Nová zbraň proti nedostatku vitaminu A: jogurt

Lactobacillus casei

Co mají společné bakterie, jogurt a vitamín A? Pro většinu z nás ne tolik. Pro Christophera Johnsona však ne zcela zřejmá spojení by mohla být klíčem k tomu, aby se každoročně zabránilo 300 000 dětských úmrtí v Indii..

Inspirace zasáhla minulý rok, když Johnson dokončoval vysokoškolské vzdělání v mikrobiologii na University of Wisconsin-Madison. Při vkládání genů do bakterií E. coli, aby byly schopny produkovat určitý druh paliva v tryskách – součást studentské soutěže v syntetické biologii (akagenetické inženýrství) – začala jeho mysl zaplavovat další zajímavé možnosti. “Začal jsem přemýšlet o úžasné síle, kterou máme jako vědci … můžeme naprogramovat některé organismy, jako jsou počítače, aby produkovaly téměř cokoli,” říká Johnson.

Christopher Johnson, bakterieO pár přestávek později se Johnson a Johnson, nyní první rok postgraduálního studenta bakteriologie na UW-Madison, je na dobré cestě k tomu, aby se propadl v neřešitelném problému nedostatku vitaminu A v rozvojových zemích. (Johnson je napravo u Dr. James Steele.)

Není to špatné pro 23letého muže s ADHD a méně než hvězdným akademickým záznamem. “Ve strukturované učebně nejsem moc dobrý,” říká. “Vždycky jsem chtěl jít ven a dělat skvělé věci, protože existuje spousta skvělých věcí, které je třeba udělat.”

Bakteriální spojenci

Johnsonova putovní zvědavost rychle přistoupila k myšlence koaxiálních mikrobů k produkci vitamínů, které by mohly být konzumovány v potravinách a pomáhají předcházet nemocem. Fermentovaná jídla byla jasnou volbou, protože již obsahují prospěšné bakterie a vitamín A se stal špičkovým produktem, protože mnoho bakteriálních druhů je snadno produkuje pomocí několika snadných genetických vylepšení..

Johnson, vášnivý sládek domácího piva, krátce flirtoval s obohacujícím pivem (které používá kvasinky k fermentaci místo bakterií), ale nakonec se usadil na něčem, co má větší věk a kulturní přitažlivost: jogurt. Další bonus: Jogurt obsahuje Lactobacillus casei, známé probiotické bakterie, které je jednodušší vyrobit než kvasinky. Navíc může být snadno modifikován za vzniku beta-karotenu, který tělo přeměňuje na použitelný vitamín A v potřebném množství, takže nehrozí předávkování.

Dále si Johnson vybral Indii, kde jogurt je základní jídlo a děti a těhotné ženy jsou neúměrně ovlivněny nedostatkem vitaminu A kvůli nedostatku cenově dostupného ovoce a zeleniny. Vitamin A je rozhodující pro zdraví očí, stejně jako pro správný vývoj plodu a pro posílení imunitního systému v boji proti infekcím.

jogurt laktobacillus caseiPři ústupu serendipity uspořádal Johnson také tři profesory na akademické půdě se správnou odborností: Dr. Sherry Tanumihardjo, odborník na metabolismus vitaminu A, který v Indii intenzivně pracoval; Dr. Brian Pfleger, profesor chemického a biologického inženýrství se zkušenostmi s bakteriální biosyntézou karotenoidů (barevné rostlinné sloučeniny, které zahrnují beta-karoten); a Dr. James Steele, potravinářský vědec specializující se na mléčné fermentace obsahující Lactobacillus casei. Steele je nyní také hlavním řešitelem projektu.

Když bylo vše na místě, Johnson požádal o grant od skupiny s názvem Save Lives at Birth, mezinárodní program zahájený ve spolupráci s USA. Agentura pro mezinárodní rozvoj (USAID), návrh zákona & Nadace Melinda Gatesové, norská vláda, Velká výzva v Kanadě a britské ministerstvo pro mezinárodní rozvoj (DFID). K Johnsonovu překvapení mu bylo uděleno 175 000 dolarů a zrodil se projekt Drsti (drsti znamená v hindštině zrak).

“Pořád jsem trochu v šoku,” říká Johnson. “Nemám nejlepší vysokoškolské vzdělání, myslím, že skutečnost, že jsem se ujal iniciativy k tomu, aby se to stalo, mě pravděpodobně také dostala do střední školy.”

Ne vaše Frankenfoods

V následujících dvou letech vyvine Johnson lyofilizovaný kmen bakterií produkujících beta-karoten, který vypadá jako prášek a je dodáván v balíčcích určených k distribuci ženám v Indii, které vyrábějí jogurty pro své domácnosti a další malé výrobce jogurtů. „Myšlenkou,“ říká Johnson, „je představit naše bakterie místním startovacím kulturám.“ Jogurt je vytvořen přidáním malé části předchozí šarže obsahující místní bakteriální kmeny – startovací kultura – do nové kádě mléka. “Poté naše bakterie zůstanou ve všech startovacích kulturách a nepřetržitě produkují bio-obohacený jogurt beze změn výrobních metod,” říká..

Pokud to zní jako GMO jogurt, tak to technicky je. Ale jak poznamenává Johnson, lidé po tisíciletí konzumovali jogurt, Lactobacillus casei a rostliny obsahující stejné beta-karotenové geny. I když geny skočí na jiné druhy (což se nevyhnutelně děje v přírodě), tyto druhy jednoduše začnou produkovat beta-karoten nebo vůbec nic. “Nebojím se,” říká Johnson. “U genetického inženýrství jsme udělali chyby, ale naše schopnost modifikovat bakterie tak, aby pro nás chemie mohla přinést také skvělé věci, včetně lepšího jídla.”

Johnson nakonec doufá, že věci zvětší. Stejný proces by mohl být použit k obohacení jiných fermentovaných potravin po celém světě, jako jsou sýry, kefír a fermentované příze (v Africe je hlavní složkou nedostatek vitaminu A). “Chtěl bych založit nevládní organizaci nebo partnera, který by lidem v rozvojových zemích umožnil přeměnit tuto technologii v podnikání,” říká Johnson. “Existuje spousta inteligentních lidí a někdy potřebují jen nástroje.”

CS.AskMeProject