Varga Máté - Szentpéteri József (szerk.): Két világ határán. Természet- és társadalomtudományi tanulmányok a 70 éves Költő László tiszteletére - A kaposvári Rippl-Rónai Múzeum közleményei 6. (Kaposvár, 2018)
Csapó János: Új módszer a fosszilis csontok korának meghatározására az aminosavak racemiációja alapján
30 CSAPÓ JÁNOS Fentiek miatt régész kollégáink ösztönzésére az izoleucin epimerizációját és a többi fehérjealkotó aminosav racemizációját felhasználva új módszert dolgoztunk ki fossziliák korának meghatározására. Az általunk kidolgozott, munkahelyünk adottságaihoz alkalmazott, aminosav racemizáción, illetve epimerizáción alapuló kormeghatározási módszer egy olyan vizsgálat, melyet hazánkban - tudomásunk szerint - még senki sem alkalmazott, a fehérjealkotó aminosavak többségét pedig mi használtuk fel elsőként a világon - csoportosan - kormeghatározásra. Segítségével adatokat kaphatunk régen élt emberek és állatok csontjai koráról, segítve ezzel a régész munkáját. A D-allo-izoleucin és a "lassú" racemizációs idejű aminosavakkal a 100.000-500.000 év közti fehérjetartalmú régészeti leletek, a "gyors" és "közepes" racemizációs idejű aminosavak segítségével pedig az 5.000-100.000 év közötti csontleletek korát tudtuk az analitikai módszer hibahatárának (D-allo-izoleucin esetében 3%, a többi aminosav esetében 5-10%) meghatározni. A D- és az L-aminosavak szétválasztására és meghatározására a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiát, a királis szilikagélen történő elválasztás és denzitometriás meghatározást és egy általunk kidolgozott, a diasztereomer dipeptidek szétválasztásán alapuló ioncserés oszlopkromatográfiás módszert használtuk fel. Az aminosav racemizáció alkalmazása kormeghatározásra 1860-ban Pasteur optikai aktivitást mutató aszparagint vizsgált bükkönyből.1 További munkássága alapján megállapította, hogy a növényi és állati életben legfontosabb szerepet játszó vegyületek legtöbbje aszimmetrikus, és csak az aszimmetrikus vegyületek rendelkeznek optikai aktivitással. Terentev és Klabunovszkii leszögezték,2 hogy az élet nem lehet és soha nem is lehetett molekuláris diszimmetria nélkül. Bizonyosan létezik kapcsolat az optikai aktivitás és az élet között, hisz minden fehérje kizárólag L-enantiomer aminosavakból épül fel, míg a természetes cukrok konfigurációja D. Az élet keletkezését szimuláló különböző kísérletekben a primitív redukáló atmoszférát utánozva több aminosavat sikerült szintetizálni, ezek az aminosavak azonban racémek voltak, ezekben a kísérletekben egyik enantiomer sem került előnybe a másikkal szemben.3 1908- ban Van't Hoff,4 majd 1934-ben Karagunis és Drikos képesek voltak5 optikailag aktív vegyületeket szintetizálni körkörösen polarizált fény segítségével. E kísérleteknek szépséghibája azonban az, hogy a polarizált fény csak igen szélsőséges esetekben fordul elő a természetben, így például ß-bomläs során kibocsájtott y-sugárzás hatására.6 Többen beszámoltak a D- illetve L-aminosavak kedvezményezett szintéziséről vagy bomlásáról p-részecskékkel, illetve polarizált elektronokkal történő bombázás során. 1968-ban Ponnamperuma és Gabel különböző geológiai üledékeket vizsgálva leszögezték,7 hogy az üledékben előforduló optikailag aktív szerves molekulák egyértelmű bizonyítékai az élet létezésének az üledék kialakulásakor. Ez természetesen csak akkor igaz, ha az optikailag aktív szerves vegyületek nem racemizálódtak az elmúlt idő alatt. Az elmúlt 35-40 év alatt többen vizsgálták a meteoritok és a holdkőzet minták aminosav tartalmát. Több - minden bizonnyal abiotikus úton keletkezett - aminosavat is kimutattak ezekben az anyagokban, az optikai aktivitás vizsgálat azonban minden esetben negatív eredményt hozott.8 Az őskori kagylókban, csontokban és fogakban lévő aminosavakról az első beszámolót Abelson írta 1954- ben.9 A legidősebb általa vizsgált kövület, a Devon korból származó halcsont 360 millió éves kora ellenére tartalmazott glicint, alanint, glutaminsavat, leucint, valint és aszparaginsavat. Laboratóriumi kísérletekben megállapította, hogy ezek az aminosavak a legállandóbbak, és megfelelő hőmérsékleti körülmények között akár több millió éves túlélésre is képesek. 1955-ben ő tesz elsőnek javaslatot a kövületekben lévő fehérjék lebomlásának kormeghatározásra történő felhasználására. Ugyancsak ő javasolja elsőként a fehérjebomlás és hőmérsékletbecslés összekapcsolását, tehát ő tekinthető a geotermometria egyik előfutárának is. Vizsgálatainak eredményeit az 7. táblázat tartalmazza. Az aminosavak hőbomlásának tanulmányozása után Vallentyne egy új geotermikus módszer kidolgozására tesz javaslatot,10 mely módszer az aminosavak szelektív bomlásán alapszik. Szabad aminosavak 0.01 mólos vizes oldatát 210-280 °C között tanulmányozva az aminosavakat elbomlási sorrendjüknek megfelelően 5 csoportba osztotta. Az első csoportba tartoznak a könnyen bomló, míg a 4-5. csoportba a nehezebben bomló aminosavak. A különböző csoportokba tartozó aminosavakat az alábbi összeállítás tartalmazza: 1 Pasteur 1860; Terentev - Klabunovszkii 1957. 2 Terentev - Klabunovszkii 1957. 3 Stephen-Sherwood - Oró, 1973. 4 Van't Hoff 1908. 5 Karagunis - Drikos 1934. 6 Goldhaber- Brodzins- Sunyar 1957. 7 Ponnamperuma - Gabel 1968. 8 Cronin - Pizzarello 1983. 9 Abelson 1954. 10 Vallentyne 1964.
