Chemická válka mezi organismy

V první řadě je třeba si uvědomit, že vše přírodní by nemělo být automaticky považováno za neškodné a pro lidské zdraví jenom prospěšné a naopak vše syntetické (tj. lidskou činností uměle vyrobené) za škodlivé. Navíc, dělicí čára mezi přírodními a syntetickými látkami není zdaleka tak ostrá, jak by se mohlo na první pohled zdát.

Všude kolem nás totiž v každé chvíli probíhá nelítostný boj o přežití, který bývá nazýván chemickou válkou mezi rostlinami, mikroorganismy, houbami a živočichy. Rostliny, mikroorganismy a houbami totiž nemohou „utéct“ a proto jsou přirozenou součástí rostlin (a jiných organismů) látky, kterými se tyto organismy brání proti živočichům (predátorům). Uvedený chemický boj je přirozenou součástí vztahu mezi organismy od nepaměti!

V rostlinách byla v této souvislosti identifikována velká a různorodá skupina látek, kterou odborně nazýváme jako sekundární metabolity (např. alkaloidy, glykosidy, silice atd.). A asi nejzajímavějším příkladem chemické „munice“ rostlin ze skupiny alkaloidů je kofein. Kofein se vyskytuje v listech, semenech a plodech více než 50 rostlin a bezesporu nejznámější jsou kávová zrna kávovníku arabského (latinsky Coffea arabica). Základní funkcí kofeinu je paralyzovat a zabíjet hmyz, který se živí částmi rostlin. Slouží rostlině tedy jako přírodní pesticid. Nejvyšší obsah mají rostliny, které jsou olistěné, ale chybí jim mechanická ochrana (např. trny). Kofein zneškodňuje hmyz tím, že na něj působí neurotoxicky. Známý je experiment s pavouky, kteří byli vystaveni kofeinu a poté nezvládli uplést síť. Vysoký obsah kofeinu se nachází i v zemi, ve které rostou semenáčky kávovníku. Kofein tedy slouží nejenom jako přírodní pesticid proti hmyzu, ale také brání tomu, aby se v okolí vysemenila jiná rostlinka, která by obírala semenáček o živiny. Stimulační vliv kofeinu na centrální nervovou soustavu a srdeční činnost lidí je pouhá náhoda, která vedla k tomu, že zbraň chemické války některých rostlin, nalezla využití v lidském společenství.

Ani houby, plísně a další mikroorganismy ovšem za rostlinami nezůstávají v chemické výzbroji nikterak pozadu. Podívejme se nyní na dva příklady:

Plíseň Aspergillus flavus je mikroorganismus běžně rozšířený v životním prostředí, ale zvláště hojně napadá kávu, ořechy a sýry. Tento organismus bojuje s okolním světem asi tou nejzákeřnější chemickou zbraní. Do potravin, které napadá, vylučuje látky s názvem aflatoxiny. Tyto toxiny jsou jedny z nejsilnějších dosud popsaných karcinogenů. Stačí tedy zkonzumovat naprosto nepatrné množství těchto látek a může to vést k pozdějšímu rozvoji rakoviny. Protože laik není schopen rozpoznat druh plísně, která napadla potravinu a protože riziko, že se jedná o nebezpečnou plíseň produkující karcinogenní aflatoxin je velké, nedoporučuje se jídlo očividně zasažené plísní nekonzumovat. Pozor, dokonce ani nepomůže zasaženou část potraviny odkrojit, protože toxiny jsou produkovány do celého objemu potraviny. Je třeba poznamenat, že potravinářských výrobků s tzv. ušlechtilými plísněmi se nemusíme bát. Ušlechtilé plísně toxiny neprodukují, tudíž jsou neškodné.

Druhým příkladem chemické války mezi houbami a dalšími mikroorganismy je houba Penicillium chrysogenum. Tento organismus proslavil v roce 1928 Sir Alexander Fleming. Všiml si, že na Petriho misce, na které studoval patogenní bakterie za skupiny stafylokoků (latinsky Staphylococcus), původce řady onemocnění jako např. angína, způsobí přítomnost houby Penicillium chrysogenum rozpad a zánik bakterií v okolí této houby. Toxin, který Penicillium chrysogenum produkuje a kterým se brání mikroorganismům (bakteriím) z okolí, byl nazván penicilin. Tato látka od svého objevu již zachránila nespočet lidských životů, protože jsme se ji naučili využít (dokonce ji umíme i syntetizovat).

Autor: Markéta Martínková

PODCAST: odbornicí docentkou Markétou Martínkovou si povídala Šárka Málková.