Štěnice nejsou zrovna krásná zvířátka, ale evidentně dokážou inspirovat. Posuďte sami, jak poeticky se o nich rozepsal redaktor agentury AFP: "Mrazili je, pekli je, dusili je a postřikovali jedy. A pokaždé štěnice znovu povstaly, aby zanechaly malé ranky na kůži člověka tam, kde si jeho nevítaný spolunocležník zaskočil na krvavou hostinu." (Citovali jsme z překladu agentury ČTK.)
Kolega z francouzské agentury se takto kreativně pobavil při sepisování zprávy o výzkumu vědecké práce amerických vědců z Kalifornské a Kentucké univerzity, která popisuje nový prostředek proti těmto živočichům (je zdarma zde). Tým vedený Robertem Cornem a Catherine Loudonovou v něm popisuje, jak napodobil mechanismus účinků listů fazolu obecného proti štěnicím.
Štěnice domácí (Cimex lectularius), někdy také nazývaná štěnice postelní.
Tenhle druh hmyzu poznáme i u nás v posledních letech poněkud důvěrněji, než bychom si přáli (on zažívá velký comeback celosvětově), lidé se s ním potýkají už dlouho. Ve venkovských oblastech Bulharska, Srbska a dalších částech Balkánu se lidé brání rozhazováním fazolových listů po podlaze okolo postele. Vypadá to čistě jako nějaká magická praktika, jde ale o účinné protiopatření. Štěnice, které se přes den skrývají před světlem po tmavých koutech domácnosti, se do nich v noci na cestě za potravou nachytají, a listy se pak i s nimi spálí.
Jak to funguje? Listy fazolí (stejně jako mnoha dalších rostlin) pokrývají drobné, mikroskopické chloupky (tzv. trichomy). U fazolí mají průměr zhruba 10 mikrometrů (tj. 0,01 milimetru) a jsou asi 50 až 100 mikrometrů vysoké. Biologové už od první poloviny 20. století předpokládají, že štěnice se do nich jednoduše zamotají a uvíznou v nich. Autoři nové práce poznamenávají, že uznání za tento objev by si zasloužila práce "Účinek fazolových listů proti štěnicím" (on-line podle všeho bohužel není) z roku 1943, která ale zapadla ve víru války a poválečných úspěchů v boji proti štěnicím daným rozšířením DDT a dalších pesticidů.
A teď my...
Loudonová a její kolegové se na noční dramata na fazolových listech rozhodli podívat moderními metodami, včetně elektronové mikroskopie. Zjistili, že listy mají proti štěnicím dvojí účinek: za prvé se do nich hmyz zamotává, v takovém případě se však rychle osvobodí. Zajímavější bylo pozorování, že trichomy také pravidelně propichují tvrdou schránu hmyzu (tj. kutikulu). Stává se tak už po pár sekundách pohybu štěnice po listu, a i když se štěnice poprvé osvobodí, list ji brzy znovu uvězní. Devadesát procent pozorovaných štěnic udělá po fazoli méně než sto kroků a jsou natrvalo zachyceny.
Štěnice zachycená na fazolovém listu, vpravo je snímek z elektronového mikroskopu, který podrobně ukazuje trichomy (tj. drobné háčky), které hmyz uvěznily.
Končetina štěnice se zabodnutým "chloupkem" z fazolového listu.
Autorům účinnost listů zaimponovala a rozhodli se ji napodobit v umělém materiálu, který by mohl sloužit jako ochrana proti štěnicím. Snažili se, aby vzniklý povrch byl trvanlivý a dal se použít kdekoli, nejen na podlaze. Kvůli účinnosti u prvního originálu se pokusili nejvěrněji napodobili tvar a velikost chloupků fazole.
Nepodařilo se jim to ovšem zcela a jejich materiál si vedl ve zkouškách zatím hůře než obyčejné fazolové listy. Nejlépe se originálu přiblížili, když na umělé "chloupky" nasadil konce těch přírodních, fazolových, ale to je samozřejmě poněkud nevhodná výrobní metoda.
Škůdci nejsou vítáni
Zatím tedy máme co zlepšovat a dohánět, ale odvětví materiálů s účinky proti parazitům či patogenům čeká podle všeho velká budoucnost. Řada vědeckých týmů doufá, že se tímto způsobem podaří vytvořit trvanlivé povrchy bránící růstu bakterií, plísní či šíření škůdců (jako štěnic).
Asi jste slyšeli o textiliích (nebo jiných materiálech) s příměsí stříbrných nanočástic, které mají antibakteriální účinek (jak ale připomíná klub Sisyfos, s jeho účinkem to tak slavné). Podobný účinek mají mít i látky s příměsí titanu (resp. oxidu titaničitého, TiO2), které na UV světle rozkládají organické látky od sazí z výfuků po bakteriální buňky. Obojí se dnes používá poměrně hodně a využívají je ve svých produktech i české firmy, a to od oblečení po nátěry na fasády do nemocnic či škol (a někdy i na reklamní panely). Antibakteriální účinky má i grafen, tedy vrstva uhlíku, dnes jeden z nejzkoumanějších materiálů vůbec, například i v elektronice.
Ale repertoár tím není vyčerpaný, prokazuje i pohled do živé říše. Jiný vědecký tým například nedávno zjistil, že cikády jsou chráněny mikroskopickými "jehličkami", které ničí buněčnou stěnu některých bakterií. Nedokážou ji sice přímo propíchnout, ale ta se v mezerách mezi výčnělky napne tak, až praskne (funguje to jen u těch bakterií, které ji nemají dost pevnou).
Uplatnění může být především v provozech, kde jde o čistotu mnohem více: například v nemocnicích (ty se dnes potýkají s nárůstem případů infekcí mikroorganismy, které jsou odolné proti lékům) nebo v potravinářských provozech.
Fyzikální prostředky mají mít jednu velkou výhodu: vědci předpokládají, že naši malí protivníci by si proti nim měli vyvíjet odolnost hůře než proti chemickým prostředkům (tj. pesticidům či antibiotikům). To je dnes obrovský problém, šéf britských hygieniků ho nedávno označil za hrozivý a srovnatelný s hrozbou terorismu. Především mikroorganismy odolné proti známým lékům si ročně vyžádají stovky tisíc životů, většinou oslabených pacientů v nemocnicích, a zatěžují rozpočet zdravotnictví miliardami navíc (u nás korun, celosvětově daleko tvrdších měn).
Určitě nebudou bez stinných stránek. Například stříbrné nanočástice jsou také toxické a pro člověka mohou mít i negativní dopady v životním prostředí (jedna nedávná práce pro příklad). Nejlepší a nejbezpečnější řešení se teprve hledají a zatím je asi předčasné říkat, které materiály a technologie nakonec budou nejpoužívanější a které zapadnou. (Třeba v případě stříbra nejsou účinky podle všeho tak významné, aby se nějak významně rozšířilo, praví nezávislé studie.)
Konkrétně ale u nápodoby fazolových listů proti štěnicím by tyto obavy mohly být přece jen menší, umělé "chloupky" by neměly v prostředí způsobit žádné potíže. Navíc dnešní alternativa (tj. u štěnic plynování, ale i antibiotika nebo přípravky proti plísním atp.) nebývá zrovna k životnímu prostředí nejpřívětivější. Budoucnost zřejmě patří imitátorům fazolí.
