Οι ερευνητές ανακάλυψαν έναν τρόπο σύνθεσης μιας ένωσης του μπλε τυριού που έχει αντιβακτηριακές και αντικαρκινικές ιδιότητες.
Οι μαρμάρινες φλέβες του μπλε τυριού, οι οποίες είναι βρώσιμες μούχλες Penicillium, παράγουν ενώσεις με αντιμυκητιασικές, αντιβακτηριακές και άλλες βιολογικές ιδιότητες σε υψηλές δόσεις, γνωστές και ως φυσικά προϊόντα.
Ερευνητές του Virginia Tech δημοσίευσαν μια μελέτη, στην οποία παραθέτουν έναν νέο, αποτελεσματικό τρόπο για τη σύνθεση των ευεργετικών ενώσεων του μπλε τυριού με τρόπο που αποφεύγει τη χρήση επιβλαβών χημικών ουσιών.
Προηγουμένως, η σύνθεση αυτών των ενώσεων ήταν είτε εξαιρετικά χαμηλή σε απόδοση είτε απαιτούσε τη χρήση επιβλαβών ή επικίνδυνων χημικών ουσιών.
«Αυτή η ανακάλυψη εξηγεί τον μηχανισμό πίσω από μια νέα αντίδραση στον τομέα μας, καλύπτοντας ένα κενό γνώσης», λέει η Σίντνεϊ Τζόνσον, η οποία απέκτησε το διδακτορικό της στη βιοχημεία στο Virginia Tech και είναι επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο ACS Biochemistry.
Η αντιβακτηριακή αντοχή έχει γίνει ένα σημαντικό ζήτημα για την κοινωνία, το οποίο προκλήθηκε από την υπερβολική χρήση φυσικών προϊόντων που χρησιμοποιούνται στην αγορά για δεκαετίες, λέει η Τζόνσον.
Βρίσκοντας έναν τρόπο να συνθέσουν σε μεγάλη κλίμακα μια φυσική ένωση που δεν είχε χρησιμοποιηθεί προηγουμένως για αντιβακτηριακές εφαρμογές, οι ερευνητές κατάφεραν να αποφύγουν τις υπάρχουσες αντιβακτηριακές αντιστάσεις.
«Ασχολούμαστε με ένα ένζυμο που μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία ενός φυσικού προϊόντος που έχει μια μοναδική δομή που θα καθιστούσε πολύ δύσκολο για τα παθογόνα να γίνουν ανθεκτικά», αναφέρει η Τζόνσον. «Τα υπάρχοντα παθογόνα θα έπρεπε να εξελιχθούν για να γίνουν ανθεκτικά σε αυτή τη νέα ένωση».
Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που βοηθούν στην επιτάχυνση των χημικών αντιδράσεων. Για το πείραμά τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα ένζυμο που παράγει κάτι που ονομάζεται ροκφορτίνη L. Τμήματα της χημικής του δομής είναι βιολογικά ενεργά, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να έχει ευεργετικές ιδιότητες, όπως αντιμικροβιακές δραστηριότητες.
Επιπλέον, η παραγωγή της ροκφορτίνης L είναι κεντρική για την παραγωγή άλλων μορίων που ονομάζονται γλαντικλόνη, μελεζρανίνη και οξαλίνη, τα οποία έχει αποδειχθεί ότι έχουν ευρείες αντιμικροβιακές ιδιότητες και πολλά υποσχόμενες αντικαρκινικές επιδράσεις κατά των ανθρώπινων καρκινικών κυττάρων του μαστού και της λευχαιμίας.
Το ένζυμο αυτό συνδέει δύο ομάδες υδροξυλίου σε ένα άτομο αζώτου, οι οποίες είναι λειτουργικές ομάδες που απαντώνται στα σάκχαρα και τις αλκοόλες. Μια ομάδα υδροξυλίου αποτελείται από ένα άτομο υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Μέσω μιας πολύπλοκης χημικής διαδικασίας, οι ομάδες υδροξυλίου αναπτύσσουν στη συνέχεια μια εντελώς διαφορετική λειτουργικότητα.
Πολλά είδη μυκήτων παράγουν αυτή την ένωση με φυσικό τρόπο και είναι σχετικά νέο στον τομέα της βιοχημείας να ερευνάται ο τρόπος σύνθεσης αυτών των διαδικασιών σε μεγάλη κλίμακα. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο μηχανισμός της αντίδρασης και η πραγματική χημεία που λαμβάνει χώρα στο εμπλεκόμενο άτομο αζώτου είναι εντελώς μοναδική σε σύγκριση με άλλες έρευνες.
«Αυτή η μελέτη θέτει τα θεμέλια για τη χρήση του ενζύμου για τη σύνθεση των φυσικών προϊόντων», αναφέρει η Τζόνσον. «Οι βελτιώσεις καθιστούν τη διαδικασία αυτή πολύ πιο εμπορική. Μελλοντικά, θα μπορούσαμε να διαθέσουμε στην αγορά ένα φάρμακο που περιέχει μία από αυτές τις ενώσεις ή κάτι παρόμοιο».