Vápenatka mnohohlavá a chemické složení jejího žlutého barviva
Publikováno: Neděle, 18.08. 2013 - 10:29:21
Téma: prof Patočka


Vápenatka mnohohlavá a chemické složení jejího žlutého barviva

Jiří Patočka

     Vápenatka mnohohlavá (Physarum polycephalum) je měňavkovitý prvok, řazený mezi hlenky. Je to heterotrofní organismus, který se živí bakteriemi, houbami a drobnými kousky  organického materiálu. Proto hraje vápenatka významnou úlohu při rozkladu látek v přírodě. Nejčastěji ji najdeme v tmavých vlhkých lesích mírného pásu, ale vzhledem k jejímu složitému životnímu cyklu se s ní můžeme setkat prakticky kdekoliv. Snadno ji poznáme. Její plasmodium, což je vegetativní fáze jejího života, může dorůstat značné velikosti a do dálky září svou jasně žlutou barvou. Pigmenty zodpovědné za zbarvení plasmodia jsou dva dusíkaté polyeny, physarochrom A (Steffan et al., 1987) a chrysophysarin A (Eisenbarth a Steffan, 2010).



     Hlenky byly dlouho zařazovány mezi houby, ale nyní jsou řazeny mezi prvoky (Protozoa). Jejich zařazení do systému živých organismů na Zemi však pořád není dořešeno. Na jednu stranu se chovají, jako rostliny, na druhou stranu jako živočichové. Nejsou však ani jedno, ani druhé. Jsou naprosto originální. Makroskopicky nejnápadnější jsou většinou drobné plodničky s výtrusy s pevnou stěnou, které hlenky vytvářejí v nepohyblivé fázi svého života. To byl důvod, proč byly řazeny mezi houby. Hlenky však mají i pohyblivé fáze životního cyklu, kdy se vyskytují v podobě měňavkovitých buněk a živí se pohlcováním bakterií a kvasinek.
Žijí buď jako drobné buňky (asi 10 µm) měňavkovitého tvaru a pokud mají dostatek potravy, pohybují se volně jako samostatní jedinci. Mohou ale také splývat do větších mnohojaderných útvarů, které se pohybují za potravouspolečně a vykazují i jisté známky „inteligence“ (Reid et al., 2012). Jejich studium přináší neustálá překvapení.
     Právě vápenatka mnohohlavá je často studovanou hlenkou a zdaleka to nejsou jen biologové, kteří se o ní zajímají. Zajímají se o ni bioorganičtí chemici a vidí v ní zdroj zajímavých biologicky účinných substancí (Stglich, 1989; Ishibashi, 2007) a surovinu pro přípravu dalších užitečných látek a produktů, např. biopaliv (Tran et al., 2012). Zajímají se o ni biofyzici, kteří studuji mechanismy řízení pohybu větších mnohojaderných útvarů (Kurihara, 1979). Zajímají se o ni také matematici. Vápenatkám, stejně jako i jiným hlenkám nelze upřít určitou inteligenci. Aby se dostali k potravě co nejrycheji, jsou schopny hned napoprvé najít nejkratší cestu bludištěm (Adamatzky et al., 2012; Bonifaci et al., 2012). Zřejmě jsou schopny si tuto cestu i zapamatovat.
      Žluté pigmenty jsou u hlenek poměrně časté, vápenatka mnohohlavá není jediná, která je  produkuje. Dva nejznámější žluté pigmenty vápenatky jsou physarochrom A (Steffan et al., 1987) a chrysophysarin A (Eisenbarth a Steffan, 2010). Physarochrom A je all-trans-N-[11-(2-acetylamino-3-hydroxyfenyl)-2,4,6,8,10-undekapentaenoyl]-glutamin, chrysophysarin A je all-trans-N-[9-(1,3-dimethyl-5-imidazolium)-2,4,6,8-nonatetraenenoyl]- N-(3,3-dimethylakryloyl)-leucin. Další tři žluté pigmenty podobné struktury, physariginy A – C, byly izolovány z jiné hlenky, Physarum rigidum (Mizino et al., 2003).

Literatura
Adamatzky A, Costello Bde L. Physarum attraction: Why slime mold behaves as cats do? Commun Integr Biol. 2012; 5(3): 297-299.
Bonifaci V, Mehlhorn K, Varma G. Physarum can compute shortest paths. J Theor Biol. 2012; 309: 121-133.
Eisenbarth S, Steffan B. Structure and Biosynthesis of Chrysophysarin A, a Plasmodial Pigment from the Slime Mould Physarum polycephalum (Myxomycetes). Tetrahedron 2000; 56: 363–365.
Ishibashi M. Study on myxomycetes as a new source of bioactive natural products. [Article in Japanese] Yakugaku Zasshi. 2007; 127(9): 1369-1381.
Kurihara K, Kamo N, Kobatake Y. Transduction mechanism in chemoreception. Adv Biophys. 1978;10: 27-95.
Misonoa Y, Itob A, Matsumotoc J, Sakamotod S, Yamaguchid K, Ishibashi M. Physarigins A–C, three new yellow pigments from a cultured myxomycete Physarum rigidum. Tetrahedron Letters 2003; 44(24): 4479–4481.
Reid CR, Latty T, Dussutour A, Beekman M. Slime mold uses an externalized spatial "memory" to navigate in komplex environments. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012; 109(43): 17490-17494.
Steffan B, Praemassing M, Steglich W. Physarochrome A, a plasmodial pigment from the slime mould View the MathML source (myxomycetes). Tetrahedron Letters1987; 28(32): 3667–3670.
Steglich W. Slime moulds (Myxomycetes) as a source of new biologically active metabolites. Pure Appl Chern. 1989; 61(3): 281-288.
Tran HT, Stephenson SL, Chen Z, Pollock ED, Goggin FL. Evaluating the potential use of myxomycetes as a source of lipids for biodiesel production. Bioresour Technol. 2012; 123: 386-389.







Tento článek si můžete přečíst na webu Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc
http://toxicology.cz

Tento článek najdete na adrese:
http://toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=596