Jak ochránit žampiony, hlívu a další jedlé houby před plísní, která v pěstírnách způsobuje vážné ekonomické ztráty? Právě touto otázkou se na začátku zabývali vědci z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR a Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Výzkum, inspirovaný pozorováním tropické houby rodu Hermatomyces, nakonec vedl k identifikaci dvou dosud málo prozkoumaných biologicky aktivních látek s výraznými antimikrobiálními účinky.
Plísně rodu Trichoderma patří mezi největší problémy nejen v laboratořích, kde se izolují a pěstují houby, ale i v některých odvětvích průmyslu, např. při pěstování hlívy a žampionů. Díky rychle rostoucímu myceliu a ohromné produkci lehkých, rychle se šířících spor kontaminují nejen kultury jiných hub, ale i celé provozy. Vědci proto zvažovali, zda by bylo možné využít jinou houbu, která by byla vůči pěstovaným druhům šetrná, ale zároveň by dokázala růst Trichodermy potlačit.
Impulzem se stalo v podstatě náhodné „oprášení“ zapomenutého pozorování ze 70. let minulého století, které udělal docent Ondřej Koukol z katedry botaniky Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, který se dlouhodobě věnuje systematice tropického rodu Hermatomyces. Všiml si v literatuře zmínky o tom, že právě zástupci rodu Hermatomyces jsou schopni zastavit růst jinak nezdolných plísní rodu Trichoderma. Do kultury jednoho z druhů Hermatomyces proto naočkoval i plíseň rodu Trichoderma. Její růst se opravdu po pár dnech v okolí kolonie Hermatomyces zastavil, jako by zde neměla šanci se dál šířit.
Ještě zajímavější byl další výsledek. Zatímco růst Trichodermy byl tropickou houbou silně potlačen, hlíva ústřičná si s Hermatomyces poradila bez problémů a po stejné době jej přerostla. Ukázalo se tak, že tropická houba dokáže cíleně brzdit růst nebezpečného parazita, aniž by významně ohrožovala hlívu. Následné laboratorní testy potvrdily, že látky produkované houbou rodu Hermatomyces výrazně inhibují růst Trichodermy, zatímco na hlívu ústřičnou působí podstatně slaběji.
„Právě tato selektivita a také fakt, že rod Hermatomyces byl dosud z hlediska produkce sekundárních metabolitů neprozkoumaný, nás vedly k tomu, abychom se na látky, které produkuje, podívali detailněji,“ vysvětluje Tereza Ježková, první autorka studie.
Do výzkumu se zapojili odborníci z Mikrobiologického ústavu AV ČR a Helmholtzova centra pro infekční onemocnění. Protože však nelze do pěstíren zavádět organismy produkující potenciálně toxické látky, zaměřil se výzkum na izolaci a charakterizaci jednotlivých molekul.
Z houby Hermatomyces se podařilo izolovat několik sloučenin. Některé z nich se ukázaly jako toxické nejen pro houby, ale i pro další organismy včetně člověka. Vědci proto zvolili jiný přístup – identifikovat konkrétní látky odpovědné za antimikrobiální aktivitu.
Pomocí pokročilých metod analytické chemie, včetně nukleární magnetické rezonance a rentgenové krystalografie, byly u druhu Hermatomyces reticulatus identifikovány dvě antimikrobiální látky – palmarumycin C2 a palmarumycin C12. Obě sloučeniny patří mezi tzv. spironaftochinony, molekuly s charakteristickým spirálovitým jádrem.
Tyto látky vykazují silnou inhibiční aktivitu vůči houbám i bakteriím, avšak zároveň mají prokázané cytotoxické účinky. Samy o sobě proto pravděpodobně nenajdou přímé uplatnění v ochraně pěstovaných hub.
„Za pozorovanou selektivitu nemusí být zodpovědná jedna jediná látka, ale spíše kombinace více aktivních složek, což by vyžadovalo další výzkum,“ doplňuje Adéla Wennrich, vedoucí výzkumného týmu z Mikrobiologického ústavu AV ČR.
Přesto má studie významný dopad. Poukazuje na velký, dosud málo prozkoumaný potenciál tropických hub z rodu Hermatomyces a jemu příbuzných jako zdroje biologicky aktivních látek, které mohou inspirovat další výzkum – nejen v oblasti zemědělství, ale i medicíny.
V medicíně dlouhodobě chybí nová antimykotika. Houby si vůči dostupným léčivům vytvářejí rezistenci a vývoj nových látek je velmi náročný. Přitom houbové infekce představují vážnou hrozbu a každoročně jsou zodpovědné za miliony úmrtí, zejména u pacientů s oslabenou imunitou,“ uzavírá Adéla Wennrich, která se nyní věnuje výzkumu potenciálně nových antimikrobiálních látek v Helmholtzově centru pro výzkum infekčních onemocnění
Výzkum tak ukazuje, že i když původní záměr ochránit pěstírny hlívy a žampionů nebyl naplněn, studium málo známých tropických hub může vést k nečekaným a cenným objevům.
Kontakt:
Miroslav Kolařík
mkolarik@biomed.cas.cz
+420296442332
