Brouci i člověk vyvinuli k ochraně své potravy stejné postupy

Studie, publikovaná v časopise Fungal Ecology, odhaluje, jak metabolity produkované houbou Geosmithia eupagioceri ovlivňují růst bakterií, hub, hlístic a roztočů, a tím pomáhají broukům přežít v jejich přirozeném prostředí. Překvapivě šlo o látky využívané člověkem ke konzervaci potravin.

Kůrovci jsou brouci žijící v symbióze s mikroorganismy. Část z nich ve svých chodbičkách houby přímo pěstuje a představují jejich jediný zdroj výživy. Tento typ soužití lze přirovnat k lidskému farmaření. Houbovou zahrádku při tom většinou tvoří čistá kultura jedné, tzv. ambrosiové houby a brouk je schopen kulturu přenášet do dalších generací. Vztah houby a brouka je oboustranně výhodný, a tak provázaný, že jsou na sobě životně závislí. Jak je čistota zahrádky udržována je záhadou, protože v okolním prostředí žije mnoho dalších mikrobů a bezobratlých živočichů. Jednou z možností je produkce antibiotik ambrosiovou houbou. To z tohoto fenoménu dělá skvělý cíl při hledání nových léčiv. Tyto látky musí totiž být netoxické pro svého farmáře, brouka, a tedy pravděpodobně i pro další vyšší živočichy, jako je člověk. Příroda nám tak pomáhá při hledání nových antibiotik.

Vědci identifikovali osm chemických látek, které houba Geosmithia eupagioceri vylučuje. Tyto látky vykazují antibakteriální, protiplísňové, a dokonce i repelentní účinky vůči roztočům a hlísticím.

„Překvapením bylo, že se jedná o chemicky jednoduché látky a řada z nich patří mezi deriváty benzoové kyseliny. Tyto látky jsou používány člověkem jako konzervanty a jsou také známy svojí nízkou toxicitou pro živočichy,“ vysvětluje chemik Miroslav Flieger, spoluautor z Laboratoře genetiky a metabolismu hub na MBÚ AV ČR.

Brouci a člověk tedy k ochraně své potravy vyvinuli stejné postupy. Jde při tom o koktejl látek, které interagují mezi sebou a mají vliv i na samotnou ambrosiové houbu.

„Zjistili jsme, že tyto látky nejen chrání houbu před konkurencí, ale mohou také ovlivňovat fyziologii samotného brouka a dalších mikroorganismů v jeho okolí,“ vysvětluje Miroslav Kolařík, jeden z hlavních autorů studie. „To naznačuje, že houby hrají aktivní roli v udržování symbiotického vztahu s brouky.“

Kůrovec rodu Microcorthylus, který ve svých chodbičkách pěstuje ambrosiovou houbu. Na obrázku jsou vidět larvy tohoto brouka, jak spásají bílou houbovou vrstvu.

Studie také ukázala, že některé z látek mohou ovlivňovat morfologii houby, což by mohlo mít význam pro její schopnost kolonizovat dřevo a poskytovat broukům dostatek potravy. Tyto poznatky otevírají dveře dalšímu výzkumu, který by mohl vést k lepšímu pochopení ekologických vztahů mezi houbami a hmyzem, a případně i k novým aplikacím v biotechnologiích.

Na výzkumu dále spolupracoval tým vedený J. Hubertem z Výzkumného ústavu rostlinné výroby, VÚRV, který se věnuje studiu roztočů. Další testy biologických aktivit byly zajištěny Oddělením mikrobiálních drog v Helmholtzově centru pro výzkum infekcí v Braunschweigu, Německo. Výzkum byl podpořen grantem projektu Strategie AV21 „MycoLife – svět hub“ Akademie věd ČR.

Kontakt pro média:
Miroslav Kolařík, Mikrobiologický ústav AV ČR (Laboratoř genetiky a metabolismu hub), Email: , Tel: +420 777 880 129

Chodbičky ambrosiového brouka porostlé krémově zbarvenou ambrosiovou houbou (A). Fekální pelety (tj. výkaly) ambrosiového brouka, které se skládají z houbových hyf a spor (B, C). Kolonie a konidiofor ambrosiové houby Geosmithia eupagioceri (E). Ambrosiový brouk (F).

Publikace
Kolařík, M., et al. (2025). Secondary metabolites and their impact on symbiotic interactions in the ambrosia fungus Geosmithia eupagioceri. Fungal Ecology, 74, 101414. Dostupné online: https://doi.org/10.1016/j.funeco.2025.101414