A fejlett világ egyik legelterjedtebb egészségügyi gondja a túlsúly, ennek következtében az elhízás megelőzése keményen kutatott terület, mert az nyilván megvalósíthatatlan, hogy kevesebbet együnk. A kutatás egyik iránya a bélben élő mikróbák vizsgálata, ezek egyensúlya is nagyban befolyásolja a testsúly alakulását. Kézenfekvő a következtetés, ha meg tudnánk változtatni a belünkben élő szervezeteket, azzal befolyásolhatnánk a súlyunkat is.
A ricinus igazi haszonnövény, a magjaiból sajtolt olaj tartalmazza a ricinsavat, egy zsírsavat, amiből évente három-négyszázezer tonnát fogyaszt az ipar, élelmiszerekben, kenőcsökben, szappanokban, festékekben, műanyagokban találkozhatunk vele. Ráadásul a ricinus elég jól termő növény, meglehetősen sok olaj nyerhető ki belőle, a ricinusolaj pedig keresett termék a világpiacon, elég magas az ára is. Ha ilyen csodálatos növény, miért nem termelik többen? Két aprócska gond van vele, egyrészt a ricinus egy ricin nevű, fehérjetermészetű mérget termel, amit belélegezve a halálos adagja (LD50) 22 mikrogramm testsúlykilogrammonként, ami annyit jelent, hogy egy felnőtt embert két milligramm is megölhet, illetve e mellett különböző allergéneket termel, amik idegrendszeri károsodásokat okozhatnak. (Szájon át fogyasztva a ricin kevésbé mérgező, úgy már testsúlykilogrammonként egy milligramm az LD50 értéke. ) Ennek következtében az olaj sajtolása után maradó pogácsák is halálosan mérgezőek, így veszélyes hulladékként kell őket kezelni, nem etethetőek fel állatokkal, mint a többi olajnövényünké. Mivel ricinustermelést leginkább szegény országokban folytatnak, Indiában, Brazíliában, Kínában, ezeken a helyeken kézzel szüretelik a termést, bizony komoly egészségkárosodások is előfordulnak a munkások közt.
Ellenben ezekre a gondokra viszonylag egyszerű megoldások is rendelkezésre állnak. Francia kutatók a torkánál ragadták meg a kérdést: Miért kell nekünk az erősen mérgező és durva allergén ricinusnövényt termeszteni, ha igazából csak egyetlen zsírsav kell belőle? Fogtak egy Yarrowia lipolytica nevű élesztőt, ami eleve nagy mennyiségű zsírsavat termel, csak éppen nem ricinsavat. Fogták és a ricinsavat előállító enzimeket a gomba genomjába juttatták. Mint az első ábrán látható, elképesztő mennyiségű különböző transzgént próbáltak ki a szerzők, mire sikerrel jártak, nem kicsinyeskedtek: A ricinus mellett az egyetlen ismert ricinsavforrás a Claviceps purpurea nevű gomba, magyar nevén anyarozs, így a biztonság kedvéért a gombából származó oleát hidroxiláz enzimeket is kipróbálták, hátha jobban működnek. Nem megleő módon végül a gomba enzimek működtek jobban. Mindezek mellett a Y. lipolytica genomjából eltávolítottak egy csomó gént, amelyek olyan fehérjéket kódoltak, amelyek a zsírsavak lebontásában vesznek részt, így növelték meg a gomba kitermelését. A végén sikerült elérniük, hogy a gombájuk által termelt zsírsavak 43% -át tegye ki a ricinsav.
A ricinsav fontos ipari nyersanyag, ellenben a két ismert forrása közül egyik problémásabb, mint a másik. Ellenben a ricinsavat előállító enzimeket kódoló gének könnyen más, egyszerűbben kezelhető élőlényekbe juttathatók, így a nehézségek megkerülhetők. Mármint ha engedélyezzük génmódosított élőlények felhasználását.
Beopoulos, A., Verbeke, J., Bordes, F., Guicherd, M., Bressy, M., Marty, A., & Nicaud, J. M. (2014). Metabolic engineering for ricinoleic acid production in the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica. Applied microbiology and biotechnology, 98(1), 251-262.
Természetes, hogy környezetvédelmi kérdések is felmerülnek, ha génmódosításra terelődik a szó, de kérdés, hogy valójában milyen hatást gyakorolnak a célszervezeteken kívüli élőlényekre? Nyilván a legegyszerűbb ezt megmérni, erre is akad jó pár cikk, ma egy viszonylag frissebbel kezdeném, érdekessége, hogy nagyrészt magyar kutatók munkája, a kísérleteket is Budapest mellett végezték.
Tom Szakynak, a TerraCycle magyar származású alapitójának könyve egy pár hete jelent meg magyarul. A Hulladék-tudatosan cimű könyv igazából egy részletes tanulmány, amely rendkivül alaposan és gondosan felépitve ismerteti a szemétkérdést, a hulladékkezelés történetét, az egyéni vásárlók szerepét és a hulladék-probléma potenciális megoldását is.
A könyvajánló szerint Tom Szaky Budapesten született az 1980-as évek elején, “a nehéz gazdasági helyzetben levő kommunista érában”. Egy lappal később pedig megtudhatjuk, hogy a TerraCycle, ami ma az egyik legnagyobb hulladék-hasznositással foglalkozó multinacionláis cég, 2002-es alapitásakor gilisztákon alapuló szervestrágya-gyárként indult. A gilisztákat élelmiszerhulladékkal etették, majd az ürülékükből főzetet készitettek, és használt üditős palackokba töltve üzeltekben árulták. A könyv magyar kiadása óta több riport is készült alkotójával, amikben nyilatkozott a szemétkérdésen túl arról is, hogy pontosan mi is motiválta arra, hogy egyetemistaként a trágyabizniszbe keveredjen.
A gazdaszervezetek és az élősködőik folyamatos evolúciós versenyben állnak. Az élősködő egyre hatékonyabban fertőzi a gazdát, a gazda pedig egyre hatékonyabban pusztítja az élősködőjét. Ebben a versenyben nyilván különböző egyensúlyi állapotok állhatnak be, ha éppen a gazdában alakul ki egy új, hatékony védőrendszer, akkor egészen addig mentes maradhat az élősködőjétől, amíg az valahogyan nem hatástalanítja a védelmét. Ha ez sikerül, egy darabig megint az élősködő kerül előnybe, majd újrakezdődik a körforgás. Ilyen rendszer például a krumpli és a Phytophora infestans nevű élősködője, a P. infestans különböző effektormolekulákat termel, amelyekkel a krumpli immunválaszát gátolja, a gazda genom pedig különböző R géneket tartalmaz, amelyek termékei felismerik az élősködő által termelt molekulákat, így adnak ellene immunválaszt. Ez a verseny elég régóta tart már, amikor megszekvenálták egy krumplitörzs és az élősködőjének a genomját, négyszázharmincnyolc R gént találtak a krumpliban és ötszázhatvanhárom effektormolekulát kódoló gént a P. infestansban.
“De mi a legrosszabb, ami a hernyóval történhet?”, kérdezte sok évvel ezelőtt egy növényélettan vizsgán tanárunk egyik barátomat, aki kínjában annyit bírt kibökni, hogy “hát, ha lehull a levél”. Kevésszer láttuk Lásztity Demetert őszintén nevetni, de ez biztos az a pillanat volt, még akkor is, ha egyáltalán nem ezt a választ várta.
A valódi válasz az lett volna, hogy ha olyan anyagokat kezd el termelni a növény, amelyek toxikusak a hernyóra nézve, pl. alifaktikus glükozinolátokat.
A történet azért jutott eszembe, mert a napokban jött ki egy cikk, ami azt tárgyalja, hogy a “növények meghallják, ha egy levelüket hernyó rágja” és védekezésként más leveleikben is elkezdik a glükozinolátok (és más defenzív anyagok) termelését.