Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: chlorofil, porfiryny, pirofeoforbid-a, mitochondria, światło czerwone, światło niebieskie, ATP, długowieczność, zdrowie.
Istotą egzystencji materii ożywionej jest zdolność do pobierania energii z otoczenia i przekształcania jej w energię użyteczną, magazynowaną w związku o nazwie ATP, napędzającą własne procesy życiowe, przebiegające w środowisku wewnętrznym organizmu. Niezależnie od gałęzi ewolucyjnej – czy to w królestwie roślin, czy zwierząt – biologicznych przemiany energetycznych dokonują jedne i te same związki – niejakie porfiryny. Różnica polega tu tylko na tym, że porfiryny roślinne, nazywane chlorofilem, przyłączają magnez i przyjmują zieloną barwę, podczas gdy zwierzęce, nazywane hemem – żelazo i barwę czerwoną. Jedne i drugie porfiryny działają w wyspecjalizowanych organellach komórek roślin i zwierząt: chlorofil – w chloroplastach, hem – w mitochondriach, z tym że pierwszy barwnik przemienia w energię użyteczną – energię słoneczną, natomiast drugi – energię wiązań chemicznych organicznych składników pokarmowych.
Ponieważ podobieństwa przemian energetycznych są w obu tych z pozoru odległych światach niezwykle uderzające, dlatego naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu Columbia, kierowani przez Chen Xu, postanowili poszukać odpowiedzi na pytanie: czy chlorofil będzie działał podobnie, jak w roślinnych, w zwierzęcych komórkach, przetwarzając energię słoneczną na użyteczną? Wyniki ich eksperymentów opublikowano pod koniec 2014 r., w Journal of Cell Science.
Pozornie postawione przez badaczy pytanie wydaje się absurdalne. Przecież rośliny – to rośliny, a zwierzęta – to zwierzęta… Przecież zasadnicza różnica pomiędzy jednym a drugim królestwem opiera się na tym, że rośliny pobierają energię ze słońca i są tym samym samożywne, podczas gdy zwierzęta – z wiązań chemicznych organicznych składników pokarmowych, w związku z czym muszą się żywić zewnętrznym materiałem biologicznym.
Zwróćmy jednak uwagę, że codziennie zjadamy sporo chlorofilu w postaci zielonych warzyw, a dla wielu zwierząt pasza zielona stanowi podstawę wyżywienia. Jak natomiast wykazali Ma i Ferruzzi – odpowiednio – w 1999 i 2007 r., spożywany przez ssaki chlorofil przekształcany jest w ich organizmach w rozmaite metabolity, zachowujące zdolność przemiany światła słonecznego. Pytanie: co dalej dzieje się z tymi związkami w organizmie?
Możliwe, iż to dzięki nim egzystują bretarianie, wierzący, że człowiek może żywić się energią słoneczną… Zostawiając jednak na boku kontrowersyjne koncepcje ezoteryczne, musimy przyznać, że leczenie światłem odnosi poważne sukcesy terapeutyczne, zwiększając komórkowy metabolizm energetyczny, poprzez niedostatecznie wyjaśniony do tej pory mechanizm (Hashmi, 2010). Przy czym wskazania terapeutyczne do leczenia światłem i chlorofilem bywają zbieżne, jeżeli mówimy np. o regeneracji tkanek. Ponadto w wielu badaniach dowiedziono, że zarówno podwyższona ekspozycja na promienie słoneczne (John, 2004; Dhar, 2013; Kent, 2013; Levandovski, 2013), jak też wysokie spożycie zielonych warzyw (Block, 1992; Veer, 2000; Ferruzzi, 2007), korelują dodatnio z lepszą zdrowotnością ludzi, szczególnie w starszym wieku.
Wspomniani wyżej naukowcy rozpoczęli swoje badania od sprawdzenia, czy metabolity chlorofilu mogą w ogóle przetwarzać światło na ATP w mitochondriach ssaków, tak jak to czyni chlorofil w roślinnych chloroplastach. Użyli w tym celu mitochondriów izolowanych z mysiej wątroby oraz najpowszechniej występującego w zwierzęcych organizmach metabolitu chlorofilu – pirofeoforbidu-a (P-a). I wtedy okazało się, że mitochondria eksponowane na światło czerwone (chlorofil pochłania głównie promieniowanie czerwone i niebieskie) i hodowane w obecności P-a produkowały średnio o ok. 80% więcej ATP, niż organelle utrzymywane na podłożu bez dodatku metabolitu chlorofilu.
W tej samej partycji eksperymentu naukowcy, wykorzystując mitochondria tkanki mięśniowej mięśnia sercowego owcy, udowodnili, że metabolity chlorofilu gromadzą się w mitochondriach, a przetwarzając światło na ATP, współpracują z koenzymem Q10 – związkiem o kluczowym znaczeniu dla produkcji energii użytecznej w zwierzęcych organizmach.
Skoro metabolity chlorofilu pobudzają pod wpływem światła produkcję ATP w mitochondriach, następnym krokiem było uzyskanie dowodu, że tym samym podnoszą poziom energii użytecznej w całych tkankach. A tutaj okazało się, że hodowle eksponowanej na światło czerwone tkanki mózgowej, tłuszczowej i mięśniowej serca myszy, inkubowane z P-a, produkują średnio o 35% więcej energii użytecznej w postaci ATP, w porównaniu z tkankami utrzymywanymi na podłożu bez dodatku metabolitów chlorofilu.
Następnie naukowcy, karmiąc dwie grupy myszy – albo dietą bogatą, albo ubogą w chlorofil – i analizując spektra pochłanianego przez ich organy światła, udowodnili, że metabolity chlorofilu przedostają się do tkanek gryzoni i kumulują w komórkach zwierzęcych, w mitochondriach. Badacze udowodnili jednocześnie, przywołując też prace innych autorów, że gromadzenie metabolitów spożywanego chlorofilu nie jest jedyną właściwością myszy, lecz występuje również u szczurów i świń, co daje niemal pewność, że takie same zjawiska zachodzą w organizmach wszystkich ssaków.
Przyszedł czas, aby ocenić, w jaki sposób spożycie chlorofilu i ekspozycja na promienie słoneczne wpływa na żywotność zwierząt… Naukowcy użyli tutaj popularnego w tego typu badaniach obiektu – nicienia.
Badacze odnotowali, że robaki hodowane z dodatkiem P-a bardzo chętnie absorbują ten związek z podłoża, a potraktowane dodatkowo światłem, produkują znacznie więcej ATP.
Nicienie, hodowane w obecności P-a i eksponowane przez 5 godzin dziennie na światło czerwone, żyły przeciętnie o 17% dłużej, aniżeli robaki naświetlane, niedożywiane jednak metabolitem chlorofilu. Sam P-a, bez ekspozycji na światło, nie dawał żadnego efektu w postaci przedłużenia życia.
Co niezwykle ciekawe i pouczające, nicienie eksponowane jedynie na światło czerwone, bez dodatku P-a, żyły przeciętnie o 10% krócej, aniżeli robaki hodowane w zupełnej ciemności. Jednakże trend do skracania czasu życia nicieni przez światło zostawał całkowicie odwrócony, przez dodatek do podłoża hodowlanego metabolitu chlorofilu.
A jakie praktyczne wnioski płyną z omówionych powyżej badań…?
Korzystanie z pogodnych dni i słońca ma oczywiście wiele walorów zdrowotnych, chociażby z uwagi na syntezę witaminy D – substancji wpływającej pozytywnie na wiele czynności życiowych naszego organizmu. Z drugiej jednak strony – badanie dowodzące, że ekspozycja nicieni na światło skraca życie robaków, może troszeczkę niepokoić. Pomimo, iż chodzi tutaj o stosunkowo nisko rozwinięte zwierzęta, wyżej widzieliśmy, że identyczne reakcje fotochemiczne zachodzą też w organizmach ssaków (myszy, szczurów, świń i owiec), zapewne więc również – człowieka. Jednak kolejny etap tego samego badania – pokazujący, że metabolity chlorofilu całkowicie odwracają ten trend, wydłużając życie – wskazuje nam prostą drogę, wiodącą ku zdrowiu i długowieczności: korzystajmy śmiało ze słońca, spożywając dużo chlorofilu.
Wydaje się również, że spożywanie chlorofilu powinno być obowiązkowe w przypadku poddawania się zabiegom leczniczym z wykorzystaniem światła czerwonego (i prawdopodobnie niebieskiego), co bez wątpienia zwiększy efektywność podobnej terapii, chroniąc jednocześnie organizm przed ewentualnymi efektami niepożądanymi intensywnej ekspozycji na promieniowanie o określonej barwie.
Chlorofil znajdziemy oczywiście we wszystkich zielonych warzywach, jednakże najbogatszym jego źródłem, a właściwie koncentratem, są algi morskie, takie jak np. chlorella czy spirulina.
Na pierwszy rzut oka widać, że – z uwagi na wzrost produkcji ATP w tkance mięśniowej – na wspomaganiu chlorofilem i światłem potencjalnie skorzystać mogą również osoby aktywne fizycznie i sportowcy wyczynowi. To jednak już temat na odrębny artykuł…
