XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Клеточный метаболизм представляет собой совокупность взаимосвязанных биохимических реакций, обеспечивающих рост, дифференцировку и функциональную активность клеток. Нарушения регуляции метаболических процессов лежат в основе развития таких распространённых патологий, как ожирение, сахарный диабет, сердечно-сосудистые и воспалительные заболевания. В связи с этим особую актуальность приобретает поиск биоактивных соединений, способных оказывать направленное влияние на метаболизм клетки и использоваться при разработке инновационных нутрицевтиков.

Биоактивные соединения природного происхождения способны воздействовать на ключевые сигнальные пути, включая AMPK, mTOR и PPAR-зависимые механизмы, которые играют ведущую роль в регуляции энергетического обмена и биосинтетических процессов. Активация AMPK способствует усилению окисления жирных кислот и снижению липогенеза, тогда как модуляция пути mTOR влияет на процессы роста и аутофагии, обеспечивая метаболическую адаптацию клеток к изменяющимся условиям [1].

Полифенолы и флавоноиды проявляют выраженную антиоксидантную активность, защищая клетки от повреждающего действия активных форм кислорода. Снижение уровня окислительного стресса способствует нормализации функций митохондрий и поддержанию эффективности энергетического обмена. Кроме того, данные соединения способны подавлять экспрессию провоспалительных медиаторов, что имеет важное значение для предотвращения хронического воспаления, тесно связанного с метаболическими нарушениями [2].

Биологически активные пептиды участвуют в регуляции ферментативной активности и гормональной сигнализации. Они способны влиять на секрецию инсулина, чувствительность клеток к глюкозе и процессы липолиза. Использование пептидов в составе нутрицевтиков позволяет создавать продукты с направленным действием на клеточный метаболизм, что расширяет возможности профилактики нарушений углеводного и жирового обмена [3].

Важную роль в регуляции клеточного метаболизма играют метаболиты кишечной микробиоты, в частности короткоцепочечные жирные кислоты. Эти соединения участвуют в регуляции энергетического баланса, модулируют воспалительные реакции и влияют на экспрессию генов, связанных с метаболизмом. Включение пребиотиков и пробиотиков в состав нутрицевтиков способствует формированию благоприятной микробиоты и усилению метаболических эффектов биоактивных соединений [4].

Эффективность инновационных нутрицевтиков во многом определяется биодоступностью и стабильностью биоактивных компонентов. Современные технологии микро- и нанокапсулирования позволяют защитить активные соединения от деградации, повысить их усвояемость и обеспечить контролируемое высвобождение на клеточном уровне [5]. Комплексное сочетание различных биоактивных веществ обеспечивает синергетический эффект и усиливает их регуляторное влияние на метаболические процессы.

Перспективным направлением является разработка персонализированных нутрицевтиков, учитывающих индивидуальные особенности метаболизма, возраст, уровень физической активности и состояние здоровья человека. Такой подход позволяет повысить эффективность нутрицевтических продуктов и обеспечить целенаправленную поддержку клеточного метаболизма.

Таким образом, биоактивные соединения играют ключевую роль в регуляции клеточного метаболизма и формируют научную основу для разработки инновационных нутрицевтиков. Их применение способствует профилактике метаболических нарушений, оптимизации энергетического обмена и улучшению качества жизни населения.

Список литературы

1. Агафонова Е.А., Ковалёва Т.В. Биоактивные соединения в регуляции клеточного метаболизма и энергетического обмена // Биомедицина. – 2019. – № 3. – С. 45–52.

2. Баранова М.А., Лапшина Н.В. Нутрицевтики и их влияние на метаболические процессы на клеточном уровне // Вопросы питания. – 2020. – Т. 89, № 5. – С. 23–30.

3. Громова О.А., Торшин И.Ю. Молекулярные механизмы действия биоактивных веществ в питании человека // Микроэлементы в медицине. – 2018. – № 2. – С. 3–12.

4. Егорова Н.А., Смирнова Л.В. Антиоксидантные нутриенты и их роль в регуляции клеточного гомеостаза // Проблемы биологии и медицины. – 2021. – № 4. – С. 67–73.

5. Захарова А.В., Рудакова И.А. Регуляция сигнальных путей AMPK и mTOR биоактивными соединениями природного происхождения // Биохимия. – 2022. – Т. 87, № 6. – С. 845–856.