Aktuality‎ > ‎

Proč nemusí žraloci jíst pomeranče?

přidáno: 20. 1. 2013 8:01, autor: Tomáš Macháček
Nikdo nepochybuje o tom, že je vitamin C důležitou složkou naší stravy. Jeho význam pro naše zdraví bývá zdůrazňován především nyní v zimním období, kdy roste počet chřipek a nachlazení. Abychom se těmto potížím vyhnuli, snažíme se kromě jiného dbát i na pravidelný přísun „céčka“ (ať už pojídáním ovoce nebo oranžových tablet). Toto chování je nezbytnou reakcí na
neschopnost našeho těla syntetizovat si vlastní vitamin C. Tím se lišíme od většiny ostatních obratlovců, kteří na rozdíl od nás nejsou závislí na přísunu vitaminu C z potravy, jelikož jsou schopní si ho aktivně vyrábět sami. 

Vitamin C (chemicky kyselina L-askorbová) je ve vodě rozpustná látka s velmi dobrými redukčními vlastnostmi. Díky nim se uplatňuje především jako antioxidant a chrání organismus před oxidačním stresem. Dále je nezbytný při syntéze kolagenu a karnitinu, účastní se například i katabolismu tyrozinu a podporuje resorpci železa. Různé organismy si vitamin C vyrábějí různými cestami. Živočichové zvolili dráhu vedoucí přes UDP-glukoronát (oxidovaná glukóza spojená přes fosfát s uridin monofosfátem). Klíčovým enzymem této biosyntetické dráhy (schéma viz na obrázku) je enzym gulonolaktonoxidáza (GLO), která katalyzuje přeměnu gulonolaktonu na kyselinu askorbovou (zjednodušeně: ze dvou atomů uhlíku v molekule gulonolaktonu odejme dva atomy vodíku). Právě mutace genu pro GLO vedly u některých skupin živočichů k tomu, že ztratili schopnost syntetizovat si vitamin C. 


Původní představy biologů byly takové, že schopnost vyrábět v těle kyselinu askorbovou se objevila prvně až u obojživelníků. Nebyla totiž známá žádná kostnatá ryba, která by to uměla. Nedávno se však ukázalo, že vitamin C sice nezvládnou nasyntetizovat kostnaté ryby, ale umí to jejich starší příbuzní: kruhoústí a paryby, z paprskoploutvých pak bichiři, jeseteři a kaprouni. Z toho vyplývá, že jde o prapůvodní, tzv. ancestrální znak obratlovců. Genetické analýzy prozradily, že o něj kostnaté ryby přišly někdy před 200–210 miliony let, kdy ztratily gen kódující GLO. Zajímavé je, že gen pro gulonolaktonázu (enzym předcházející gulonolaktonoxidáze, viz obrázek) ještě mají. 

Další skupinou, jejíž někteří zástupci ztratili schopnost produkovat vitamin C, jsou ptáci. Konkrétně jde o příslušníky řádu pěvců: ťuhýky, žluvy, vlaštovky a rákosníky, z těch méně známých pak suříkovce, lejskovce, strdimily nebo třeba květozoby. Prozatím není zřejmé, zda společný předek všech pěvců uměl, nebo neuměl syntetizovat kyselinu askorbovou. Nemůžeme tedy s jistotou říci, zda u zmiňovaných druhů došlo během vývoje k deaktivaci genu pro GLO (= schopnost tvořit vitamin C by potom byla původním znakem pěvců), anebo naopak zda u ostatních druhů došlo k reaktivaci inkriminovaného genu (= původní znak pěvců by byla neschopnost tvořit vitamin C). 

Mezi savci musí vitamin C v potravě doplňovat hned tři skupiny. V sedmdesátých letech 20. století bylo na základě analýzy 34 druhů ze šesti čeledí řečeno, že letouni postrádají GLO, a tedy nesyntetizují vitamin C. Předloni (2011) však vyšlo najevo, že kaloň Leschenaultův a pavrápenec válečný GLO exprimují, byť v množství 4–6× nižším než je běžné u myší. Zdá se, že u nich došlo k částečné reaktivaci genu pro GLO, plná funkce však obnovena nebyla. Morčata a antropoidní primáti (mirikiny, kosmani, makakové, giboni, orangutani, gorily a lidé) sice stále mají sekvence DNA připomínající gen pro GLO, ten je ale tak zmutovaný, že nemůže kódovat funkční GLO. Antropoidní primáti ztratili sedm z dvanácti exonů původního funkčního genu, k inaktivaci genu došlo před 61 miliony let. Morčata jsou na tom lépe, jejich genu pro GLO chybí jen 2,5 exonu a svou funkci ztratil před 14 miliony let. 

Vezmeme-li v úvahu potřebnost vitaminu C v organismu, je na první pohled s podivem, že existují skupiny, které o schopnost jeho syntézy během vývoje přišly. Když se ovšem nad problémem zamyslíme hlouběji, dojdeme k řešení. Ztráta schopnosti syntetizovat kyselinu askorbovou je způsobena mutacemi v genu pro GLO. To je enzym účastnící se posledního kroku tvorby vitaminu C, v žádné další reakci potřeba není. Z toho plyne, že pokud je enzym nefunkční, případně není exprimován vůbec, není tím ohrožena žádná další biosyntetická dráha. Nedostatek kyseliny askorbové lze poté pohodlně kompenzovat jeho zvýšeným příjmem v potravě. Podle současných poznatků se tedy zdá, že schopnost syntetizovat kyselinu askorbovou je z evolučního pohledu za předpokladu dostatku vhodné potravy neutrální znak


Volně podle: Drouin G, Godin JR, Pagé B (2011). The genetics of vitamin C loss in vertebrates. Current Genomics, 12(5):371-8.
Comments