Viinategu vetevallas: miks toodab kuldkalade ja kokrede organism talviti ise alkoholi?

Põhjus pole selles, et neil oleks tingimata vaja terve talv vindisena mööda saata, vaid alkohol tekib nende kehas seetõttu, et lahti on vaja saada hapnikuvaeses keskkonnas ladestuvast piimhappest. Nüüd on see mehhanism esmakordselt lahti seletatud.

Pikkadel talvekuudel peab koger (Carassius carassius) ellu jääma veekogudes, mida katab paks jääkaas. Seetõttu kukub vee hapnikusisaldus drastiliselt.

Et hapnikuta vees vastu pidada, lülitub koger ümber anaeroobsele hingamisele. Seda tehes kasvab piimhappe sisaldus kalade lihastes, mis on tervisele ohtlik. Oli varemgi teada, et kalad muundavad ladestuva piimhappe etanooliks ja see liigub lõpuste kaudu neid ümbritsevasse vette.

"Kalad võivad hapnikuta tiigivees veeta näiteks Põhja-Euroopas mitmeid kuid," ütles Liverpooli ülikooli teadlane Dr. Michael Berenbrink, kes oli ajakirjas Scientific Reports ilmunud teadusartikli kaasautor. "Selle aja jooksul võib kogre veres alkoholisisaldus tõusta 50 milligrammini 100 milliliitri kohta, mis on kõrgem neis maades autojuhtidele lubatud piirmäärast. Kuid see on siiski palju parem variant kui lasta piimhappel koguneda. Piimhape on ainevahetuslik lõpp-produkt, mis tekib selgroogsete kehas siis, kui lihased peavad töötama ilma hapnikuta."

Nüüd on välja selgitatud, kuidas kalad piimhappest alkoholi teevad. Tuleb välja, et kalad on võimelised ise tootma ensüümi nimega püruvaadi dekarboksülaas, mis sisaldub ka õllepärmis. Kui suuremal osal selgroogsetest on üks komplekt valke, mida kasutatakse süsivesikute raku mitokondrisse (see on raku energiat tootev osa) toimetamiseks, on kuldkaladel ja kokredel valgukomplekte kaks. Just see teine komplekt aktiviseerub hapnikupuudus tingimustes ja muundab piimhappe anaeroobse hingamise ajal etanooliks.

Piimhappe alkoholiks muundamise võime tekkis kaladel juba 8 miljonit aastat tagasi ühe kuldkalade ja kokrede ühise eelkäija kehas.