Řada z nás si den bez kávy nedokáže představit. Vychutnání si jednoho či více šálků denně může být rituálem. Nebo prostou potřebou dodat mozku stimul zprostředkovaný kofeinem. Čeští vědci ale přišli na to, že právě kofein pomáhá i jinde.
Díky svému povzbuzujícímu efektu patří kofein k nejpoužívanějším stimulantů na světě. Z toho důvodu se přidává do nejrůznějších nápojů, potravin nebo kosmetiky. Kofein se přirozeně vyskytuje v rostlinách, kde plní ochrannou funkci proti škůdcům.
Klára Kobetičová působí jako vedoucí biologické laboratoře na katedře Materiálového inženýrství a chemie ČVUT v Praze. Ekotoxikologií, která studuje vliv toxických chemikálií na biologické organismy, zejména na úrovni populací, společenstev, ekosystémů a biosféry, se zabývá už řadu let. Jednou z oblastí jejího zájmu je ekotoxicita a biodegradace stavebních materiálů.
Miloš Pánek se na Katedře dřevěných výrobků a konstrukcí, která je součástí Fakulty lesnické a dřevařské České zemědělské univerzity v Praze (ČZU), zaměřuje na oblast ochrany dřeva a jeho povrchovými úpravami nátěry. Jeho hlavním vědeckým tématem je vývoj a testování transparentních nátěrových systému na dřevě v exteriéru, ale také využití a testování látek přírodního původu jako potenciálně účinných biocidů pro ochranu dřeva.
Methylxantiny a dřevo
Právě dřevo patří už od nepaměti mezi nejstarší stavební materiály. Díky své různorodosti fyzikálně-chemických vlastností a dobré dostupnosti je využíváno k mnoha účelům. Jde ale o biologický materiál, a tak dochází v průběhu času ke změnám jeho vlastností i postupnému poškozování. Vliv na to má nejen počasí, ale také působení biologických škůdců. Je proto důležité dřevo před těmito vlivy chránit.
Využívají se k tomu nejen umělé, běžně dostupné biocidní přípravky, ale také různé rostlinné výtažky. Ty jsou přírodního původu, ekologicky šetrnější.
Jednou takovou skupinou rostlinami produkovaných látek jsou methylxanthiny. Právě jejich působení se ve svém výzkumu věnovala skupina badatelů složená z vědců a studentů působících na ČVUT a ČZU. Jejich projekt Vliv biocidů na bázi methylxantinů na vlastnosti dřeva pro konstrukční účely zastřešovali právě Kobetičová s Pánkem a dostalo se jim finanční podpory od Grantové agentury ČR.
Co vlastně ony methylxanthiny jsou? Jde o purinové sloučeniny, k nimž patří například kofein, theofyllin z čaje, theobromin z čaje nebo kakaa. Konkrétně kofein je látka syntetizovaná mnoha rostlinami. Člověk ji přijímá převážně pitím kávy a čaje. Některé rostliny kofein vytvářejí záměrně, pro svoji vlastní potřebu, na ochranu proti biologickým nepřátelům a patogenům.
Kromě kofeinu jsou ale rostliny schopné syntetizovat i další kofeinu svou strukturou velmi podobné látky. Ty se vyskytují například v listech a kůře, v kakaových bobech (theobromin). Některé bývají pro své biologické účinky přidávány do různých léčiv (např. theophylin).
Využití v praxi
Pozitivní účinky jsou tedy známé, ale proč se tyto látky nepokusit využít ještě víc? Právě tento motiv stál u začátku výzkumu týmů vedených Kobětičovou a Pánkem. Zaměřili se na boj proti škůdcům dřeva, ať už jde o plísně, houby nebo hmyz. Účinnost methylxantinů se rozhodli vyzkoušet na druzích dřeva, které se v Česku nejčastěji používají pro konstrukční účely. Výzkum se tak týkal smrku, borovice a buku.
V průběhu svého bádání vědci zjistili, že nejefektivnější látkou je kofein. Teobromin ani teofylin tak účinné nebyly. Výhodou kofeinu je to, že nemá negativní vliv na změny fyzikálních a mechanických vlastností testovaných dřevin. Účinnost proti biologickému napadení u něj byla prokázána převážně u smrku.
Největší rozdíly v účinnosti vědci zjistili mezi jednotlivými skupinami škůdců – plísněmi, houbami a termity. Nejúčinnější je kofein proti houbám, které způsobují hnilobu. Je možné ho ale také použít jako ekologicky přijatelnou krátkodobou ochranu proti dřevo-zbarvujícím houbám ve skladech řeziva.
Výsledky svého výzkumu tým vědců pod vedením Kláry Kobetičové a Miloše Pánka publikoval v několika mezinárodních impaktovaných časopisech. Dá se ale počítat s tím, že publikacemi úspěch českých vědců nekončí. Využití ochranných prostředků na bázi vodného roztoku kofeinu má totiž velký potenciál pro praktické využití ochrany dřeva. Kofein jako ekologickou a preventivní ochranu proti biologickému napadení mohou využít všichni, kdo budou chtít dřevo ochránit před náhodnou vlhkostí nebo kondenzovanou vodou.
PŘEČTĚTE SI: Kávová sedlina nemusí skončit v koši. reKáva ji sváží, pěstuje na ní hlívy a chce vyrobit i pivo
