Doma si povídá s rostlinami. Fascinuje ho, že každý den někdo někde ve světě objeví nový druh rostliny nebo novou látku. Vrací prastaré, zapomenuté znalosti starých bylinkářek zpět k životu, stejně jako strukturoval všechny české herbáře – staleté vědění našich předků – do souhrnných tabulek.

A je dost možná nejcitovanějším vědcem na světě v oboru biologicky aktivních látek… .

Osmý rozhovor 21. STOLETÍ

Vizitka

Ing. Roman Pavela, Ph.D. (⃰1970)

Jeden z nejvýznamnějších českých vědců, který patří i mezi světovou špičku a mezinárodně uznávanou autoritu v oblasti výzkumu, zabývajícího se využitím biologicky aktivních látek z léčivých a aromatických rostlin v potravinářství (botanických pesticidů).

V roce 2013 obdržel prestižní cenu Česká hlava a na podzim 2019 se objevil mezi 9 zástupci české vědy v aktuálně vydaném a prestižním seznamu 6000 nejcitovanějších vědců světa Higly Cited Researchers 2019 – mezi 1 procentem těch nejlepších.

Už 25 let pracuje ve Výzkumném ústavu rostlinné výroby, v.v.i. v Praze-Ruzyni, které je největším pracovištěm aplikovaného výzkumu, zaměřeným na rostlinnou výrobu a příbuzné obory.

 

Už 20 let studujete vlastnosti rostlin, látky z bylinek a jejich použití v ochraně rostlin. A přitom zemědělská půda se stále kropí chemií. Jak to snášíte?

Ne všechna chemie, kterou se, jak vy říkáte, kropí zemědělská půda, musí být špatná. Ale na druhou stranu, je řada přípravků, které se nemusí v takové míře používat nebo by se neměly používat vůbec, protože škodí nejen životnímu prostředí, ale také mohou rezidua škodit našemu zdraví.

Když jsem sem před 25 lety nastoupil do našeho výzkumného ústavu jako technik bez školy a při práci si dodělával vysokou, vybral jsem si na bakalářku to, co nikdo nechtěl dělat. Všichni mi říkali, že přírodní cesta je slepá, že pesticidy vždy budou syntetické.

Umělé. Ale já měl vždycky rád přírodu, zahradnictví, bylinky. A jak vidíte, čas mi dal za pravdu.

Myslel jste si opak.

Ano. Přírodu je potřeba chránit. To bylo a je moje celoživotní krédo. Naštěstí už v tom nejsem sám a přidávají se další, kdo smýšlí obdobně.

Tehdy se nevědělo, že rostliny mají v sobě přírodní pesticidní látky?

Vědělo, ale spíš ve světě. Tady skoro ne. Tento způsob ochrany rostlin byl dřív i u nás. Ale v průběhu 20. století se to přetrhalo tím, že se tady začaly prodávat levné chemikálie. Znalosti našich předků se zapomněly.

Chemie byla vše určující, levnější. Byl to globální trend celého vyspělého světa.

Kdy a jaké přírodní pesticidy se používaly kdysi?

Třeba ve 4. století př. n. l. byl používán prach z květů chryzantémy starčkolisté (Chrysanthemum cinerariifolium) proti vším a blechám, a v USA se používá dodnes. Nebo už v 16. století se používal výluh z tabáku zcela běžně.

Dokonce i u nás. Ještě kolem roku 2000 tady byl poslední komerční přípravek z tabáku, jmenoval se Savel. Od 18. století se třeba používal výkvas z kopřivy proti mšicím. Já si pamatuju ještě z mého mládi, kdy to dělala moje babička – a dnes je to dokonce tzv.

„základní látka“ registrovaná proti mšicím v celé Evropské unii. A takových příkladů bychom našli z historie ještě hodně.

Jak se rostliny brání, moc obranných prostředků přece nemají…?

Právě že mají, to je to dokonalé. Rostliny většinou nejsou monokultury na obrovském prostoru. Jde o společenství, symbiózu mnoha druhů s unikátními látkami, které spolu kooperují a které se umí bránit mnoha patogenům a škůdcům.

Kdyby se rostliny neuměly bránit, dávno by vymizely. Díky této koevoluci se u rostlin vyvinuly různé strategie pro zachování vlastního druhu. Některé rostliny vsadily na morfologická přizpůsobení se, kdy změnily listy např. na ostny a trny, aby je nesežraly býložravci.

Proti mšicím se chrání např. některé odrůdy okurek hustými a dlouhými trichomy. Některé rostliny jsou lepkavé, takže hmyz se přilepí, už nevzlétne a nenaklade vajíčka.

A pak část rostlin vsadila na chemii. Přírodní chemii. Všichni ji známe a po staletí používáme – jsou to bylinky. Ty obsahují velké množství látek a jsou už staletí součástí lidového léčitelství. Člověk postupně vypozoroval schopnost rostlin likvidovat patogeny a začal je proto využívat.

Babky bylinkářky dobře věděly, které rostliny obsahují účinné látky a co a jak mají používat. A my toho dnes víme ještě víc. Víme, že tyto látky jsou součástí obranné strategie rostlin a že mají tedy pesticidní účinky, které je možné využít třeba v ochraně rostlin.

Jde jen o to umět je správně vyextrahovat – technik na to je hodně – a zpopularizovat to (Roman Pavela už několikrát vystoupil v pořadu Polopatě na České televizi, pozn. red).

Box

Když se rostliny brání

Biologicky aktivní látky jsou ty, které mají v rostlině nějakou funkci – pro ni i mimo ni – insekticidní, antibakteriální, repelentní, atraktivní, protiplísňovou…

Například oleje z tymiánu (Thymus serpyllum), který je bohatý na thymol a carvacrol, a z majoránky (Origanum majorana), obsahující terpinen-4-ol, jsou vysoce účinné proti zrnkokazu fazolovému (Acanthoscelides obtectus).

Fumigační a antifidantní (protipožerový) účinek byl zjištěn u éterických olejů z badyánu (Illicium verum) a hřebíčku (Syzygium aromaticum) proti broukům potemníkům (Tribolium castaneum) a nosatci na kukuřici.

Eugenol, hlavní účinná látka obsažená v oleji bazalky je vysoce účinný například proti broukům potemníkům hnědým (Tribolium castaneum).

Jak konkrétně se kytky brání třeba proti žravému hmyzu?

Naučily se to. Mají nejen přírodní insekticidy, ale i antifidantní (protipožerové) látky, kdy se snaží „hmyzákům“ znepříjemnit život. Například motýl naklade vajíčka na kytku, vylíhnou se housenky a protipožerové látky, které si rostlina začne syntetizovat, způsobí, že jim přestane rostlina „chutnat“, takže se přestanou vyvíjet a umřou.

Tyto látky jim mohou třeba inhibovat (blokovat) trávení, nebo jim brání k rozpoznání potravy. Hmyz při žraní totiž potřebuje zpětnou vazbu, zpětný impulz z jejich „nervového centra“ a pokud se tento impuls někde přeruší, tak ten hmyz přestane žrát, prostě nepozná že je na rostlině.

Krásný příklad: parcha saflarová (Leuzea carthamoides) – pokud vyextrahujeme semena nebo kořen, které obsahují fytosteroidy, a nastříkáte tím brambory, tak mandelinka bramborová vůbec nepozná, že je na bramboře. Brouk nebo larvy lezou okolo, hledají a nekousnou si.

Podobně vznikla i vaše „perla“ pro zahrádkáře Rock Effect…

Studovali jsme olej ze semen indické rostliny Pongamia glabra, česky kožnatce indického. Dali jsme si tu práci, že jsme si hráli s různými formulacemi, tak aby to byl přípravek vhodný pro použití v ekologickém zemědělství.

A tak jsme vyvinuli a díky českému výrobci začal být vyráběn první český přípravek – botanický pesticid – Rock Effect (Postřikový pomocný prostředek ve formě emulgovatelného koncentrátu určený pro zvýšení odolnosti a obranyschopnosti rostlin vůči škůdcům a angreštu a rybízu vůči americkému padlí, pozn. red.), za který jsem dostal právě Českou hlavu.

Dnes je to náš neprodávanější produkt. Teď máme jinou formulaci, a zjistili jsme, že tato nová formulace výrazně zvyšuje účinnost syntetických přípravků. A to tak, že by se dala snížit dávka chemie na jednu třetinu při stejné účinnosti. Příroda by si moc oddychla, kdyby se začal používat v praxi.

Je těch příkladů víc?

Přišli jsme na spoustu účinných látek – přírodních – z mnohých jsou už vyvinuté přípravky a jsou už na trhu. Jsou určeny jak českým zahrádkářům, tak velkým pěstitelům. Další přípravky se připravují a pokud nám to legislativa dovolí, přijdou na trh co nejdříve.

Aktuální je i „bylinkové pivo prodlužující život“.

To je takový zajímavý příběh jednoho malého pivovaru a unikátního piva. A je to dobré pivo… Máme totiž takovou vizi, takový projekt, kdy chceme přiblížit lidem zajímavé účinné látky z různých bylinek, které pomáhají zvyšovat obranyschopnost těla ať už třeba proti chřipkám nebo třeba proti stresu.

A tak přidáváme různé extrakty a bylinky do potravin nenásilnou formou, aby se běžně jedly a pily. Tak jsme to zkusili i u piva. Chceme zvýšit obranyschopnost lidí. To pivo obsahuje extrakt z kozince blanitého, což je trochu zázračná rostlinka z Číny.

Bylo u ní zjištěno, že obsahuje látky, které zabraňují stárnutí buněk – velmi stručně řečeno. Takže buňky neodumírají tak rychle. Musím říct, že v období chřipek je velmi účinná. Otestováno (smích).

Box

Konečné léčivé pivo…

Skoro da roky trvalo Výzkumnému ústavu rostlinné výroby a kamenickému pivovaru (Kamenice na Lipou, okres Pelhřimov na Vysočině) uvařit a propojit léčivé účinky bylinky s chutí piva.

Vznikl Kamenický Galus 11 – světlý ležák, uvařený tradiční technologií ze dvou druhů sladu (Plzeňský a Vídeňský), chmelené odrůdami Harmonie a Sládek.

Galus 11 obsahuje výluh z kořene léčivé rostliny kozince blanitého (Astragalus memmbranaceus), významného adaptogenu. Přitom celá staletí se ví, že látky obsažené v kořenech kozince pomáhají zvyšovat odolnost organismu proti fyzické a psychické zátěži a posilují imunitu.

Pozitivní účinky kozince jsou prokázané i na kardiovaskulární systém, normalizují krevní tlak a oběh, tím se uzdravují cévy. Tato bylina patří mezi nejdůležitější byliny čínské terapie fu-čeng, což je forma tradiční čínské bylinné medicíny, která má za cíl obnovit a zharmonizovat přirozenou obranyschopnost těla.

Pivo je filtrované a nepasterované. A chutná dobře…jako klasické pivo s nepatrným kořenovým dozvukem.

 

Citát

Už staří Římané říkali: „Na vše zlé, co ze Země vzchází, se v Zemi samé také protijed nachází.“

 

Jsou znalosti lidstva u bylinek „vyčerpané“, nebo se dá přijít na něco nového, převratného?

Víme o bylinkách hodně, přesto jsou každým rokem v rostlinách objevovány nové sekundární metabolity a zjišťovány jsou další úžasné biologické vlastnosti těchto látek, které se dají využít jak v lékařství, tak třeba kosmetice anebo v přípravcích na ochranu rostlin či třeba jako repelenty proti komárům.

Nedávno jsme třeba zjistili, že bylinka používaná po staletí v Itálii při infekčních zánětech močových cest či na celkové pročištění organismu, obsahuje látky, které mají tak silné insekticidní účinky, že jsou srovnatelné se syntetickými insekticidy.

Takže i to je důkaz, že rostlin, které neznáme, které jsme neotestovali, je pořád ohromné množství.

Co třeba vědění schované v knihovnách, kde byste si vzal 100, 200, 300 let staré knihy o bylinkách, kuchařky a objevoval zapomenuté znalosti našich předků?

Budete se možná divit, ale já jsem opravdu všechny české herbáře přečetl… Odvažuji se říct, že jsem byl první, kdo dal všechny české staré herbáře dohromady, do obsáhlé tabulky, která vyšla v zahraniční knize v angličtině a které pojednávala o českých rostlinných druzích, které se používaly v lékařství a také na co se používaly.

Kolik bylo toho materiálu?

Hodně. Asi necelých 400 druhů rostlin, které se využívaly dřív.

A všechny byly jedlé?

Všechny ne, ale většina by se asi dala zařadit i do našeho jídelníčku. Víte, naše každodenní strava obsahuje jen nepatrnou část všech rostlin, které bychom mohli jíst. Když jsem chodil na vysokou a měli jsme herbologii, kde jsme probírali plevele, náš pan profesor říkal, že plevele jsou vlastně kulturní rostliny, o jejichž přednostech zatím nic nevíme.

Takže plevele v podstatě nejsou, neexistují. Všechno se dá nějakým způsobem využít, otázkou je, jak. Je celá řada rostlin, které se dají zužitkovat a jsou velmi chutné, i víc než hlávkový salát. Nedokážeme zatím využít plný potenciál přírody.

Zmiňoval jste „základní látky“, co je to?

Takový terminus technicus, který je znám jen v Evropské unii a vychází z nařízení č. 1107/2009, kdy se podle článku 23 mohou registrovat jisté, především potravinářské, ingredience na ochranu rostlin. Toto nařízení má hlubší historii.

V roce 2006 se dělal průzkum potravin a zjistilo se, že přes 50 procent jich obsahuje nějaká rezidua pesticidů. To bylo alarmující. Pár let se vyvíjel obrovský tlak na politiky, aby se umožni pro nové přípravky, které by byly ekologické a nebyly rizikové pro naše zdraví, lehčí vstup na trh.

Především, aby se ulehčila jejich registrace, vznikl tak v legislativě nový termín „základní látky“ a způsob jejich registrace. Tyto látky se registrují u Evropské komise, která hodnotí, jestli jsou opravdu netoxické pro člověka a životní prostředí.

Obvykle to jsou látky na bázi bylinek nebo látek používaných v potravinářství. Zemědělec si pak koupí surovinu a z ní si vyrobí přípravek na ochranu rostlin, který aplikuje podle schváleného návodu. Mezi základními látkami najdeme třeba výkvas z kopřiv, či odvar z vrbové kůry, ale také třeba hydrochlorid chitosanu ….

Abyste pochopil, jak je to složité… Když máte přípravek na ochranu rostlin, a chcete ho prodávat, musíte mít registraci. A registrace jednoho přípravku stojí kolem 300 milionů korun a trvá asi 10 let. To si nemůže dovolit žádná menší nebo střední firma u nás.

Kam chodí oceňovaný vědec Roman Pavela nakupovat ovoce a zeleninu?

Většinou do Lidlu.

Mají podle testů jedno z nejlepších zboží. Ale sezonní věci si pěstujeme sami.

Když je v obchodě napsáno na ovoci: „Povrch je chemicky ošetřen“, co je to za chemii?

Může to být více látek. Může se jednat o povrchovou úpravu ovoce před expedicí, aby se cestou nekazilo, ale nejčastěji se jedná o pesticidy, které se mohou na něm vyskytovat. Účinné látky přípravků na ochranu rostlin mohou být kontaktní a systémové.

Kontaktní zůstávají obvykle na povrchu rostlin či plodů a hlouběji už nejdou, systémové jsou rozváděny obvykle pletivy a mohou být třeba i uvnitř plodů. Pokud je ovoce a zelenina správně pěstována, a dodržují se ochranné lhůty, neměly by se pesticidy v rostlinách objevovat.

Musím říct, že naši pěstitelé jsou velmi ukáznění a snaží se ochranné lhůty dodržovat, takže naše ovoce a zelenina je obvykle lepší než ta z dovozu. Ale vždy je to otázka ukázněnosti pěstitelů.

Když si domácí zahrádkář koupí nějaký syntetický pesticid, také tam má ochranné lhůty?

Ano, ale většina zahrádkářů si návod nečte. A pokud je čtou, nevěří jim. Ignorují, že se nesmí po aplikaci po dobu 14 dnů konzumovat. Takže oni v pátek postříkají zeleninu a v neděli už ji mají na talíři.

Všechna ta rezidua, která tam zůstala, protože ve skleníku se nerozkládají tak dobře, sní. Ale už je i řada zahrádkářů, kteří se snaží používat botanické pesticidy anebo si připravují vlastní extrakty z rostlin.

A to je pro drobné pěstitele asi ten nejlepší způsob pěstování. U těchto přípravků obvykle ochranná lhůta nutná není, protože případná rezidua jsou pro člověka neškodná.

Dosud byly za nejúčinnější způsob boje proti komárům přenášející malárii považovány chemické insekticidy, proti nimž si ale hmyz nyní dokáže vyvinout odolnost. Navíc podle odborníků existují zcela oprávněné obavy z vedlejších dopadů těchto toxických látek, a to nejen na děti nebo těhotné ženy.

Dá se malárie porazit přírodně? .

Hmyz má do roka několik generací, vyvíjí se velmi rychle. A protože je zároveň v syntetických insekticidech obvykle jedna účinná látka s jedním mechanismem účinku, může si vyvinout, a také že si vyvine, vůči té konkrétní účinné látce rezistenci.

To je minus chemie, ale plus botanických pesticidů, které většinou obsahují komplex 10, 20, 40 i 50 účinných látek. Mají synergické i antagonistické vztahy mezi sebou, což také studujeme. Takže u biologicky aktivních látek nedochází k tomu, že by si hmyz vyvinul rezistentní populace k těmto druhům přípravků… Ale to jsme nevymysleli my, ale příroda.

 

Rostliny spí, dýchají, komunikují spolu, živí se světlem, využívají přes 20 smyslů, praktikují sex na dálku, jsou mistrnými manipulátory, a když ztratí 90 procent svého těla, regenerují.

Někteří vědci tzv. rostlinné neurobiologie tvrdí, že rostliny také cítí bolest, přemýšlejí a mají mozek schopný vědomého uvažování podobně jako obratlovci. .

Musejí spolu komunikovat – ale na chemické bázi. Když je rostlina napadená, dokáže vyslat signál pro ostatní rostliny, takové varování, že je nějaké nebezpečí. Ostatní začnou vytvářet větší množství obranných látek, aby měly zásobu, až to nebezpečí přijde na ně.

Další komunikace je přes kořeny, dokáží se bránit ostatní vegetaci, tím, že vypouštějí alelopatické látky do půdy. Viděl jsem ale i několik zajímavých prací a videí, jak rostlinky reagují na hudbu. Vnímá podněty, třeba i nadávky, stres a zlost a pak hůře prospívá. Kdežto rostliny, na které jste milý, reagují dobře.

Vy sám s rostlinami mluvíte?

Ano. Mluvím a mám pocit, že na mě mluví také (smích).

A co vám říkají?

Nestěžují si, že se o ně špatně starám (smích). Já věřím v něco jako rostlinou chemickou neurologii, třebaže neurony nemají. Avšak si nemyslím, že by cítily a vnímaly bolest. Kdyby ji rostlina cítila, bylo by na světě strašně moc bolesti. Třeba jen představa, kolik hmyzu žere rostliny, to by příroda nepřipustila.

Jan Zelenka

Box

STYDLIVÁ, ALE UČENLIVÁ

Mimosa pudica (citlivka stydlivá) je rostlina podobná kapradině známá pro svou citlivost na dotek, na který reaguje uzavřením svých listů. V rámci svého experimentu australská bioložka Monica Gaglianová mimózu usadila do zařízení, které rostlinu pouštělo v pravidelných 5-6vteřinových intervalech z výšky 15 cm na zem.

Po šesti upuštěních rostlina přestala odpovídat svým obranným mechanismem, tedy uzavřením listů. Když Gaglianová zkusila netečnou rostlinou zatřást, reagovala opět svým obvyklým způsobem. Navíc vědkyně zjistila, že svou „lekci“ si mimózy pamatovaly ještě po jeden měsíc od konce experimentu – ačkoliv na dotyk reagovaly standardně, po neškodném upuštění na zem zůstaly v klidu.

Box

Evropská unie zakázala nejpoužívanější insekticidy v Česku. Jsou toxické

Evropská komise zakázala další insekticidy. Letos skončí povolení na používání tří látek, které se nejvíce aplikují na polích v Česku. Za toxické jsou nově označené chlorpyrifos a chlorpyrifos-methyl, stopku dostala i látka thiakloprid.

Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský (ÚKZÚZ) to musí respektovat a povolení pro chemické postřiky s těmito látkami, které se v Česku používají především na ochranu řepky, zruší.

Chlorpyrifos, v tuzemsku zdaleka nejpoužívanější látka na hubení škůdců, může podle studií ohrozit vývoj mozku u dětí.