Eesti proviisorid töötasid välja uue lähenemise alkoholi lagundamisele organismis

Organismi võime vabaneda alkoholist sõltub paljudest teguritest nagu inimese vanus, sugu, ainevahetus, individuaalsed eripärad, kehakaal, kuid eelkõige maksafunktsioonist ja maksas toodetud ensüümide hulgast ning nende aktiivsusest. Maksas toodetud ensüümid omavad organismis võtmetähtsust alkoholi ainevahetuses ja mürkainete lagundamises (Elamin jt, 2013).

Ainevahetuslike protsesside aluseks on ensüümid, mis on enamasti valgulise päritoluga spetsiifilised ühendid. Igal ensüümil on organismis kindel roll ja eesmärk, toimides organismis bioloogiliste katalüsaatoritena. Teisiti öeldes kiirendavad ensüümid kindlaid biokeemilisi protsesse, näiteks suure molekulmassiga ühendite lagundamist väiksemateks ühenditeks, et parandada imendumist, või toksiliste ühendite lagundamist, et kiirendada nende eritumist organismist (Ugidos-Rodríguez jt, 2018).

Lihtne näide ensüümide tähtsusest on piimatoodetest pärineva piimasuhkru ehk laktoosi lagundamine. Laktoos ei imendu peensoolest. Selleks kasutab organism ensüümi laktaas, mis võimaldab laktoosi lagundamist glükoosiks ja galaktoosiks, mis mõlemad imenduvad peensoolest. Inimestel, kellel esineb ensüümi laktaas puudulikkus, põhjustab piimatoodete söömine seedetraktipoolseid kõrvaltoimeid. Peensoolest imendumata laktoos jõuab jämesoolde, kus sealne bakterikooslus hakkab laktoosi lagundama. Selle käigus tekib hulgaliselt süsinikdioksiidi (CO₂) ja metaani (CH₄), põhjustades ebameeldivaid puhitusi, kõhulahtisust ja kõhuvalu (Ugidos-Rodríguez jt, 2018).

Alkohol on organismile toksiline ühend, mille lagundamisel omavad võtmetähtsust ensüümid. Suurem osa metabolismist toimub maksas, kuid nüüdisaegsed uuringud on leidnud, et aktiivne alkoholi lagundamine toimub ka kogu seedetrakti ulatuses – suuõõnes, söögitorus, maos ning peen- ja jämesooles. Vaatamata sellele toimub maksas 90-98% ulatuses etanooli lagundamine, milles osalevad kaks ensüümi alkoholi dehüdrogenaas (ADH) ja aldehüüdi dehüdrogenaas (ALDH) (Elamin jt, 2013).

Alkoholi dehüdrogenaas võimaldab alkohoolsetest jookidest sisalduvat etanooli lagundada atseetaldehüüdiks. See on alkoholi ainevahetuse esimene etapp. Paraku on etanooli lagundamisel tekkiv vaheühend atseetaldehüüd märkimisväärselt toksilisem kui etanool ise, põhjustades organ- ja närvisüsteemi kahjustusi ning alkoholi tarvitamisel tekkivat mürgistust. Teisisõnu, kui peale alkoholi tarvitamist on järgmisel hommikul halb olla, on see tingitud atseetaldehüüdist ja selle toksilisest toimest organismile (Zakhari, 2006).

Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) on atseetaldehüüdi klassifitseerinud I klassi kantserogeeniks, millel on otsene seos vähkkasvajate tekkimisel (International Agency for Research on Cancer [IARC], 2009). Atseetaldehüüdi kantserogeenne toime tuleneb selle ühendi võimet põhjustada mutatsioone inimese DNA-s. Samuti kahjustab ühend peen- ja jämesooleseina epiteeli, mis viib sooleseina läbilaskvuse suurenemiseni, tekib n-ö lekkiv sool, mis võimaldab toksilistel ühenditel ja kahjulikel mikroorganismidel kergemini imenduda ja intensiivistada maksakoe põletikuprotsesse (Elamin jt, 2013).

Organism on võimeline lagundama atseetaldehüüdi kahjutuks etaanhappeks ehk äädikhappeks ensüümi aldehüüdi dehüdrogenaasi abil. Paraku on selle ensüümi kogus organismis piiratud. Selle tõttu hakkab suhteliselt kiiresti toksiline atseetaldehüüd organismis kuhjuma juba alkoholi tarvitamise ajal (Elamin jt, 2013).

Ensüümi aldehüüdi dehüdrogenaasi puudus esineb Ida-Aasia päritoluga populatsioonis. See tähendab seda, et nende organismis puudub vajalik ensüüm, et lagundada mürgist atseetaldehüüdi. Ensüümi puudus on tingitud geenimutatsioonist, mis kandub järglastele edasi. Sellise geenimutatsiooni korral võib isegi vähene alkoholi tarvitamine tuua kaasa eluohtliku seisundi (IARC, 2009).

Acetobacter aceti on äädikhappebakter, millel on võime lagundada ja metaboliseerida mürgist atseetaldehüüdi. Acetobacter aceti omadusi on kasutatud ka äädika- ja veinitööstuses. Uuematest mikrobioloogilistest ja biotehnoloogilistest uuringutes kirjeldatakse Acetobacter aceti omadusi metaboliseerida etanooli ohutuks etaanhappeks ehk äädikhappeks. See on samasugune ainevahetuslik protsess, mis leiab aset inimese organismis alkoholi ainevahetuse käigus. Acetobacter aceti toodab samu ensüüme - alkoholi dehüdrogenaas ja aldehüüdi dehüdrogenaas. Tänu ensüümide tootmisele kaitseb bakter ennast atseetaldehüüdi kahjustava mõju eest (Tayama jt, 1989).

Kaardistamaks Acetobacter aceti omadusi veelgi põhjalikumalt viidi 2020. aastal läbi Acetobacter aceti genoomi uuring „Complete Genome Sequence of the Acetic Acid Bacterium Acetobacter aceti NBRC 14818” (Arai jt, 2020). Tegemist oli genoomi täieliku sekveneerimisega, kus A. aceti kultuurist eraldati DNA ja teostati spetsiaalsete masinatega kogu selle geneetilise koodi sekveneerimine. See uuring oli esimene, mis andis kindla geneetilise tõestuse selle kohta, miks Acetobacter aceti on atseetaldehüüdi lagundamises nii tõhus ja miks ta erineb teistest sarnastest bakteritest. Genoomist leiti üles konkreetsed geenid, mis vastutavad selle protsessi eest. Genoomi analüüs näitas, et need geenid, mis vastutavad lagundavate ensüümide tootmise eest, asuvad DNA-s üksteisele väga lähedal. See tähendab, et bakter toodab neid ensüüme korraga ja kontsentreeritud koguses vastavalt etanooli sisaldusele ümbritsevas keskkonnas (Arai jt, 2020).

Teaduspõhise tootearenduse tulemusel valmis Eesti proviisorite koostöös Biroxia Detox, mille üks koostisosadest on Acetobacter aceti stabiliseeritud lüsaat. Stabiliseeritud lüsaat kujutab endast Acetobacter aceti bakteriraku lüüsimist ehk lõhustamist ja sellest saadava bioaktiivsete ühendite stabiliseerimist. Sealhulgas säilivad kontsentreeritud kujul ka bakteriraku poolt toodetud vajalikud ensüümid alkoholi dehüdrogenaas ja aldehüüdi dehüdrogenaas. Stabiliseeritud lüsaadi tootmine on tehnoloogiliselt keeruline ja kõrget täpsust nõudev protsess, sest kogu tootmisprotsess peab olema steriiline. Töömahuka tootmise lõppjärgus võib vale lüsaadi stabiliseerimisprotsess lõhkuda lüsaadi struktuuri ja muuta selle bioloogiliselt inaktiivseks.

Inimese organismil puudub võime toota alkoholi lagundavaid ensüüme sooleseina, sealhulgas peensooleseina rakkudes. Seepärast ei suuda ka organism lagundada mürgist atseetaldehüüdi peensooles. Biroxia Detox happekindlad kapslid läbivad mao happelise sisu ja kapsel vabaneb peensooles. Kapslites sisalduvad Acetobacter aceti stabiliseeritud lüsaadi aktiivsed ensüümid võimaldavad mürkainete lagundamist juba peensooles. See toetab organismi atseetaldehüüdi lagundamisel ja vähendab omakorda mürgise atseetaldehüüdi imendumist süsteemsesse vereringesse, koormust maksale ning toksiliste ühendite kuhjumist organismis.

Biroxia Detox on saadaval apteekides üle Eesti. Juunis soodushinnaga KBM Tervis e-poes, Apotheka ning Benu apteekides.