходимого его уровня в организме ученикам школы, сопровождая рассказ презентацией и раздачей буклета.

Добавка строго определенного количества хелатных соединений цинка в продукты питания (по аналогии с йодированной солью), могла бы улучшить ситуацию в цинк-дефицитных регионах. Необходимо контролировать содержание цинка в организме, так как его нехватка приводит к возникновению многих заболеваний и снижению общего иммунитета, а также тяжелому течению болезни при инфицировании COVID-19.