Page 7 - MaSzeSz hírcsatorna 2020/4.

SZAKMAI - TUDOMÁNYOS ROVAT

tudják közvetlenül lebontani, anyagcsereútjaiknak a molekula szerkezetét változtatja meg egy pon-
idegenek ezek a vegyületek (xenobiotikumok). ton az enzim. Amikr az enzim a saját szubsztrátját
Az anyagcsere folyamatai, útvonalai az evolúció bontja, akkor végső soron a szubsztrát az anyag-
során változnak, képlékenyek. Azonban ezek cserébe bekapcsolva szén- vagy energiaforrás-
a szintetikus molekulák, mint a gyógyszerek is, ként szolgálhat. A kometabolizmus, a véletlen-
nagyrészt az utóbbi évtizedekbenjelentek meg, szerű átalakítás nem jár energiatermeléssel vagy
így a mikroorganizmusok korábban nem talál- egyéb hasznosítással. Mégis a molekula elindul
koztak ezekkel. Akadnak olyan baktériumtörzsek a biokémiai átalakulás útján.
is, amelyek az anyagcseréjükbe képesek bevonni
bizonyos gyógyszereket, de ez ritka. Ráadásul A kometabolikus biodegradációra nem csak
ezek alkalmazása a szennyvíztisztítási technológi- szerves anyag fogyasztó (heterotróf) szervezetek
ában nehézkes és költséges, hiszen egy speciális képesek, hanem ún. autotrófok is, például a nit-
törzset kell felszaporítani. Szerencsére azonban rogéneltávolítási ciklusból jól ismert nitrifikálók.
a kémiai anyagot átalakítását segítő enzimek Ez utóbbival a szakirodalom részletesen foglal-
kellőképpen rugalmasak. Az enzim által irányí- kozik és szerepük a gyógyszerek kometabolikus
tottbiokémiai átalakulás kiindulási vegyületét folyamataiban jól ismert. [5][6] Mi a kutatásainkban
szubsztrátnak nevezik, ennek a molekulának a heterotróf mikroorganizmusok kometaboliz-
változik meg a szerkezet, ezen fejti ki az enzim musával foglalkozunk és a szennyvíztisztításban
a hatását. Az enzimek egyrésze nem hűséges betöltött szerepüket térképezzük fel. Kifejezetten
teljesen a szubsztrát partneréhez és véletlensze- a gyógyszermaradványokra koncentrálunk,
rűen más, a szubsztráthoz hasonló szerkezetű hiszen komoly közegészségügyi kockázatot
molekulát is átalakít. Ez tulajdonképpen működési hordoznak.
hibának tekinthető, de evolúciós szempontból
kedvező, mert az enzim későbbi repertoárja 2. ANYAG ÉS MÓDSZER
kiszélesedhet. Ez az emberiség szerencséje is,
hiszen a mikroszennyezők esetében is működhet A kísérletekhez a következő gyógyszereket hasz-
ez a véletlenszerű átalakítás, a molekula szerke- náltuk: eritromicin (ERY), oxacillin (OXA), trimet-
zetének „hasítása”, ha úgy tetszik. hoprim (TMP), piperacillin (PIP), kloxacillin (CLX),
tetraciklin (TCN), oxitetraciklin (OTC), klórtetraciklin
A kometabolizmus során egy bonyolult szerke- (CTC), doxiciklin (DOX), szulfametoxazol (SMX),
zetű molekulát (pl. gyógyszer) képes megbontani diclofenák (DCF), ibuprofen (IBP), klofibrinsav
a baktérium, ha egy egyszerű, könnyen bont- (CFA), karbamezepin (CBZ). Kiemelten kezeltük
ható szubsztrát is a rendelkezésre áll. Egy olyan a szulfametoxazolt, a diclofenákot és a karba-
bonyolult molekulát, amelyet normál esetben mazepint, amelyket a szakirodalmi adatok alapján
nem képes bontani, mert nem idomult hozzá a biológiailag legnehezebben transzformálható
az enzimrendszere. Tulajdonképpen itt arról van gyógyszerek közé tartoznak. Szubsztrátként (GS
szó, hogy az egyszerű szubsztráttal megdolgoz- = growthsubstrate) a következő egyszerű szerves
tatjuk az enzimjét és ez az enzim véletlenszerűen vegyületeket alkalmaztuk: metanol, etanol, han-
a bonyolult molekulát is bontja. Itt természetesen gyasav, ecetsav, propionsav, vajsav, valeriánsav,
nem teljes lebontásról beszélünk, hanem csak kapronsav, tejsav, etilén-glikol.

7