Působení huminových látek na živé buňky

Mechanismus působení huminových látek na živé buňky
Z celé řady biochemických funkcí, které plní huminové látky – tedy akumulační, transportní, regulační, ochranné – se budeme zabývat fyziologickou, tedy způsobilost huminových látek vyvolávat reakce při působení na živé organismy.

Předpokládáme, že mechanismus interakce živých buněk s polymery nepravidelné stavby typu huminových kyselin se začaly formovat již v nejranějších etapách vzniku živých organismů.

Polymery nepravidelné stavby se objevily dříve než živé organismy a později koexistovaly společně s nimi. Tato spojení jsou schopna hydrofilně-hydrofobně spolupůsobit, mají vlastnosti antiradikální, antioxydantní a radioochrannou aktivitu, mohou vystupovat jako ligandy pro ionty kovů. Nepravidelné polymery nesou části, které organismy mohou používat jako zdroj energie nebo jako stavební blok při syntéze buněčných komponent. Existují hypotézy, jež mají za výsledek bezprostřední účast huminových látek na metabolických procesech živé buňky.

Mechanismus přenosu molekul huminových látek dovnitř buňky rozpracoval již Kristian de Duve (1964) jako proces založený na nitrobuněčné přeměně velkých molekul a částic. Teorie tohoto typu přenosu, a to je velmi důležité, nedovoluje přímý kontakt molekul huminových látek s vazebnými místy buňky. Přijetí velkých molekul buňkami probíhá jako výsledek endocytozy a dále jejich změna probíhá v zažívacích vakuolách, které vznikají po spojení endocytárních bublin s lyzosomy. Všechny základní třídy biopolymerů, které vstupují do „periferní části“ molekul huminových látek nebo které jsou nekovalentně jimi navázány (bílkoviny, polysacharidy, kyseliny nukleové, lipidy), se rozkládají fermenty, které jsou v lyzosomech obsaženy. Jako výsledek fermentační hydrolýzy vznikají aminokyseliny, cukry, nukleotidy, jež difundují do cytoplazmy a zapojují se do metabolických procesů. Nepřijaté zbytky huminových látek (v principu „jádro“) vychází z buňky během exocytózy.

Časté pozitivní výsledky pokusů objevení označených huminových látek uvnitř buňky se dají vysvětlit zejména procesem částečné nitrobuněčné přeměny.

Biologické působení huminových látek na živé organismy je založeno na tom, že intaktní molekuly huminových látek a vysokomolekulární zbytky jejich nitrobuněčné změny se lokalizují do buněčných stěn nebo do vnější vrstvy, kde se bezprostředně spojují s cytoplazmatickou membránou. Takovým způsobem vzniká na povrchu živé buňky analog aktivního filtru schopného plnit následující funkce:

    * spojovat se s ionty těžkých kovů a přeměňovat je ve stabilní komplexy chelátového typu
    * spojovat se s molekulami xenobiotik
    * spojovat volné radikály vznikající v plazmatické membráně jako důsledek okysličování lipidů


Není vyloučeno, že v průběhu nitrobuněčné přeměny huminových látek a také v průběhu jejich průchodu přes buněčné stěny mohou vznikat nízkomolekulární části huminových látek, které jsou samostatnými biologicky aktivními agenty působícími na živou buňku.

Všeobecným výsledkem popsaných společných efektů působení huminových látek na živé buňky je uvolnění energie, která namísto toho aby byla vyplýtvána na kompenzaci negativních vlivů vnějšího prostředí, může být použita buňkou na růst a rozmnožování.