Americký křeček bělohrdlý žije v tvrdých podmínkách pouští americké Sonory. Potravu si nevybírá a často hoduje i na kaktusech. Jejich hlavním problémem nejsou ostré trny, ale vysoký obsah kyseliny šťavelové. Tato látka je pro savce toxická, kromě jiného vážně poškozuje ledviny.
S kyselinou šťavclovou a jejími solemi se potýká i člověk. Jsou obsaženy v některých potravinách, například v čokoládě nebo listové zelenině, a hromadění solí kyseliny šťavelové patří k častým příčinám vzniku ledvinových kamenů. Křeček bělohrdlý takovým problémem netrpí. Jak se před toxickou látkou chrání?
Češi zvířata milují. Ježek i dráček v českých domácnostech |
Na jedy s mikroby Na konferenci pořádané Společností pro integrativní a komparativní biologii počátkem ledna v americkém New Orleansu odhalila tajemství křeččí odolnosti Denise Dearingová z Univerzity v Utahu ze Salt Lakc City. Křeček má zdatné pomocníky. Hostí bakterie, které dokážou kyselinu šťavelovou rozkládat na neškodné látky. V rozhovoru pro vědecký týdeník Science uvedla Denise Dearingová, že objev otevírá cestu k vývoji nových probiotik, která by preventivně chránila lidi před vznikem ledvinových kamenů.
Zajímaví jsou i další příbuzní křečka bělohrdlého z rodu Neotoma. Mnozí se živí třeba jen jedinou rostlinou. Například křeček Stephensův se pase jen na jalovcích obsahujících smrtící toxiny. Většina býložraveň se těmto rostlinám vyhýbá a třeba skot j e ponechává bez povšimnutí. Toxiny se sice odbourávají v játrech, ale pro křečky živené výhradně jalovcem by to byla příliš velká zátěž.
Jak ukázal výzkum Denise Dearingové, tito hlodavci si vybudovali ve střevě předsunutou obrannou linii z bakterií, které s nimi žijí v symbióze v jejich střevě. Když vědci vyhubili křečkům bakterie dávkou antibiotik, zvířata na jalovcové stravě chřadla. Jakmile vědci osadili střevo křečků původními bakteriemi, odolnost k jalovcovým toxinům se obnovila. Podobné bakterie by mohly chránil před toxickými látkami z pastvy i hospodářská zvířata.
Jak tráví panda bambus?
Velmi dobře j e prostudována úloha mikroorganismů při bourání celulózy v potravě býložravců. Bakterie pomáhají v trávení této základní stavební látky rostlinných pletiv široké škále živočichů, od termitů po skot. Biotechnologové se učí od těchto baterií štěpit celulózu slámy či dřeva na jednodušší cukry využitelné třeba jako biopaliva.
Vědci předpokládali, že střevní arzenál pro rozklad celulózy najdou i ve střevě pandy velké, která má sice evoluční kořeny mezi šelmami, ale jejíž jídelníček j e takřka vegetariánský. Jeho základ tvoří bambus, pro většinu býložravců jen těžko stravitelný. Předpokládalo se, že panda hostí bakterie Clostridium, jež by snad dokázaly štěpit celulózu z bambusových stébel a listů. Novější studie ale odhalily, že si pandy uchovaly skladbu střevních bakterií typickou pro mäsožravce a bakteriální rozkladači celulózy typičtí pro střevo býložravců se v nich nevyskytují.
Schopnost pand velkých trávit bambus je tak i nadále zahalena tajemstvím. Vědci předpokládají, že některé bakterie z mikrobiálního arzenálu masožravců mohly ve střevu pand získat schopnost štěpit tuto těžko stravitelnou látku. I na jejich objev se biotechnologové těší.
Bakterie se prosadí i v krajně nehostinném prostředí, což je z hlediska biotechnologií ceněná vlastnost, protože takovým mikroorganismům nemusí biotechnologové při průmyslovém využití připravovat speciální podmínky. Například brouk štítonoš druhu Cassida varians konzumuje rostliny bohaté na taniny a jeho střevo by mělo být v důsledku této stravy pro mikroby nehostinnou pustinou. Přesto se podařilo vědcům z Emoryho univerzity v americké Atlante najít ve střevč štítonoše mikrobiálního podnájemníka. Zjistili, že j e vybaven účinným enzymatickým arzenálem pro štěpení pektinů. Tyto želatinózní látky se vyskytují ve stěnách rostlinných buněk a k jejich trávení nejsme my ani zvířata nijak zvlášť vybavení.
Mravenčí recyklace Překvapivý objev učinil tým pod vedením Corrie Moreauové z Fieldova přírodovědeckého muzea v Chicagu v útrobách jihoamerického mravence Cephalotes varians. Žijí v nich hlízkové bakterie, jejichž příbuzní jsou známí z kořenů bobovitých rostlin. Bakterie chytají ze vzduchu dusík a mění ho na dusíkaté látky využitelné rostlinným hostitelem.
V těle mravenců však plní jinou úlohu. Žijí v blízkosti orgánů, které podobně jako naše ledviny pomáhají tělu vylučovat toxické dusíkaté látky. Bakterie nenechají mravence, aby se dusíkatých látek zbavil. Recyklují dusíkatý odpad a vyrábějí z něj aminokyseliny, na něž j e potrava mravenců chudá. 1 to zajímá biotechnology, kteří by rádi získali ceněné aminokyselin pro potravinářské účely nebo do krmiv z látek považovaných za obtížný odpad.
