Kínai kutatók a világ egyik legszélsőségesebb vidékén, a Tibeti-fennsíkon találtak rá legújabb „biotechnológiai aranybányájukra” – a jakok, tibeti juhok, antilopok és más növényevők ürülékére. Elsőre meghökkentőnek hangzik, de a friss vizsgálatok szerint ezekben a mintákban több ezer eddig ismeretlen mikrobafaj rejtőzik, amelyek fontos szereplői lehetnek a jövő zöldebb, hatékonyabb ipari folyamataiban.
A tibeti fennsík, mint mikrobális kísérleti labor
A Yunnani Egyetem és a BGI-Research tudósai öt éven át gyűjtöttek friss ürülékmintákat a Tibeti-fennsík őshonos növényevőitől: jakoktól, tibeti juhoktól, antilopoktól, szarvasmarháktól, lovaktól és a vad szamarakhoz hasonló kiangoktól. Összesen több mint 5000 mintát vettek, ezek közül az első elemzésben 1412-t vizsgáltak meg részletesen.
Az eredmény még a kutatókat is meglepte: a bennük talált mikroorganizmusok mintegy 88 százaléka korábban ismeretlen fajnak bizonyult. A szélsőséges, hideg és oxigénszegény környezetben élő állatok bélrendszere olyan mikrobaközösségeket hordoz, amelyek nagyon különleges biológiai funkciókat fejlesztettek ki, hogy alkalmazkodni tudjanak a körülményekhez.
Gyorsabb papírlebontás, kevesebb metán
A kutatás egyik legizgalmasabb vonala azokon az enzimeken alapul, amelyeket ezek a mikrobák termelnek. Több fajtáról kiderült, hogy különösen hatékonyan bontják a cellulózt – azt az anyagot, amely a papír, karton, textil és számos biomassza-alapú termék egyik fő összetevője. Ha ezeket az enzimeket ipari méretben is sikerül hasznosítani, a papír- és textilipar, illetve a bioüzemanyag-gyártás tisztábbá, gyorsabbá és energiatakarékosabbá válhat.
Ez is érdekelhet: 10 folyó, ami nélkül nem létezne a ma ismert civilizáció
A másik kulcsterület a metánkibocsátás csökkentése. A szarvasmarha- és juhállomány világszerte jelentős mennyiségű metánt bocsát ki, ami erős üvegházhatású gáz. A tibeti fennsík mikrobái között vannak olyanok, amelyek segíthetnek feltárni azokat a biológiai útvonalakat, amelyek természetes módon mérséklik a metánképződést. Ha ezeket sikerül megérteni és célzottan alkalmazni, az állattenyésztés klímalábnyoma jelentősen csökkenthető.
Génszerkesztés, antimikrobiális szerek, stratégiai előny
A kutatók szerint az újonnan feltárt mikrobák nemcsak enzimek forrásai lehetnek, hanem alapot adhatnak új génszerkesztési eszközök, antimikrobiális peptidek és egyéb biotechnológiai termékek fejlesztéséhez is. A most közzétett genomadatbázis az első részletes „térkép” a Tibeti-fennsík emlőseinek bélflórájáról, és várhatóan még számos további felfedezés kiindulópontja lesz.
A vezető kutató, Zhang Zhigang arra is rámutatott, hogy ezek a mikrobális erőforrások nemcsak tudományos, hanem stratégiai szempontból is értékesek lehetnek Kína számára. Aki elsőként fedez fel és jellemez potenciálisan szabadalmaztatható funkciókat – például egy különösen hatékony enzimet vagy egy új antimikrobiális vegyületet –, az hosszú távú technológiai és gazdasági előnyhöz juthat.
A második Tibeti-fennsík Expedíció részeként zajló projekt több ezer kutatót mozgatott meg, és jól mutatja, hogyan válhat egy látszólag jelentéktelen dolog – az állati ürülék – a csúcstechnológiás biotechnológia egyik legígéretesebb alapanyagává.
