Незалежність, за яку не соромно: у Львові створили колекцію, що рятує життя (фото)

Продовжуючи тему винаходів львівських вчених за часи Незалежності, не можемо оминути і науковців Львівськго національнго університету імені Івана Франка, в лабораторіях якого зберігаються мікроорганізми, що здатні рятувати життя.

Маленька лабораторія в корпусі біологічного факультету Франкового університету приховує справжній скарб. На столах лежать акуратно підписані чашки Петрі з дивовижними мікроорганізмами всередині.

Колекція цих організмів – національне надбання України.

І не дарма, адже вони виробляють багато корисних речовин серед яких антибіотики, ферменти чи вітаміни. Крім того, ці мікроорганізми здатні розщеплювати шкідливі відходи і пришвидшувати ріст рослин.

Всесвіт, що вміщується на долоні

В природі актинобактерії, в більшості, живуть у ґрунті, саме через них земля має такий специфічний запах. Для того, щоб побачити цей невидимий людському оку світ вчені в спеціальних лабораторних умовах готують різноманітні поживні середовища. Зазвичай, складається таке лише з трьох елементів: дрібно змелене вівсяне зерно змішають з водою та агар-агаром (речовина схожа на желатин, яку отримують з морських водоростей і завдяки якій поживне середовище застигає).

 

Чудернацькі колонії актинобактерій вражають і формами, і забарвленням.  Кожна з маленьких чашок Петрі – цілий незвіданий мікровсесвіт.

Ці бактерії здатні на дивовижні речі і вчені вже більш, ніж 70 років вивчають які ж саме.
«Актинобактерії є основним джерелом антибіотиків, які сьогодні використовують під час лікування широкого спектру інфекційних захворювань від легких до надзвичайно небезпечних – туберкульоз, сибірська виразка, холера, сепсис, мікози тощо, — розповідає  ІА «Дивись.info» Олександр Громико, кандидат біологічних наук, завідувач Колекції культур мікроорганізмів – продуцентів антибіотиків Львівського національного університету імені Івана Франка. — Також ці мікроорганізми синтезують протипухлинні антибіотики. Інший клас речовин, які продукують актинобактерії – це ферменти. Їх використовують в харчовій промисловості чи створення екологічно-чистих миючих засобів (безфосфатні пральні порошки). А деякі з них синтезують також вітаміни».

Колекція на трьох

Національним надбанням університетська колекція стала вже давно – ще в 2002 році, коли там нараховувалось не більше 400 штамів. Всі зразки колекції зібрані з ґрунту і в цьому її особливість.

Річ у тім, що актинобактерії «мешкають» не лише в землі. Трапляються вони і у водоймах, а ще часто співіснують з рослинами та безхребетними. Цікаво, що деякі з штамів актинобактерій прекрасно «уживаються» з мурахами-листорізами. Мурахи у своєму підземному «помешканні» вирощують гриби, якими харчуються. Коли плантації харчів починають «хворіти», мурашки «лікують» їх актинобактеріями, які розташовуються на їхніх тільцях. Термітам, до слова, ті мікроорганізми — ще потрібніші, адже допомагають мурахам перетравлювати деревину у шлунку.

У 2008 році науковці розпочали масштабний проект. Його мета – виділити  та вивчити властивості актинобактерій з території України. І почали вони своє дослідження з Кримського півострова. За кілька експедицій в Крим було зібрано більше, ніж 50 зразків — тип ґрунту та взірець прикореневої система рідкісних рослин. Науковці обрали півострів не дарма, адже саме там, як запевняє пан Громико, різноманіття мікрофлори дуже велике. Серед іншого, зразки були зібрані на плато Ай-Петрі та в Нікітському ботанічному саду. Науковці обрали півострів не дарма, адже саме там, як запевняє Олександр Громико, різноманіття мікрофлори дуже велике.

Збирати зразки науковці завершили в 2012 році і з того часу працюють лише в лабораторії.

На сьогодні з відібраних зразків вони виділили понад 3000 штамів актинобактерій, які поступово вивчають і вносять в реєстр Колекції.  І все це при тій умові, що у Львові з національним надбанням працює лише троє людей.

Але навіть утрьох їм вдалося знайти аж 14 нових антибіотиків, що деякі з них імовірно можуть стати новими ліками від раку,  золотистого стафілококу чи кишкової палички.

«За останні чотири роки, у співпраці з німецькими вченими, ми дослідили близько 500 штамів актинобактерій, - говорить пан Громико. — Серед них ідентифікували 8 штамів, які синтезують 14 нових, раніше ніким не описаних сполук, більшість з яких мають антибіотичні властивості. Є поміж них і антибіотик з протипухлинними властивостями, а також сполука, яка пригнічує розвиток вірусу грипу».

Певна річ, наразі це лише попередні дослідження і до остаточного результату – ще далеко. Адже крім доведення їхньої ефективності, треба ще й підтвердити їхню мало токсичну дію на організм людини.

«У будь-якому випадку, це — дуже важливе відкриття, адже наразі противірусних препаратів взагалі не існує, — пояснює науковець – Оскільки препарати, які сьогодні рекомендують для профілактики та боротьби з вірусними захворюваннями (головно грипом) мають не противірусну, а імуномоделюючу дію. А це абсолютно різні механізми».

З ґрунту в таблетку

«Більшість сучасних антибіотиків, що мають природне походження, синтезуються саме актинобактеріями, — пояснює вчений. — Перший  антибіотик з актинобактерій, стрептоміцин, виділив американський вчений українського походження Зельман Ваксан у 1943 році. Стрептоміцин активний проти туберкульозу та чуми. З цього часу почалася ера антибіотиків і потреба в цих препаратах постійно зростає».

[dyvys_blockqoute text="Більшість сучасних антибіотиків, що мають природне походження, синтезуються саме актинобактеріями" author=""]

Частину проблем додає і те, що віруси мутують і стають стійкими до антибіотиків. Головною причиною цього є безконтрольне використання ліків. Тому пошук нових дієвих природних сполук з властивостями антибіотика — надзвичайно актуально. Адже вони зможуть лікувати ті ж хвороби «по-новому».

Звичайно, від виявлення антибіотика і до готової пігулки — відстань у десятиліття досліджень та, як мінімум, мільярд доларів. На жаль, сьогодні українські фармацевтичні компанії не мають повного циклу створення антибіотиків, вони лише купують сировину та доводять її тут до готової  форми.

І в аптечці, і на грядці допоможе

Детальне вивчення актинобактерій може зробити просто революцію в сільському господарстві. А все тому, що актинобактерії в природі часто співіснують з рослинами.Такий симбіоз вигідний усім. До прикладу, бактерії здатні виробляти фітогормони, які сприяють росту будь-якої рослини. Тож, біологічно активна речовина, яку «дістають» з бактерій, може стати активатором росту для сільськогосподарських культур.

До того ж, синтезуючи антибіотики, ті мікроорганізми захищають свого «господаря» від шкідливих бактерій і грибів. Наприклад, господині знають, як важко вберегти капусту аби вона не зігнила ще на стадії розсади. Цей процес – наслідок життєдіяльності грибка, від якого актинобактерії можуть захистити. До того ж, на відмінну від штучних добрив, бактерії виділяють саме стільки антибіотиків, скільки потрібно. Тобто ризику «переборщити» з ліками взагалі нема.

 

«Вони також здатні трансформувати нерозчинні джерела живлення, зокрема мікроелементи, — продовжує Олександр Громико. – Рослині для нормального росту і розвитку необхідне залізо, фосфор та інші елементи. Їх у грунті, зазвичай, є вдосталь. Однак, часто ті елементи присутні в дуже складних нерозчинних у воді формах, які рослини не здатні засвоювати. На допомогу їм приходять ті ж актинобвактерії (поряд з іншими мікроорганізмами), які населяють прикореневу зону рослин. Вони мають потужних ферментний апарат, який здатний трансформувати нерозчинні сполуки заліза, фосфору й інших елементів у розчинну -- доступну для рослин. Таким чином ці мікроорганізми покращують живлення рослин та сприяють їхньому нормальному розвитку».

Врятує від хімічного сміття

Серед «знахідок» львівські вчені виділяють також бактерії, які можуть допомогти в боротьбі з забрудненням грунтів. Деякі зі штамів актинобактерій можуть розщеплювати відходи хімічного виробництва. Окремі з них засвоюють гавіть деякі з фракцій нафти. Вчені сподіваються, що їхні знахідки допоможуть в майбутньому вирішити цілком конкретні проблеми з забрудненням грунтів в Бориславі, «вилікувати» землю поблизу Грибовицького сміттєзвалищі і «побороти» кислотні озера навколо териконів в Червонограді.

Христина ІНЖУВАТОВА

Фото: Микита ПЕЧЕНИК

Про винаходи, які подарувала Україні та світу наукова спільнота НУ Львівська політехніка, читайте тут.