Baktérium

Kérdés: Miért a gombák és a talajbaktériumok termelik a természetes antibiotikumok többségét?

1. válasz: A fönti kérdésen már régóta vitatkoznak. Egy leegyszerûsített magyarázat szerint ezek az organizmusok antibiotikumokkal védik meg a tartalék táplálékukat.

A talajbaktériumok és a gombák az elpusztult növényi anyagokkal, például a levelekkel és a maghéjakkal táplálkoznak. A baktériumok nem tudják magukkal hurcolni a táplálékukat, ezért – egyes feltevések szerint – olyan vegyületet választanak ki a táplálékukra, amelyek más fajokra mérgezõek. Bár ezt az elképzelést egyes laboratóriumi kísérletek alátámasztják, az elmélet nehezen bizonyítható a természetes környezetben. Azok az antibiotikumok, amelyek a laborban hatásosak, a különbözõ talajokban annyira felszívódhatnak vagy felhígulhatnak, hogy hatástalanná válhatnak.

Egy másik magyarázat szerint az antibiotikumtermelés eredetét a táplálékforrásként szolgáló növényi anyagban kell keresni. Ez az anyag sok szenet és kevés nitrogént tartalmaz. Az emberhez hasonlóan talán a baktériumoknak is kiegyensúlyozott táplálkozásra van szükségük. A leggyakoribb antibiotikumok nagy széntartalmú polimerek, amelyek hasonlítanak a telített zsírokra. Az építõelemeik sokszor pontosan megegyeznek a zsírok építõelemeivel. Azt mondhatjuk, hogy a baktériumok a zsírképzõ szénvegyületek "levesében" úszkálnak, de ezeket a vegyületeket nem (zsíros) lipidekké, hanem hasonló szerkezetû anyagokká, antibiotikumokká alakítják át. Ha az új vegyületek véletlenül hasznosnak bizonyulnak, a baktériumok "jól érzik magukat". Az elmélet szerint tehát a talaj mikroorganizmusaiban képzõdõ antibiotikumok, rákellenes és parazitaellenes szerek egyszerûen a hiányos táplálkozás melléktermékei.

2. válasz: Az antibiotikumok többsége olyan kutatásokból származik, amelyeket a penicillin felfedezése inspirált. A mikrobatenyészetekkel egyszerûbb volt antibiotikumokat termelni, mint növényi vagy állati eredetû molekulák elõállításával kísérletezni. Az új antibiotikumok felfedezéséhez a mikrobák gyakorlati okokból bizonyultak a legalkalmasabbnak.

Azt is mondják, hogy a talajban található mikrobák sok mikrobával versenyeznek az élõhelyért, ezért számos példány az életképesség fokozása érdekében termel antibiotikumot. Ezzel a kijelentéssel azonban óvatosan kell bánnunk, mert a mikrobák rengeteg olyan vegyületet állítanak elõ, amelynek nincs nyilvánvaló szerepe, és minden nagy vegyületcsoportban kimutathatunk nagy biológiai aktivitású molekulákat is.

A mikrobákban nem könnyen találunk antibiotikumokat. Egy kísérlet során 400 000 mikrobatenyészetet vizsgáltak 10 éven át, és mindössze három hasznos vegyületet fedeztek fel. Ha egy organizmus sokféle vegyületet állít elõ és raktároz, talán nagyobb eséllyel készíti el azt a ritka vegyületet, amely növeli az életképességét. Ez azt jelenti, hogy sok organizmus állít elõ antibiotikum hatású vegyületeket, de ezek közül a molekulák közül csak néhány növeli az organizmus életképességét. (Lásd még: http://www-users.york.ac.uk/~drf1/rdf_sp1.htm.)