InterviewStromy patria medzi najstaršie organizmy na našej planéte. Boli tu dávno pred nami, a veľmi pravdepodobne prežijú aj náš koniec.
Stromom sa darí na premrznutej Aljaške, aj na vyschnutej Sahare. Stromy zažili (a prežili) už kadečo – veď si len „spomeňme“ na dobu ľadovú, či na novodobé katastrofy, ako sú atómové výbuchy (mimochodom, v Černobyľskej oblasti sa im darí nad očakávanie).
Nebude preto prekvapením, že v posledných desaťročiach sa stromy stali stredobodom celosvetového výskumu, a to aj z hľadiska ich využitia vo farmakológii, resp. v liečbe závažných ochorení, ako je rakovina. Jeden taký výskum prebieha aj na Slovensku.
Experimentálny výskum na STU
Slovenská technická univerzita v Bratislave má aktuálne k dispozícii prístroj, ktorý umožňuje experimentovanie s najrôznejšími materiálmi. Mladý tím intenzívne pracuje na projekte, ktorého cieľom je získavanie extraktívnych látok z rastlinných surovín. Hlavnou zložkou, ktorá ich v tomto období najviac zaujíma, je kôra stromov.
„Vedci a výskumníci skúmajú stromy už vyše 100 rokov, aby zistili, čo z nich by sa dalo využiť v medicínskej oblasti. Na našej univerzite sa zameriavame na kôru stromov, ktorá – okrem spaľovania a dekoračného využitia – v podstate nemá žiadne iné použitie. Naša myšlienka spočíva v tom, že pred využitím na tieto účely, vyextrahujeme z kôry látky, ktoré by mohli byť zaujímavé pre oblasť farmakológie,“ hovorí Ing. Aleš Ház, PhD., riešiteľ špecializovaného výskumu projektu APVV – Komplexné využitie extraktívnych zlúčenín kôry.
Projekt, na ktorom univerzita pracuje, je rozdelený do viacerých etáp. Momentálne sú pri identifikácii ochranných látok, ktoré sa prirodzene nachádzajú v kôre. Práve tieto látky strom využíva na zabezpečenie sa proti škodcom alebo nepriaznivým poveternostným podmienkam.
„Stromy patria k najschopnejším obyvateľom na Zemi. Dokážu sa prispôsobiť extrémnym podmienkam, v ktorých by žiaden človek dlho neprežil. Vieme, že stromy sú neustále „vonku“, teda nemôžu sa skryť, ako to robíme my, keď na nás útočí príroda, či iné vplyvy. No aby toto zvládli, potrebujú sa nejako chrániť,“ hovorí výskumník.
Vďaka dlhoročnému celosvetovému výskumu, dnešná veda pozná veľké množstvo látok, ktoré sa nachádzajú v kôre. Mnohé z nich už dlhšie používame napr. pri zvyšovaní ochrany prírodných materiálov, ktoré musia byť zároveň neškodné pre ľudský organizmus. Aké pokroky však dosiahla veda v súvislosti s využitím kôry na medicínske účely?
„Najzaujímavejšie na skúmaní látok z kôry, sú dve dôležité vlastnosti: antioxidačný účinok a protirakovinový potenciál. Najmä čo sa týka rakoviny krvi – leukémie, doterajší výskum naznačuje vysoký potenciál látok, ktoré nazývame stilbény. Celkovo sa však bavíme o približne 150 druhoch látok. Náročnosť úlohy spočíva v tom, ako oddeliť jednotlivé skupiny látok, od tých ďalších. V prípade izolácie väčšej skupiny látok, je tento proces omnoho zložitejší, a finančne aj časovo náročnejší,“ vysvetľuje Ing. Aleš Ház, PhD.
Superkritický extraktor
Spomínaný prístroj, pracujúci pri superkritických podmienkach, si univerzita zakúpila zo Spojených štátov amerických, kde ho aj vyrobili. Na Slovensku máme iba tento jeden prístroj, jeho cena sa pohybuje okolo 100.000 eur. Superkritická extrakcia je relatívne nový spôsob, ako izolovať a separovať jednotlivé skupiny látok.
„Superkritický extraktor dokáže primäť oxid uhličitý, aby bol nosným médiom. Hovoríme o aplikácii, keď sa pri vyššom tlaku stáva z oxidu uhličitého kvapalina, hoci bežne, napr. pri vydychovaní, ide o plyn. Keď tieto podmienky upravíme, a tlak ešte mnohonásobne zvýšime, vytvoríme superkritické podmienky, v rámci ktorých je oxid uhličitý naďalej plynom, ale správa sa ako kvapalina. A práve vtedy dobre preniká naprieč látkou, v tomto prípade kôrou,“ hovorí Aleš Ház.
Pre lepšiu predstavu, v superkritickom extraktore, veľkom asi ako priemerná chladnička, vzniká tlak, ktorý by za pár minút rozdrvil budovu univerzity na prach. Technické prevedenie, ktoré to umožňuje, je veľmi hrubý oceľový plášť reaktora, ktorý slúži ako nádoba, resp. reakčná cela. Prístroj má aj ďalšie prednosti, a síce objemy, s ktorými vie narábať. Treťou výhodou je, že zariadenie vie pracovať pri relatívne nízkych teplotách.
„Aby sme však skúmané látky zbytočne nevystavovali teplotnému šoku, extraktor nechávame pracovať pri zhruba 10 – 60 stupňoch Celzia. To je veľmi šetrný proces, a pritom pri extra vysokom tlaku, cca 10.000 PSI (70 MPa),“ upresňuje čísla Aleš Ház.
Na otázku, prečo vedci skúmajú kôru, a nie priamo drevnatú časť stromu, odpovedá:
„V celej rastlinnej ríši nenájdeme nič také, ako je kôra. Kôra je síce priama zložka organizmu, v tomto prípade stromu, no zároveň ide o sekundárny systém. Kôra si plní ochrannú funkciu, stará sa o jadro dreva, resp. o tú časť, ktorá je najživšia – a je to tá vrstva, ktorá sa nachádza priamo pod kôrou. Práve tu vzniká hrubnutie dreva, a naopak, ako hrubne kôra, zväčšuje sa aj priemer stromu.“
Keďže ľudská koža je zase „náš“ najväčší orgán, mohli by sme chvíľu porovnávať. No pretože novorodenec nemá pokožku oveľa tenšiu, ako dospelý človek, a strom počas celého svojho života zniekoľkonásobí hrúbku svojej kôry, „víťaz“ je jasný.
„Toto je možno taký signál pre ľudstvo, že pokiaľ kôra dokázala zabezpečiť ochranu pre také veľké organizmy, ako sú stromy, pravdepodobne skrýva v sebe niečo, čo je zaujímavé aj pre nás. Konkrétne spomínané stilbény – tie majú preukázateľný účinok práve v oblasti leukémie. Každá látka sa však dá vedecky charakterizovať iba z toho hľadiska, do akej miery je účinok pretrvávajúci, teda efektívny. Aktuálne sa preto momentálne skúma, či je možné pripraviť látky, ktoré by mali prospešné účinky na ľudské telo. Podobným spôsobom sa veda dopracovala napr. k tomu, že listy vŕby účinkujú proti horúčke, čo vyústilo do objavenia acylpyrínu. My zase skúmame kôru zo smrekov, a uvidíme, či prispejeme k vynájdeniu iného lieku,“ uzatvára Ing. Aleš Ház, PhD.
Tímu zo Slovenskej technickej univerzity v Bratislave budeme držať palce!
Fotografie: Pavol Gemeier a shutterstock.com
