PHA granule pomáhají bakteriím vydržet osmotický stres
Polyhydroxyalkanoáty, čili PHA, jsou polyestery, které v přírodě produkují mnohé mikroorganismy. Často k tomu dochází v návaznosti bakteriální fermentaci cukrů nebo lipidů. Když látky PHA vytvářejí bakterie, tak jim mohou sloužit například jako zdroj energie anebo materiál pro ukládání uhlíku. V bakteriální buňce PHA látky obvykle vytvářejí vnitrobuněčné granule. Řetězce PHA může tvořit více než 150 různých monomerů, které mohou být různě kombinované. Díky tomu mohou PHA vytvářet materiály s velice rozmanitými vlastnostmi. PHA jsou biologicky rozložitelné a v současnosti jsou používané při výrobě bioplastů.
V bakteriální buňce mají PHA ještě další funkce. Jednou z nich je, že podporují bakteriální buňky při přežívání různých stresů v prostředí. Jana Nebesářová z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, a z Biologického centra AVČR, společně s kolegy zjistila, že přítomnost PHA granulí v buňkách bakterií podstatně zvyšuje jejich schopnost vydržet výkyvy osmotického tlaku v okolí. Badatelé pozorovali bakterie pomocí transmisní elektronové mikroskopie a termogravimetrické analýzy. U půdní bakterie Cupriavidus necator, která je schopná vyrábět i rozkládat PHA látky, zajistí přítomnost PHA granulí, že mnohem lépe zvládne náhlý vzestup osmotického tlaku a jeho následný pokles.
Ochranný efekt PHA granulí badatelé pozorovali i u halofilní bakterie Halomonas halophila. Buňky s těmito granulemi lépe obstály v prostředí s náhle sníženým osmotickým tlakem. Tento efekt by podle autorů studie mohl vysvětlovat hojné zastoupení PHA látek u halofilních mikrobů. Výsledky výzkumu přitom mají i velký praktický význam. PHA látky by mohly být využívané v různých biotechnologiích, v nichž bakterie čelí výkyvů osmotického tlaku, například při bioremediaci, tedy biologickém odstraňování škodlivin v prostředí anebo při výrobě bioplastů.
Kontakt: Ing. Jana Nebesářová, CSc. (nebe at paru.cas.cz)