Jak se rostliny brání

Když člověk stříká různými přípravky ovocné stromy nebo polní plodiny proti hmyzím škůdcům, má hrdinský pocit, že svými chemikáliemi chrání bezbranné rostlinky proti nenechavému hmyzu. Je to však jen obvyklá lidská domýšlivost. Stejně mylné je myslet si, že štiplavost křenu nebo cibule je dar přírody do naší kuchyně. Skoro každá rostlina má svou chemickou ochranu, a to mnohem přirozenější, než jsou naše chemikálie. Někdy je slabší, a proto jabloně či duby své housenky a mšice ničí, kdežto na ořešáku nebo akátu prostě žádné nenajdeme. Oba stromy mají tak silnou obranu, že i jejich spadlé listí se nesnadno rozkládá.

Proč nás na zelí trápí jen housenky běláska a ne mandelinka bramborová? A proč housenky běláska nejsou na bramborech? Každá z těchto rostlin je toxická pro jiný hmyz. Zelí a všechny brukvovité tvoří silici, kterou máme rádi v křenu a ředkvičkách, ale nelíbí se nám její „vůně“, když vaříme kapustu. Silicí se brukvovité účinně brání housenkám. Jen bělásek v evoluci vyvinul chemickou cestu, jak ji v zažívacím traktu housenky zlikvidovat, a proto má na ožírání kapusty výsadní právo. Brambor se brání solaninem; kvůli němu nemůžeme jíst zelené části brambor. A opět se našla mandelinka bramborová, která se s touto obranou dovede vypořádat. Neumí to však bělásek a ani žádná další housenka.

Mohli bychom tak jít od rostliny k rostlině, a v každé najdeme nějaký druh chemické obrany, ale také nějaký druh hmyzu, který ji „prolomí“. Pro člověka jsou některé chemické prostředky rostlin (třeba křenu, kapusty a cibule) neškodné, jiné škodlivé (třeba solanin v bramborách).

Velmi účinná je skupina bílkovin, která se nazývá lektiny. Jsou specifické podobně jako enzymy – vážou se na chemické skupiny cukrů, ale na rozdíl od enzymů zůstává jen při vazbě. Dlouho bylo záhadou, k čemu jsou lektiny rostlině dobré, když v ní nemají cílový cukr. Třeba v kůře „bezinky“ (Sambucus nigra) je lektin navazující se na kyselinu sialovou. Ta v černém bezu není, zato je hojná na povrchu živočišných buněk. A všimněme si: zajíci okoušou kůru jabloně, ale nikdy černého bezu. Vědí proč. Lektiny jsou obranné látky rostlin, většinou toxické nejen pro hmyz, ale i pro savce včetně člověka. Některé z nich se navazují na cukerné zbytky na povrchu krvinek a způsobují jejich shlukování. Proto r. 1888, když Stillmark rostlinné lektiny objevil, dostaly nejdřív název fytohemaglutininy. Mají však vlastnost mnohých bílkovin – varem se ničí. Přesvědčí se o tom ten, kdo by si chtěl pochutnat na zelených syrových fazolových luscích podobně jako na hrachových. Fazole obsahují lektin značně rezistentní na trávicí enzymy. Zvědavci se tento lektin naváže na buňky střevní výstelky, které ho rychle fagocytují. Uvnitř způsobí zvýšení metabolizmu a tím hypertrofii střeva, což neopatrnému jedlíkovi nezpůsobí potěšení. Nicméně vařené zelené fazolové lusky jsou pochoutkou.

Museli bychom pochybovat o schopnostech vědců, kdyby nepřišli na nápad, že přestanou zamořovat prostředí chemikáliemi a začnou proti hmyzím škůdcům bojovat těmito přirozenými zbraněmi. Dalo by se zkusit například k chemické obraně zelí přidat i zbraň bramboru – a měli bychom po starosti s běláskem. Tato úvaha je vědecky zajímavá, ale pro praxi nepoužitelná, protože bychom nemohli jíst zelí, kdyby obsahovalo solanin. Jenže věda nemůže dělat pouze takové pokusy, které přinesou přímo novou pochutinu. Musí sbírat zkušenosti i na modelech, které jsou užitečné právě jen pro ty zkušenosti.

Arpad Pusztai ve známém skotském Rowettově výzkumném ústavu krmil laboratorní potkany syrovými brambory geneticky modifikovanými tak, že obsahovaly lektin ze sněženky. Kupodivu se jim mnoho nedělo. Pouze po delší době měli problémy s imunitním systémem, což se podle známých účinků lektinů dalo čekat.

Až sem to byl normální výzkum, podobný jaký probíhá ve stovkách laboratoří na světě. To ostatní – veřejná diskuse odborného problému je spojeno nejen s odpovědností vědce a etikou výzkumu. Nechci tyto otázky odbýt na několika řádcích (a Vesmír jim věnoval místo při jiných příležitostech), chtěl bych však připomenout ještě jednu stranu problému: odpovědnost diskutujících.