Tadqiqot peyvitsa (peixe-boi) faqat oʻsimliklaridan energiya olish qobiliyatiga mikroblotaning yordamini ochib berdi. Braziliyaning eng katta tatli suv mamaliyasi boʻlgan u taxminan yarim tonna ogʻirlikni saqlab turadi va faqat oʻsimliklar bilan oziqlanadi, sir esa uning ichakida yashiringan.
Amazon peyvitsasining (Trichechus inunguis) mikroblotasini xaritalash orqali olimlar ilgari nomaʼlum boʻlgan metabolik yoʻlni aniqladilar: bu hayvon epilaktozani — aksariyat maʼlum mikroorganizmlar hazm qila olmaydigan uglevodni parchalay oladigan bakteriyalarga ega.
Bu kashfiyot oʻsimlik parhezini ushlash bilan bogʻliq mikroorganizmlar, genlar va fermentlarning keng xilma-xilligini namoyish etgan kengroq tadqiqotning bir qismi hisoblanadi. Tatli suv turlari bilan bir qatorda, tadqiqotda dengiz peyvitsasining (Trichechus manatus) ichak mikroblotasi ham oʻrganildi. Seshanba kuni (02/11) Nature Microbiology jurnalida nashr etilgan natijalar biotexnologik qoʻllanishlar uchun sezilarli salohiyatga ega.
Milliy biologik qayta tiklanuvchi resurslar laboratoriyasi (LNBr-CNPEM) direktori va FAPESP tomonidan qoʻllab-quvvatlangan tadqiqot koordinatori Mario Murakami quyidagicha taʼkidladi: «Amazon peyvitsasi koʻp miqdorda va xilma-xil oʻsimliklar bilan oziqlanadi. Bu parhez mavsumiy oʻzgarishlarga uchraydi, quruq mavsumdan nam mavsumga oʻtadi. Shuning uchun evolyutsiyasi davomida ular sellyulozni yuqori samaradorlikda, taxminan 80% dan 86% gacha hazm qilishga qodir ichak mikroorganizmlari arsenalini ishlab chiqdilar».
Bu qobiliyat tufayli, peyvitsaning ichagidagi bakteriyalar, arxeylar, viruslar va zamburugʻlar ekotizimi Murakami guruhining tabiiy maqsadi boʻldi, chunki ular avval kapibara (Hydrochoerus hydrochaeris) ichak mikrobiomini oʻrgangan edi, bu yarim suvli turdir.
Murakami ovqat hazm qilish strategiyasidagi farqni tushuntiradi: «Sigir kabi choʻchqalar (ruminants)da mikroblik fermentatsiya asosan oshqozonning oʻziga yaqin, rumenda sodir boʻladi, u yerda mikroorganizmlar oʻsimlik biomasasini parchalashni boshlaydi. Peyvitsalar va kapibaralar bosh ichagida fermentatsiya qiluvchilar boʻlib, jarayonning katta qismi oshqozondan keyin sodir boʻladi. Shu sababli, ichakdagi mikroorganizmlar tolali boy oʻsimlik parhezidan foydalanishda fundamental rol oʻynaydi».
Tadqiqotda 47 ta hayvon namunasi tahlil qilindi: Manausdagi Amazoniya Milliy tadqiqot instituti (INPA) Suvli mamaliyalar laboratoriyasida saqlanadigan 36 ta amazon peyvitsasi va Searadagi NGO Aquasisning Dengiz mamaliyalar dasturida reabilitatsiya qilinayotgan oʻn birta dengiz peyvitsasi.
Murakami oʻzining tadqiqotlarining barcha bosqichlarida shaxsan ishtirok etdi va hatto namuna yigʻish uchun dengizga shoʻngdi. U shunday dedi: «Tabiatga qaytarilgan dengiz peyvitsasi bor edi, ammo u doimiy ravishda boshqa hayvonlar tiklanayotgan toʻsiq yonidagi hududga tashrif buyurardi. Tasodifan, biz u yerda boʻlganimizda, u najasat chiqarib yubordi va bu hayvondan namuna olish imkoniyati paydo boʻldi. Men ikkilanmayman: uni olish uchun suvga sakradim».
Tahlillar natijasida olingan 6 mingdan ortiq bakteriya va boshqa mikroorganizmlar genomlarining yarimdan ortigʻi ilmiy jihatdan hali tavsiflanmagan turlarni tashkil etadi. Ushbu mikroorganizmlar jamoalari bilan bogʻliq viruslarga kelsak, taxminan 80% nomaʼlum edi.
Shuningdek, turli biotexnologik qoʻllanishlarda ishlatilishi mumkin boʻlgan minglab genlar va fermentlar aniqlandi. Murakami shuni taʼkidlaydi: «Biokimyoviy jihatdan qayerga chuqurroq kirishni tanlash qiyin edi. Endi bizda kamida keyingi oʻn yil davomida tahlil qilish uchun maʼlumotlar mavjud».
Tadqiqotning asosiy yutuqlaridan biri yangi kashf etilgan bakteriya 'Candidatus Epilactovorans intestinalis' tomonidan epilaktozani parchalash uchun ishlatiladigan ilgari nomaʼlum fermentni aniqlashdir. Bu shakar aksariyat mikroorganizmlar uchun mavjud emasligi sababli, bu qobiliyat ichakdagi ozuqa moddalar uchun kurashda moslashuvchan ustunlik vazifasini bajaradi. Kelajakda bu mexanizm oʻz ichak floramizdagi foydali bakteriyalarning oʻsishini ragʻbatlantirish uchun 'oziq-ovqat' vazifasini bajaradigan yangi prebiotik agentlarni yaratish uchun ilhom berishi mumkin.
Bu bakteriyaning genomini boshqa ommaviy maʼlumotlar bazalaridagi genomlar bilan solishtirganda, tadqiqotchilar Afrikadagi soʻnggi ovchi-yigʻuvchi guruhlaridan biri boʻlgan Hadza xalqining ichak mikroblotasidan kelib chiqqan oʻxshash ketma-ketlikni aniqladilar, ularning bir necha ming aholisi Tanzaniyaning shimolida yashaydi.
Murakami fikricha, bu genetik oʻxshashlik tasodif emas. U epilaktozani qayta ishlash qobiliyati barcha sutemizuvchilarning umumiy ajdodining merosiy xususiyati boʻlishi mumkin deb hisoblaydi. Bir gipoteza shuki, Hadza xalqining anʼanaviy parhezlari bu bakteriyani saqlab turish uchun zarur ozuqa moddalarini taʼminlayveradi.
Boshqa jihatdan, tadqiqot peyvitsaning mikroorganizmlari sellyuloza va gemitsellyuloza kabi eng qattiq va tolali oʻsimlik qismlarini hazm qilish uchun birgalikda ishlayotganini koʻrsatdi. Bu bakteriyalar oʻsimlik hujayra devorini «dekonstruksiya» qilish uchun turli strategiyalarni birlashtirib, yuqori qattiq tuzilmalarni hayvon hazm qila oladigan ozuqa moddalarga aylantiradi.
Bu metabolizatsiya qilingan birikmalar baʼzilari lignin — oʻsimliklarga qattiqlik beruvchi va oʻsimlik biomasasini sanoatda qoʻllash uchun asosiy toʻsiqlardan biri boʻlgan moddadan hosil boʻladi. Ushbu mikroorganizmlar va fermentlar toʻplami fermer xoʻjaligi chiqindilarini qayta ishlash va bioenergetika, qishloq xoʻjaligi va bioiqtisodiyotning boshqa sektorlarida qoʻllaniladigan bio mahsulotlarni ishlab chiqish uchun yangi biotexnologik yechimlarni ochishi mumkin.
Tadqiqotda aniqlangan va oʻsimlik biomasasini dekonstruksiyasida ishtirok etuvchi fermentlarning bir qismi CNPEMda ishlab chiqilgan va turli xil xomashyo materiallar va chiqindilarni qayta ishlash uchun sozlanadigan Braziliya fermentli kokteyli (Coquetel Enzimático Brasileiro, OpEn) kabi platformalarda qoʻllash uchun baholanishi mumkin.
Murakami xulosa qiladiki: «Bizning fermentli kokteylimiz Braziliyaning import fermentlariga bogʻliqligini kamaytirish va biologik asosdagi yangi sanoatlar paydo boʻlishi uchun imkoniyatlar yaratish boʻyicha katta salohiyatga ega. Bu ish Braziliyaning biologik xilma-xilligi global muammolar uchun yechimlar ombori ekanligini koʻrsatadi va mamlakatni barqaror rivojlanish yaroshiasi uchun yetakchilarga olib chiqishi mumkin».
Ishning birinchi mualliflari FAPESP tomonidan CNPEMda loyihani boshqarayotgan Gabriela Persinioti va Grant fondi stipendiyasini olgan Marcelo Martinsdir.
>
