A szüreti időszak beköszöntével egyre nagyobb az érdeklődés a bor és a hozzá kapcsolódó tevékenységek irányában. Így újra és újra előkerülnek a két tábor szószólói, akik például a bor fogyasztására buzdítanak, illetve annak ellenzői. Ha a két tábor között nem is tudunk (akarunk) igazságot tenni, de jelen cikkünkben néhány olyan tudományosan is megalapozott tényt, illetve új irányt szeretnénk bemutatni, melyek a borhoz, annak készítéséhez, illetve hulladékanyagaihoz kötődnek.

 

A bor gyógyászati felhasználása Kr. e. 2200-ra nyúlik vissza, és kezdetben elsősorban kórokozókat pusztító szerként, fájdalomcsillapítóként, valamint bőrgyógyászati és emésztési rendellenességek kezelésére használták. Maga a bor már az idő tájt is a frissen szüretelt szőlő frissen kipréselt levének – a mustnak – vagy cefréjének alkoholos erjedése, illetve erjesztése révén keletkezett, alkoholt is tartalmazó italt jelentette.

Amint azt a járványtani vizsgálatok is mutatják, a rendszeres és mértékletes borfogyasztás, különösen a vörösbor, egészségügyi előnyökkel jár. Klinikai vizsgálatok alapján elmondhatjuk, hogy a bor megvédhet a szív- és érrendszeri betegségektől, az érelmeszesedéstől, a magas vérnyomástól, bizonyos ráktípusoktól, a 2-es típusú cukorbetegségtől, a neurológiai rendellenességektől és az inzulinrezisztenciától. E jótékony mechanizmust a bor antioxidáns, lipidszabályozó és gyulladáscsökkentő hatásainak tulajdonítják, melyhez a bor alkoholos és polifenolos összetevői egyaránt hozzájárulnak. Egy 2011-ben közzétett, klinikai vizsgálatokat összefoglaló tanulmány összefüggést állapított meg a borfogyasztás meg a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásának kockázata között. A legkisebb kockázatot azok körében mérték, akik napi 21 gramm alkoholt fogyasztottak – körülbelül 1,5–2 deciliternyi – bor formájában. Az alkohol mennyisége mellett azonban a fogyasztás módja is befolyásolta a hatásokat. Míg a mérsékelt fogyasztással kapcsolatban kedvező hatások igazolhatók, addig a nagyivás vagy részegségig tartó ivás egyértelműen nagyon káros az egészségre.

Kedvező hatásainak hátterében elsősorban a benne található anyagokat tartják felelősnek, így azt a felhasznált szőlő fajtája és minősége, valamint a feldolgozás, az erjesztés folyamata jelentősen befolyásolja. A következőkben néhány példán keresztül szeretnénk bemutatni, hogy milyen komplex rendszer a bor és ezek az elemek hogyan jelennek meg a fogyasztóknál!

Szerves savak és flavonoidok

A borban található szerves savaknak fontos szerepe van a nyál és az egyéb emésztőnedvek kiválasztásában, elősegítve az emésztést. A borkősav erősíti a C-vitamin hatását és enyhén hashajtó tulajdonságú, az almasav védi a májat, fertőtleníti a húgyutakat és gyógyítja a fertőzés okozta hasmenést, a citromsav véd az epekő kialakulása ellen. A borban található borostyánkősav pedig nélkülözhetetlen a sejtlégzésben, míg a fahéjsav-származékok (kávésav, tirozol), amellett, hogy antioxidánsok, fontos szerepet töltenek be a különböző gyulladásos betegségek kezelésében azáltal, hogy néhány, ezek kialakulásáért felelős citokinint blokkolnak. Mindemellett a borban megtalálható fémionok (Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺ és mások) számos sejtben lejátszódó folyamatban vesznek részt.

Az előbbieken túl jelentős hatások tulajdoníthatók a bor flavonoidjainak és egyéb fenolos anyagainak. A fenolos anyagok közül talán a legismertebb a rezveratrol. A vörösborban nagy mennyiségben található rezveratrol tisztított formában is igen népszerű antioxidáns, ugyanakkor a rezveratrol szív- és érrendszeri hatásait klinikai vizsgálatokban nem erősítették még meg.

Szót kell még ejtenünk a borok biogénamin-tartalmáról is. A bor közegében a lehetséges képződési utak közül az aminosavak dekarboxileződése a jellemző. Jóllehet a különböző borélesztőknek – szakszóval starterkultúráknak – is van dekarboxiláz aktivitása, a fő kiváltó ok a biológiai almasavbontás, azaz a tejsavbaktériumok tevékenysége. A teljesség igénye nélkül megállapítható, hogy a borok eredendően tartalmazzák a nem kedvező élettani hatású hisztamint – án a szükséges borkezelések során ennek koncentrációja gyakorlatilag nullára csökkenthető –, ugyanakkor mérhető koncentrációban fordul elő a kedvező élettani hatású tiramin, a szerotonin és a legújabb kutatások szerint a melatonin is.

Különbséget kell tennünk a fehér- és vörösborok között, s nemcsak gasztronómiai megközelítések, hanem élettani hatás szempontjából is. A szőlő genetikai tulajdonságaiból eredően a kékszőlőkből származó vörösborok – a technológiának is köszönhetően – nagyobb koncentrációban tartalmazzák azokat a fiziológiailag értékes komponenseket, amelyek a fehér szőlőből származó fehérborokban is megtalálhatók. Ezek az alkotók túlnyomórészt a szőlőből származnak, az alkoholos erjedés során képződő vegyületek azonban kiegészítik azokat. Tehát a kékszőlőből származó borok, illetve melléktermékek gazdagabbak élettanilag hatásos vegyületekben.

Melléktermékből érték

A szőlőfeldolgozás során, sőt a szőlőtermesztésben és a borkészítésben is keletkeznek – a végfelhasználás szempontjából – melléktermékek. Közülük a legismertebb a szőlőtörköly, amely a zúzott szőlő – cefre – kipréselése után jön létre vissza. Héjból, magokból és a préselés után visszamaradt egyéb szilárd anyagokból áll. Becslések szerint a leszüretelt szőlő teljes tömegének 20 százalékát (!) teszi ki és komoly hulladékkezelési problémát jelent a borászat és a szőlőléipar számára, amennyiben nem gondoskodunk további feldolgozásáról. Ez az egyébként szilárd anyag egy összetett szubsztrát, amely 30 százalékban semleges poliszacharidokból, 20 százalékban savas pektinanyagokból, 15 százalékban oldhatatlan proantocianidinekből, ligninből, szerkezeti fehérjékből és fenolokból áll. Becslések szerint 6 liter bor létrehozása 1 kilogrammnyi szőlőtörköly keletkezésével jár együtt. Ez a mennyiség évente 10,5–13,1 millió tonna szőlőtörkölyt tesz ki a világon.

A borászati melléktermékek hasznosításának és technológiai vonatkozásainak kidolgozásában a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) Borászati Tanszéke –Sárdy Diána iránymutatásával – úttörő feladatot vállalt. A törköly – szőlőmag, szőlőhéj – tovább feldolgozása, illetve a fiziológiailag aktív vegyületeinek meghatározása területén jelentős eredményeket értek el.

A borászati melléktermékek hasznosításának és technológiai vonatkozásainak kidolgozásában a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE), illetve jogelődeinek Borászati Tanszéke úttörő feladatot vállalt és vállal, melyet az elmúlt 30 évben Kállay Miklós prof. emeritus munkássága alapozott meg. A törköly – szőlőmag, szőlőhéj – tovább feldolgozása, illetve a fiziológiailag aktív vegyületeinek meghatározása területén jelentős eredményeket értek el.

A törkölynek azonban nemcsak „hagyományos”, hanem újszerű felhasználása is lehetséges, melynek alapja a szőlőben megtalálható polifenol vegyületek. Ezek a polifenolok a szőlő másodlagos anyagcseretermékei, melyek megvédik a növényt a különböző biotikus (növényi kártevők, gombák, csigák, rovarok) és abiotikus stresszhatásoktól. Ma már több mint 8000 polifenol vegyületet ismerünk, melynek nagy része a flavonoidokhoz tartozik, és számtalan kedvező humánegészségi hatásukról van tudomásunk. Így az antivirális és antibakteriális hatásuk mellett a bélrendszer baktériumflórájának összetétele is kedvező irányban változik (Bifidobacterium és Lactobacillus törzsek számának növekedése) táplálékként elfogyasztva, valamint a daganatos betegségekkel szembeni védőhatásukat is egyre több bizonyíték támasztja alá.

Antibiotikum helyett

A szőlőtörkölyből kinyerhető polifenolok felhasználásával egy új irány van kibontakozóban, miszerint segítségükkel antibiotikumok és szintetikus vegyületek válthatók ki a humán és állatgyógyászatban egyaránt. Sajnos napjainkban a baktériumok antibiotikum-rezisztenciája rohamosan terjed, megnehezítve így a fertőzések kezelését és tetemes többletköltséget okozva az állattenyésztésben. A probléma súlyosságát az is mutatja, hogy az utóbbi ágazatban az Európai Unió betiltotta az antibiotikumok hozamfokozóként való alkalmazását. Ezért egyre nagyobb és sürgetőbb az igény arra, hogy olyan, nem antibiotikumnak minősülő készítményeket fejlesszenek ki, melyek hatásosak a fertőzések elleni védekezésben.

Ilyen feladatra vállalkozott egy uniós konzorcium, melyben nyolc európai és egy Európán kívüli ország (Argentína) együttműködésével dolgoznak a NeoGiANT nevű projekt megvalósításán. A konzorcium hazai résztvevője a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem Genetika és Biotechnológiai Intézet (MATE GBI) Mikrobiológia és Alkalmazott Biotechnológia Tanszéke, ahol elsősorban a készítmény antibakteriális, valamint a bél mikrobiomjára gyakorolt hatását tanulmányozzák Olasz Ferenc irányításával. A Santiago de Compostela-i Egyetem (Spanyolország) által vezetett nemzetközi kutatási társulás célja olyan új termékcsalád (takarmány adalékok és -készítmények, spermatartósítók, antioxidánsok) kifejlesztése, amelyek képesek csökkenteni az állattenyésztésben (azon belül is a szarvasmarha-, sertés- és baromfi-tenyésztésben) és az akvakultúrában az antibiotikum használatát, valamint helyettesíteni a sperma tárolása során a szintetikus tartósítószereket. A szőlőtörkölyből kivont extraktum alkalmazásának további előnye lehet, hogy csökkenhet az újabb antimikrobiális rezisztenciák kialakulásának esélye, továbbá a már meglévő antimikrobiális rezisztenciák jobban kontrolálhatókká válnak.

Az extraktum elkészítéséhez alapanyagként kiváló minőségű fehérborok előállításából származó szőlőtörkölyt használnak fel, amely a borkészítési folyamat után megőrzi a szőlőben eredetileg is jelen lévő bioaktív vegyületek nagy hányadát. A fejlesztés egyik ága, hogy nagy mennyiségű bioaktív polifenol kerüljön a végtermékbe. Ennek biztosítására olyan „zöld” oldószeres extrakciós eljárást dolgoztunk ki, mellyel többkomponensű, felhasználásra kész kivonatot lehet készíteni. Az eljárás a hagyományos extrakcióhoz képest alternatív módszert jelent a szőlőtörkölyből bioaktív vegyületek kivonására. Ez az innovatív „zöld” technológia egyszerű, a létrehozásának körülményei kíméletesek (energiamegtakarítás), és könnyen méretnövelhető (ipari méretű előállítás).

A polifenol ereje

A fejlesztés során létrehozott, polifenolban gazdag készítmény sajátossága, hogy antibakteriális tulajdonsággal rendelkezik. Mindezt in-vitro körülmények között végzett vizsgálatokkal tudjuk ellenőrizni, bizonyítani. Az extraktum (illetve extraktumok) mikroorganizmusokra gyakorolt hatását olyan baktériumokkal tesztelték, melyek súlyos, olykor halálos megbetegedéseket is okozhatnak. Ezek közé tartoznak – csak néhány példát említve – a malacoknak az anyakocától való elválasztásakor jelentkező és hasmenést okozó Esherichia coli egyes törzsei, a szarvasmarhák és kérődzők tőgygyulladásáért felelős Streptococcus, Staphylococcus és Corynebacterium fajok, a házityúk tenyésztésében a Campylobacter, a Clostridium és a Salmonella fajok (utóbbi az emberben is súlyos betegséget okoz), melyek nagyban csökkentik az állatok termelékenységét. Az akvakultúrában is ismert számos olyan baktérium, amely képes megfertőzni a halakat, így például a Flavobacterium, a Streptococcus és a Mycobacterium fajok egyes törzsei tetemes gazdasági veszteséget okoznak.

A csak példaként felsorolt betegséget okozó baktériumok közül meg kell határozni azokat, amelyek ellen hatásos a készítmény. Hogy miként lehet meghatározni, hogy egy készítmény hatásos vagy sem egy adott baktériumizolátummal szemben? Ennek bizonyítására elfogadott, szabvány módszerek állnak rendelkezésre. Közülük az egyik legelfogadottabb a minimális gátló koncentráció (MIC – minimal inhibitory concentration) meghatározása, amelyre több módszer is alkalmas. A MIC a hatóanyagnak azon legkisebb koncentrációja (mg/l-ben kifejezve), amely még hatásosan gátolja az adott baktériumtörzs növekedését. Minél kisebb a MIC-érték, annál hatásosabb a használt készítmény, esetünkben a szőlőtörköly extraktum. A másik ilyen paraméter, amelyet az érzékenység mérésére használnak, az LD50-érték meghatározása. Az LD50 az angol Lethal Dose 50 (halálos dózis 50) rövidítése, ami azt jelenti, hogy mekkora egy anyagnak az a mennyisége, amelytől az élőlények (esetünkben a baktériumok) 50 százaléka elpusztul. Mindkét érték meghatározása a baktériumszám változásával mérhető, ami történhet egy adott térfogatban jelenlevő baktériumok számának mikroszkópos meghatározásával, a táptalajon növekedő mikroorganizmusok számának detektálásával vagy a tápfolyadékban levő baktériumok optikai sűrűségének meghatározásával. Természetesen a mikroorganizmus számának csökkenését mindig egy kontroll, kiindulási értékhez kell viszonytani.

Biztató eredmények

A szőlőtörköly-kivonattal véghez vitt kísérletek eredményei nagyon biztatók, mivel az eddig vizsgált baktériumok többsége esetében gátló hatást lehetett kimutatni. A gátló hatás mértéke azonban nagyon változó volt, erősen függött az adott baktériumfajtól. Különösen a Gram-pozitív baktériumok voltak érzékenyek az extraktummal szemben, de a Gram-negatív baktériumokhoz tartozó Pseudomonas aeruginosa és más patogén izolátum növekedése is nagy mértékben csökkent.

Ugyanakkor az is ismert, hogy a polifenolok gyakran nem rendelkeznek in-vitro tesztben kimutatható antimikrobiális hatással, mégis jelentős mértékben hozzájárulnak a szervezet immunrendszerének erősítéséhez, az ellenállóképesség növekedéséhez. Ennek alapja, hogy ezek a vegyületek – kémiai szerkezetük alapján – képesek a gyilkos és roncsoló hatású reaktív oxigénformák megkötésére, ezáltal eliminálásukra. Így az in-vitro antimikrobiális tesztelésen kívül etetési kísérletekben kívánjuk megvizsgálni Európa több országa állattartó telepén, hogy valóban beilleszthető és hatásos-e a konzorcium keretében kifejlesztett polifenol alapú készítmény. Sertés-, szarvasmarha-, szárnyas- és haltenyésztésben a tápok adalékanyagként történő kiegészítésével, majd azok etetésével kívánjuk vizsgálni a bélrendszer mikrobiomjában bekövetkező változásokat, melyeket mesterséges fertőzéssel is kiegészít a kutatógárda.                                                                                                                               

Posta Katalin

Antal Eszter

Sárdy Diána

MATE