Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/9631
Назва: Bionanotechnological strategies for the synthesis of quercetin conjugates with selenium nanoparticles for their targeting of the Wnt/Ca2+ signaling pathway
Інші назви: Біонанотехнологічні стратегії синтезу кон’югатів кверцетину з наночастинками селену з метою їх націлювання на сигнальний шлях Wnt/Ca2+
Автори: Бітюцький, Володимир Семенович
Bityutskyy, Volodymyr
Цехмістренко, Світлана Іванівна
Tsekhmistrenko, Svіtlana
Демченко, Олександр Анатолійович
Demchenko, Alexander
Цехмістренко, Оксана Сергіївна
Tsekhmistrenko, Оksana
Мельниченко, Юлія Олександрівна
Melnichenko, Yuliia
Харчишин, Віктор Миколайович
Kharchyshyn, Viktor
Ключові слова: біонанотехнологія;bionanotechnology;«зелений» синтез;«green» synthesis;фактор Nrf2, NF-kB, Wnt;Nrf2 factor, NFkB, Wnt;β-катенін;β-catenin;Селен;Selenium;Кальцій;Calcium;Фосфор;Phosphorus
Дата публікації: 2023
Видавництво: БНАУ
Бібліографічний опис: Bionanotechnological strategies for the synthesis of quercetin conjugates with selenium nanoparticles for their targeting of the Wnt/Ca2+ signaling pathway/ V. Bityutskyy, S. Tsekhmistrenko, O. Demchenko та ін.// Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва: зб-к. наук. праць.- Біла Церква:БНАУ, 2023.- № 2(182).- С. 100–107. doi: 10.33245/2310-9289-2023-182-2-100-107
Короткий огляд (реферат): One of the applications of nanotechnology is the synthesis of nanoparticles for targeted drug delivery and disease prevention. In the agricultural sector, nanotechnology holds great promise for improving animal health and productivity. The article discusses the advantages of «green» synthesis of selenium nanoparticles functionalized with the flavonoid quercetin and their potential in the prevention of bone diseases in broilers. Selenium is an important trace element that plays a crucial role in various physiological processes, including the regulation of bone metabolism. Its deficiency can lead to bone diseases such as osteoporosis and osteomalacia. On the other hand, quercetin, a naturally occurring plant compound, has been shown to have numerous health benefits, including anti-inflammatory, antioxidant, and anticancer properties. However, quercetin's bioavailability and stability are limited, making its therapeutic potential challenging to exploit. To overcome these limitations, we have developed bionanotechnological strategies for the synthesis of quercetin conjugates with selenium nanoparticles. This approach not only improves the stability and bioavailability of quercetin, but also allows for targeted delivery to specific tissues or cellular pathways. Functionalization of Selenium nanoparticles with the flavonoid quercetin promotes the effect of the nanoconjugate on the transcription factors Nrf2 and NF-kB, Wnt, key pathways that regulate the delicate balance of cellular redox status and responses to stress and inflammation, calcium and phosphorus metabolism. In this case, the target is the Wnt signaling pathway, a complex cascade of processes involved in bone metabolism. It has been found that the synthesized nanoselenium-quercetin bioconjugates modulate the Wnt signaling pathway in different ways. Firstly, they reduce the activity of the protein β-catenin, a key regulator of the Wnt signaling pathway, and help maintain a balance between bone formation and resorption, thus preventing bone disease. Secondly, these bioconjugates increase the activity of LRP6, a Wnt receptor protein, which further enhances the effectiveness of the signaling pathway. Finally, they affect the expression of genes activated by the Wnt signaling pathway, thus regulating the metabolism of calcium and phosphorus, important elements for bone health. The potential of these bionanotechnology strategies is enormous, especially in the agricultural sector. By preventing bone disease in broilers, disease prevention and poultry productivity can be significantly increased. The use of nanotechnology advances can serve as an environmentally friendly alternative to the use of antibiotics and other pharmaceuticals, contributing to the overall health and well-being of animals. Thus, the «green» synthesis of quercetin-functionalized selenium nanoparticles offers a promising solution for targeting the Wnt signaling pathway, regulating calcium and phosphorus metabolism, and preventing bone disease in broilers. This bionanotechnology approach not only improves the stability and bioavailability of quercetin, but also enhances its therapeutic potential. By harnessing the potential of nanotechnology in the agricultural sector, we can improve animal health, reduce disease and increase productivity, ultimately benefiting both animals and humans.
Опис: Одним із застосувань нанотехнологій є синтез наночастинок для цільової доставки ліків та профілактики захворювань. В аграрному секторі нанотехнології мають великі перспективи для покращення здоров'я та продуктивності тварин. У статті розглянуто переваги «зеленого» синтезу наночастинок селену, функціоналізованих флавоноїдом кверцетином, та їх потенціал у профілактиці захворювань кісток у бройлерів. Селен є важливим мікроелементом, який відіграє вирішальну роль у різних фізіологічних процесах, включаючи регуляцію метаболізму кісткової тканини. Його дефіцит може призвести до захворювань кісток, таких як остеопороз та остеомаляція. З іншого боку, було доведено, що кверцетин, природна рослинна сполука, має численні переваги для здоров’я, включаючи протизапальні, антиоксидантні та протиракові властивості. Однак біодоступність і стабільність кверцетину обмежені, що робить його терапевтичний потенціал складним для використання. Щоб подолати ці обмеження, розроблені біонанотехнологічні стратегії синтезу кон’югатів кверцетину з наночастинками селену. Такий підхід не тільки підвищує стабільність та біодоступність кверцетину, але й дозволяє цілеспрямовано доставляти його до певних тканин або клітинних шляхів. Функціоналізація наночастинок Селену флавоноїдом кверцетином сприяє впливу нанокон’югату на транскрипційні фактори Nrf2 та NF-kB, Wnt ключові шляхи, які регулюють тонкий баланс клітинного окислювально-відновного статусу та реакції на стрес і запалення, метаболізм Кальцію та Фосфору. У цьому випадку мішенню є сигнальний шлях Wnt - складний каскад процесів, що беруть участь у метаболізмі кісткової тканини. Встановлено, що синтезовані біокон'югати наноселен-кверцетин модулюють сигнальний шлях Wnt різними способами. По-перше, вони знижують активність білка β-катеніну, ключового регулятора сигнального шляху Wnt, сприяють підтриманню балансу між формуванням та резорбцією кісткової тканини, запобігаючи таким чином захворюванням кісток. По-друге, ці біокон'югати підвищують активність білка LRP6, рецептора Wnt, що ще більше посилює ефективність сигнального шляху. Нарешті, вони впливають на експресію генів, активованих сигнальним шляхом Wnt, таким чином регулюючи метаболізм кальцію та фосфору, важливих елементів для здоров'я кісток. Потенціал цих біонанотехнологічних стратегій величезний, особливо в сільськогосподарському секторі. Запобігаючи захворюванням кісток у бройлерів, можна значно підвищити профілактику захворювань та продуктивність птиці. Використання досягнень нанотехнологій може слугувати екологічною альтернативою використання антибіотиків та інших фармацевтичних препаратів, сприяючи загальному здоров'ю і благополуччю тварин. Таким чином, «зелений» синтез наночастинок селену, функціоналізованих кверцетином, пропонує перспективне рішення для таргетування сигнального шляху Wnt, регулювання метаболізму кальцію і фосфору та профілактики захворювань кісток у бройлерів. Цей біонанотехнологічний підхід не лише покращує стабільність та біодоступність кверцетину, й посилює його терапевтичний потенціал. Використовуючи потенціал нанотехнологій в аграрному секторі, ми можемо покращити здоров'я тварин, знизити рівень захворюваності та підвищити продуктивність, що в кінцевому підсумку принесе користь як тваринам, так і людям.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/9631
ISSN: 2310-9289
УДК: 573.6:546.23:547.972.3
Розташовується у зібраннях:Наукові публікації

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
bionanotech_nological.pdf693,03 kBAdobe PDFПереглянути/Відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.