„Taip labai maži“
Autorius Thomas Levenson
„Random House“, 448 puslapiai, 35 doleriai
1856 m. lapkričio 4 d. ponas Bigo iš Lilio, Prancūzijos, laukė vietinio chemijos dėstytojo vizito. Bigo nebuvo įpratęs priimti akademikų. Mieste jis turėjo gamyklą, kurioje buvo gaminamos dideli kiekiai burokėlių sulčių, kurias jis fermentuodavo į alkoholį, skirtą naudoti vietinėje pramonėje. Bent jau tokia buvo idėja. Tačiau mėnesius porcijos rūgdavo, virsdavo niekam nenaudingu, dvokiu skysčiu. Rizikuodamas prarasti savo pragyvenimo šaltinį, Bigo pakvietė 33 metų chemiką pasižiūrėti. Chemiko vardas buvo Louis Pasteuras.
Pasteuras, kuris taip pat buvo vaistininkas ir mikrobiologas, galiausiai pelnė pasaulinį pripažinimą už jo indėlį į mikrobų teoriją, vakcinų atradimą ir procesą, kuris pavadintas jo vardu – pasterizaciją. Tačiau kelias į visuomenės sveikatos transformaciją prasidėtų fermentacijos bake, pripildytame dvokiančio burokėlių kruopų ir naudingų bakterijų kolonijų. (ir žalingų) mikrobų. Bigo kvietimas ne tik pakeistų gamintojo likimą [1]; jis pakeistų pasaulį.
Iš tiesų, mikrobai yra pasaulis, atsakingas už daugelį jame vykstančių dalykų. Kiekvienas, bandęs rauginti tešlą, žino, kad su vandeniu sumaišyti miltai, palikti ore, pradeda burbuliuoti ir brinkti patys, nereikia dėti mielių. Kaip mums pasakoja Thomas Levenson knygoje „Taip labai maža“, fermentacija yra „vienas pirmųjų natūralių procesų“, kurį „žmonių visuomenės pakreipė savo tikslais“. Tai priežastis, kodėl „duona, alus ir vynas yra tokie pat seni, kaip civilizacija“.
Tyręs mikroskopu, Pasteuras atrado mieles „gerame“ burokėlių alkoholyje. Tačiau „blogose“ partijose jis rado kitokios rūšies mikrobą. Vietoj riebalinių mielių lašelių ten buvo ilgesnės, lazdelės formos. Jei Pasteuras išskyrė mieles ir įdėjo jų į burokėlių sultis, jis visada gaudavo alkoholio reakciją; jei jis izoliuotų kitą mikrobą ir įterptų jį į burokėlių sultis, įvyktų pieno rūgšties reakcija [2]. Kiti mikrobai būtų gyvi, padarė jis išvadą, jie ėstų cukrų ir išskirtų rūgštis bei dujas. 1860 m. Pasteuras paskelbė straipsnį „Apie fermentų kilmę“, kuriame aiškino, kad mažyčiai organizmai yra „ne negyva medžiaga“, o gyvybės „gemalas“. Ir jei visi mikrobai yra gyvybė, tai pati gyvybė yra gemalas. „Paprastai“, – rašo ponas Levensonas, – „nėra nė vieno momento, kai viskas pasikeičia“. Vis dėlto, šis vienas straipsnis padėjo mums suprasti ligas ir kaip jas išnaikinti.
Per ilgai žmonės tikėjo tuo, kas vadinama savaimine generacija, idėja, kad kažkas gali atsirasti iš nieko – kad unguriai gimsta iš purvo, kad lervos – iš pūvančios mėsos, o liga – „nešvarumų“ ir net blogų kvapų produktas. Negalėjome matyti bakterijų, kurios skleidė puvinio dvoką, nei mažyčių musių kiaušinėlių, kurie buvo nusėdę paliktame maiste – taigi, primena autorius, medicininiai vaistai visada vaikydavosi simptomų, o ne jų priežasčių. Tačiau labiausiai intriguojantis „Taip labai mažo“ aspektas yra ne tai, kad moksliniai atradimai atvėrė kelią geresniems gydymo būdams. Tai, kad tam prireikė labai daug laiko.
Ponas Levensonas veda skaitytoją į nepaprastą kelionę per istoriją – nuo Juodosios mirties XIV amžiuje iki mikrobų teorijos vystymosi XIX ir XX amžiuje ir tebesitęsiančios kovos su Covid-19 XXI amžiuje. Nepaprastai detaliai ir autoritetinga proza (ir nemažai labai vaizdingų aprašymų) autorius aprašo kančias, kurias sukėlė nežinojimas ir išankstinis nusistatymas.
Dėl infekcijų žuvo daugybė gyvybių, nes chirurgai atsisakė dezinfekuoti savo įrankius.
Nuo XVIII amžiaus Europos ligoninėse, kuriose buvo atliekama hospitalizacija, tūkstančiai moterų mirdavo nuo gimdymo karštinės, nes buvo lengviau patikėti, kad kaltas jų kūnas, o ne gydytojo praktika. Šiurpu skaityti apie gydytojus, teigiančius, kad jų krauju aplipę nagai, suteršti, atliekant anatominius tyrimus ant pūvančių lavonų, negali būti kalti dėl nėščiųjų mirties – juk, kaip tvirtino vienas XIX amžiaus vidurio gydytojas iš Filadelfijos, „džentelmeno rankos visada švarios“.
Šiandien, primena mums ponas Levensonas, vaikai nebėra linkę mirti nuo tymų, difterijos ar kokliušo – ligų, kurios anksčiau pražudydavo trečdalį vaikų iki jiems sukako 5 metai.
Turime vakcinų, kurios gali apsaugoti ir jaunus, ir senus. Turime ligonines, kuriose nėra gimdymo karštinės ir daugybės kitų marų, kurie lėmė masinį mirtingumą. Tačiau pono Levensono knyga aiškiai parodo, kad kova su mikrobais niekada nesibaigia. „Vos tik tapo įmanoma išgydyti pagrindines infekcines ligas“, – sako jis, – „gydymo galimybės ėmė silpti“.
Iš dalies tai lemia evoliucinės ginklavimosi varžybos tarp žmonių ir bakterijų. Antibiotikai praranda savo veiksmingumą, kai mikrobai įgyja naują atsparumą.
Dar svarbiau, kad ligas, kurių galima išvengti vakcinomis, galima išnaikinti tik tada, kai paskiepijama dauguma populiacijos, jei ne visa.
Žinome, kaip užkirsti kelią ligoms, „tačiau individų ir visuomenių pasirinkimai“, – rašo p. Levensonas, – „labai apsunkina šansus tai padaryti“. Galime šiurpti išvydę Viktorijos laikų gydytoją, kuris atsisako prisiimti atsakomybę už šimtą mirusių motinų, tačiau turėtume jausti tokį patį susirūpinimą dėl sprendimų nutraukti gyvybiškai svarbias programas, kurios padeda mums sekti ligas ir su jomis kovoti. „Naudodamiesi savo išskirtine technologine išmanybe“, – rašo p. Levensonas, – „nesuvokdami, ką gali padaryti nematomas gyvybės pasaulis, darome mus labiau, o ne mažiau pažeidžiamus“. Jei norime išsaugoti per du šimtmečius sukauptas pergales prieš blogiausius mikrobų pasaulio žudikus, turime atkurti visuomenės sveikatos sistemas, stebėti ligas, saugoti ir finansuoti mokslą ir pripažinti, kad nesame vieninteliai „veikėjai“. Mus taip pat veikia mažytės būtybės aplink mus.
---
Ponia Schillace, žurnalo „Medical Humanities“ vyriausioji redaktorė, yra internetinės tinklalaidės „Peculiar Book Club“ vedėja ir šį mėnesį pasirodysiančios knygos „The Intermediaries“ autorė.” [3]
[1] Pieno rūgšties fermentacijai alkoholio gamybos metu slopinti galima taikyti kelias strategijas. Tai apima temperatūros mažinimą, specifinių inhibitorių naudojimą arba paties fermentacijos proceso manipuliavimą.
Išsamūs pieno rūgšties fermentacijos slopinimo metodai:
1. Temperatūros mažinimas:
Pieno rūgšties bakterijos (PRB) paprastai yra aktyvesnės žemesnėje temperatūroje, palyginti su mielėmis, kurios paprastai yra efektyvesnės aukštesnėje temperatūroje. Palaikydami aukštesnę temperatūrą pradiniuose fermentacijos etapuose, galite skatinti mielių aktyvumą ir slopinti PRB augimą.
2. Inhibitorių naudojimas:
Sieros dioksidas (SO2): SO2 yra įprastas konservantas vyno gamyboje ir gali veiksmingai slopinti PRB augimą, ypač rūgštinėje aplinkoje.
Virginiamcinas: įrodyta, kad šis antibiotikas veiksmingai kontroliuoja PRB augimą alkoholio fermentacijos metu.
Kitos cheminės medžiagos: chloro dioksidas, 3,4,4'-trichlorkarbanilidas (TCC) ir kalio sorbatas taip pat gali būti naudojami bakterijų augimui slopinti, nors jie gali turėti potencialų šalutinį poveikį arba būti žalingi mielėms.
3. Fermentacijos proceso manipuliavimas:
Substrato optimizavimas: Pakankama cukraus ar kitų lengvai fermentuojamų angliavandenių koncentracija gali padėti skatinti mielių aktyvumą ir neleisti laktatinėms bakterijoms konkuruoti dėl išteklių.
Fermentacijos laikas: Leidžiant mielėms visiškai suvartoti cukrų, galima išvengti nepageidaujamų šalutinių produktų, tokių, kaip pieno rūgštis, susidarymo.
Ekstrahuojanti fermentacija: Ši technika gali padėti pašalinti pieno rūgštį, jai susidarant, taip sumažinant jos slopinamąjį poveikį fermentacijos procesui.
4. Temperatūros valdymas:
Fermentaciją galima sustabdyti arba sulėtinti sumažinant temperatūrą iki žemesnės, nei 5 °C (41 °F), o tai gali deaktyvuoti mieles.
[2] Pieno rūgšties fermentacija ir alkoholio fermentacija yra dviejų tipų anaerobinis kvėpavimas, kai piruvatas yra apdorojamas, kad iš NADH regeneruotų NAD+, leidžiant tęsti glikolizę. Nors abu procesai prasideda glikolize, pieno rūgšties fermentacija redukuoja piruvatą į laktatą (pieno rūgštį), o alkoholio fermentacija paverčia piruvatą į acetaldehidą, po to į etanolį ir išskiria anglies dioksidą.
Pieno rūgšties fermentacija:
Procesas:
Pieno rūgšties fermentacija vyksta mikroorganizmuose, tokiuose, kaip bakterijos, ir raumenų ląstelėse intensyvaus fizinio krūvio metu.
Produktas:
Pagrindinis produktas yra pieno rūgštis.
Piruvato redukcija:
Šiame procese NADH atiduoda elektronus piruvatui, dėl ko susidaro laktatas ir regeneruojasi NAD+.
Pavyzdžiai:
Pieno rūgšties fermentacija dalyvauja jogurto, raugintų kopūstų ir kitų fermentuotų maisto produktų gamyboje. Ji taip pat vyksta raumenyse deguonies trūkumo metu, dėl ko atsiranda raumenų nuovargis ir skausmas.
Alkoholinė fermentacija:
Procesas:
Šio tipo fermentaciją daugiausia vykdo mielės ir kai kurios bakterijos.
Produktas:
Pagrindinis produktas yra etanolis (alkoholio rūšis) ir anglies dioksidas.
Piruvato konversija:
Piruvatas pirmiausia paverčiamas acetaldehidu, pašalinant anglies dioksidą. Tada acetaldehidas NADH redukuojasi į etanolį, regeneruodamas NAD+.
Pavyzdžiai:
Alkoholinė fermentacija yra labai svarbi alkoholinių gėrimų ir duonos gamybai.
Pagrindiniai skirtumai:
Pagrindinis pieno rūgšties fermentacijos ir alkoholio fermentacijos skirtumas yra galutinis produktas. Pieno rūgšties fermentacijos metu susidaro pieno rūgštis, o alkoholio fermentacijos metu – etanolis ir anglies dioksidas.
Apibendrinant galima teigti, kad nors abu procesai yra labai svarbūs ląstelių kvėpavimui anaerobinėmis sąlygomis, jie skiriasi savo galutiniais produktais: pieno rūgšties fermentacijos metu susidaro pieno rūgštis, o alkoholio fermentacijos metu – etanolis ir anglies dioksidas.
[3] REVIEW --- Books: Germs of Life and Death. Schillace, Brandy. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 03 May 2025: C9.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą