Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chmel obsahuje řadu látek, které by se daly využít v lékařství – některé z nich mají dokonce protirakovinné účinky. Jejich obsah v chmelu, případně ve výsledném pivu, je však velmi nízký. Vědecký tým z Českých Budějovice ale nyní objevil slibnou cestu, jak to možná změnit.
Řada látek obsažená v chmelu není důležitá jen při výrobě piva, ale má také léčivý potenciál. Příkladem jsou třeba hořké kyseliny a prenylflavonoidy. Ty mají protizánětlivé účinky, dají se využít jako sedativa či dokáží nahradit nedostatek hormonu estrogenu u žen při menopauze. V posledních letech se intenzivně studují protirakovinové účinky prenylflavonoidů. Bohužel množství těchto látek v chmelu je nízké a proto se již řadu let hledají cesty, jak jejich obsah či efektivitu jejich získávání zvýšit. Pozornost vědců se soustředí na studium dědičné informace chmelu s cílem co nejlépe poznat molekulární podstatu tvorby léčivých látek. V posledních letech se několika vědeckým týmům podařilo objevit některé geny (tzv. transkripční faktory), které se podílejí na řízení tvorby prenylflavonoidů a hořkých kyselin a byla provedena řada pokusů, jak tyto řídící geny ovlivnit. Doposud se ale nikomu nepovedlo připravit rostlinku chmele se zvýšeným obsahem těchto látek pro efektivní výrobu léčiv.
Novou naději přinesli nyní odborníci z Ústavu molekulární biologie rostlin – Biologického centra AVČR v Českých Budějovicích ve spolupráci s Chmelařským institutem v Žatci, kteří se tomuto problému věnují dlouhodobě a řadu slibných genů sami objevili, otestovali a nakonec vnesli po modifikacích do chmelového genomu. Nedávno popsali a prozkoumali další 2 transkripční faktory, které řídí finální kroky tvorby hořkých kyselin a prenylflavonoidů. Vnesením těchto transkripčních faktorů do chmelu se podařilo v listech aktivovat geny podílející se na tvorbě léčivých látek na 40 až 60 násobně vyšší úroveň oproti původním rostlinám. A nejen to. V rostlinách chmelu došlo také k ovlivnění dalších výrobních drah a genů, které patrně zvýšenou produkci léčivých látek dále podporují. Pečlivá analýza všech genů v ovlivněné rostlině zároveň neprokázala aktivaci žádných genů, které by měly nepříznivý vliv na rostlinu chmele (fyziologie, růst a vývojové procesy). Výsledné rostliny navíc lépe rostly a měly vyšší obsah chlorofylu.
V rámci výzkumu byly rostliny dosud pěstovány jen ve sklenících, za přísně regulovaných podmínek, nyní výzkumníci plánují vyzkoušet, jak budou růst v polních podmínkách a hlavně, jestli vliv provedených modifikací bude opravdu tak slibný, a zda se obsah léčivých látek zvýší i v samičích hlávkách, které jsou u chmelu sklízeny a používány k výrobě piva. Cesta k léčivým tabletkám či přímo ozdravnému pivu z modifikovaného chmelu bude ještě dlouhá. Už teď lze ale současný výsledek označit po téměř 20 letech celosvětového výzkumu za jeden z velmi nadějných kroků směřujících k tomuto cíli.
Mishra A., Duraisamy G., Khare M., Kocábek T., Jakse J., Bříza J., Patzak J., Sano T., Matoušek J. (2018) Genome-wide transcriptome profiling of transgenic hop (Humulus lupulus L.) constitutively overexpressing HlWRKY1 and HlWDR1 transcription factors BMC Genomics 19: 739. DOI: 10.1186/s12864-018-5125-8
