Naturalne syntetyki

RoÊliny transgeniczne wytwarzajà

w∏ókna bawe∏niano-poliestrowe

i lateks nie powodujàcy uczuleƒ

R

olnicy od dawna stosowali za-
biegi, które pozwala∏y im uzy-
skiwaç odmiany roÊlin upraw-

nych bardziej odporne na ch∏ód,
szkodniki czy choroby. Wspó∏czeÊnie
biotechnolodzy „majstrujà” przy genach
roÊlinnych, aby uzyskaç z wi´kszà wy-
dajnoÊcià podobne rezultaty. Wyniki
dwu ostatnio przeprowadzonych do-
Êwiadczeƒ wykaza∏y, ˝e krzy˝owanie
odmian i in˝ynieria genetyczna nie tyl-
ko spowoduje zwi´kszenie plonów, lecz
mo˝e doprowadziç do tego, ˝e roÊliny
zacznà wytwarzaç zupe∏nie nowe sub-
stancje, nawet plastiki, uwa˝ane dotych-
czas za syntetyczne. JeÊli te metody oka-
˝à si´ op∏acalne, to z naturalnych su-
rowców b´dzie si´ uzyskiwaç cieplej-
sze tkaniny i bezpieczniejsze produkty
na potrzeby medycyny.

W listopadzie ub. r. naukowcy z fir-

my Agracetus w Middleton (Wisconsin)
donieÊli o wytworzeniu transgenicznej
bawe∏ny, która pusty Êrodek swoich
w∏ókien wype∏nia niewielkà ilo-
Êcià poliestru – polihydroksy-
maÊlanu (PHB). W swej pracy
oparli si´ na wczeÊniejszej pu-
blikacji, z 1992 roku, Chrisa So-
merville’a z Carnegie Institution,
który mia∏ nadziej´ otrzymaç ro-
Êliny wytwarzajàce tak du˝o te-
go polimeru, ˝e farmerzy mo-
gliby „zbieraç” go z pola równie
tanio, jak rafinerie produkujà.
Mimo i˝ roÊliny Somerville’a ni-
gdy nie wytwarza∏y tak du˝o
PHB, aby zainteresowa∏ si´ ni-
mi przemys∏, jego badania przy-
ciàgn´∏y uwag´ naukowców
z firmy Agracetus.

Maliyakal E. John i Greg Kel-

ler z Agracetusa zastosowali me-
tod´ polegajàcà na wstrzeliwa-
niu w sadzonki bawe∏ny mi-
kroskopijnych z∏otych kule-
czek pokrytych genem odpo-
wiedzialnym za wytwarzanie
PHB. Podczas wzrostu roÊliny
usuwali wszystkie pàczki i list-
ki, w których gen nie ujawnia∏
swego dzia∏ania, a˝ w koƒcu

uzyskiwali doros∏à roÊlin´ majàcà na
ca∏ej d∏ugoÊci przynajmniej jednà war-
stw´ zmienionej genetycznie tkanki. Mi-
mo i˝ t´ metod´ trudno uznaç za wy-
dajnà – John i Keller musieli wstrzeliç
geny w 14 tys. sadzonek, aby otrzymaç
30 zmutowanych roÊlin – ma ona dwie
zalety w porównaniu z metodà in vitro.
Geny wstrzeliwuje si´ do ca∏ej sadzon-
ki (przemys∏owa odmiana bawe∏ny
z trudem wyrasta z kultur tkankowych),
a w dodatku mo˝na wprowadziç kilka
genów jednoczeÊnie.

Nie oczekujmy ju˝ teraz nie gniotà-

cych si´ koszul z bawe∏ny pó∏ na pó∏
z poliestrem, która by ros∏a na polu. Do-
tychczas nawet najlepsze nasiona za-
wierajà w wi´kszoÊci celuloz´ i mniej
ni˝ 1% PHB wagowo. To niewiele, ale
ró˝nica jest zauwa˝alna. Naukowcy z
Agracetusa twierdzà, ˝e materia∏ utka-
ny z takich hybryd poliestrowych za-
trzymuje o 8.6% wi´cej ciep∏a ni˝ natu-
ralny. John przyznaje jednak, ˝e dla
komercyjnych zastosowaƒ trzeba b´dzie
zwi´kszyç zawartoÊç PHB we w∏óknach
co najmniej trzykrotnie; mo˝e to po-
trwaç wiele lat. Tymczasem firma za-
mierza umieÊciç inne u˝yteczne polime-
ry wewnàtrz bawe∏nianych w∏ókien.
Keller uwa˝a, ˝e bardziej z∏o˝one for-
my PHB, polimery z innych roÊlin, a na-
wet keratyna (bia∏ko, z którego zbudo-
wane sà w∏osy) pozwolà zmutowanej

bawe∏nie lepiej zatrzymywaç ciep∏o,
mieç trwalsze kolory i szybciej schnàç
ni˝ bawe∏na naturalna.

Nie zawsze jednak trzeba si´ uciekaç

do pomocy in˝ynierii genetycznej, aby
„hodowaç” lepsze materia∏y. Weêmy
dla przyk∏adu niepozorny krzaczek
z pustyni Chihuahuan zwany guayule
(Parthenium argentatum). Wytwarza on
lateks, chocia˝ nie w tak du˝ych ilo-
Êciach jak roÊliny strefy tropikalnej, z
których uzyskuje si´ wi´kszoÊç kauczu-
ku. Jednak˝e 15 lat klasycznych zabie-
gów hodowlanych potroi∏o jej wydaj-
noÊç do oko∏o 1 t z 1 ha, co jest porów-
nywalne z wydajnoÊcià kauczukowców
– mówi hodowca Dennis Ray z Univer-
sity of Arizona.

Kauczuk wytwarzany przez guayule

jest równie mocny i trwa∏y jak pocho-
dzàcy z drzew strefy tropikalnej, przy
tym ma dwie zalety: uzyskuje si´ go
z roÊliny wyst´pujàcej na pustynnych
obszarach Arizony, gdzie nie mogà ro-
snàç kauczukowce, a co jeszcze wa˝niej-
sze – nie powoduje alergii. Ta cecha
sprawia, ˝e guayule brana jest pod uwa-
g´ w produkcji przemys∏owej – mówi
Katrina Cornish z Departamentu Rol-
nictwa. Kauczuk drzew strefy tropikal-
nej zawiera 57 bia∏ek-alergenów. To w∏a-
Ênie z ich powodu wÊród personelu
medycznego majàcego cz´sty kontakt
z wyrobami kauczukowymi tak po-

wszechnie wyst´pujà uczule-
nia – od podra˝nienia skóry
do wstrzàsu anafilaktycznego.
Niestety, syntetyczne materia∏y
zast´pcze takie jak nylon majà
tendencj´ do przepuszczania
p∏ynów i wirusów.

Kauczuk z guayule powinien

okazaç si´ lepszy. W badaniach
przeprowadzonych w 1994 ro-
ku na 21 pacjentach uczulo-
nych na lateks nie wykryto ˝ad-
nej reakcji na bia∏ka guayule.
Mimo to Cornish modyfikuje
proces ekstrahowania lateksu
z tej roÊliny, tak aby st´˝e-
nie bia∏ek by∏o niskie. Jednocze-
Ênie Ulex Corporation z Fila-
delfii prowadzi negocjacje z
Departamentem Rolnictwa w
celu uzyskania licencji na pro-
ces technologiczny Cornish. Je-
Êli wszystko skoƒczy si´ po-
myÊlnie, to za kilka lat do-
czekamy si´ pól kwitnàcych
roÊlin wytwarzajàcych nowe
surowce.

Samuel K. Moore

20 Â

WIAT

N

AUKI

Kwiecieƒ 1997

TECHNIKA

I

BIZNES

BIOTECHNOLOGIE

BAWE¸NA Z DODATKIEM POLIESTRU

wyhodowana przez Maliyakala E. Johna.

RALF-FINN HESTOFT

SABA