Levāna izmantošana

   Saharozes fermentācijā levāns ir galvenais blakusprodukts ar nozīmīgu praktisku pielietojumu. Levāna biotehnoloģisko pielietojumu nosaka tā daudzpusīgā fizioloģiskā aktivitāte. Levāns ir neitrāls fruktozes homopolisaharīds, kas var būt asins plazmas aizstājējs, fruktozes avots, pretiekaisuma līdzeklis, detoksikators, nespecifisks imunostimulators ar antikancerogēnu aktivitāti, zāļu iedarbības veicinātājs un prolongators, specifisks imunomodulators ar radioprotektora (spēj pasargāt no starojuma) un pretvēža preparāta īpašībām, saldviela, krāsviela un stabilizators pārtikas rūpniecībā [Bekers et al. 1990; Han 1990; Vīna et al. 1992; Liepa et al. 1993; Calazans et al. 1997]. Levāna imunostimulējošās un antikancerogēnās iezīmes var tikt saistītas ar tā augsto molekulmasu [Leibovici et al. 1975, 1980]. Kā perspektīvi medicīnā izmantojami preparāti parādīti arī levāna dzelzs kompleksi [Vīna et. al. 1997].
   Calazans et al. (1997) pētīja no dažādiem Z. mobilis celmiem iegūta levāna ietekmi uz sarkomas 180 un Ērliha karcinomas audzēju svaru. Tika atklātas nozīmīgas izmaiņas audzēju attīstībā. Tā kā no dažādiem Z. mobilis celmiem iegūtais polisaharīds levāns pēc struktūras ir veidots tikai no fruktozes vienībām, tad autors izvirzīja hipotēzi, ka dažādā efektivitāte audzēju šūnu iznīcināšanā ir atkarīga no levāna molmasas. Tātad dažādi iegūtajiem polisaharīdiem nav strukturālu atšķirību un noteiktai molekulmasas grupai piemīt noteiktas īpašības audzēju šūnu apkarošanā. Lai pierādītu šo hipotēzi, Calazans et al. noteica vidējo molmasu (ar viskozimetrisko metodi) levānu paraugiem un veica šo paraugu testu uz sarkomas 180 audzēju, lai noskaidrotu katras molmasas grupas ietekmi uz audzēju.
   Iegūtie rezultāti pierādīja, ka katrai molmasu grupai ir atšķirīga audzēju šūnu attīstības inhibīcija. Inhibēšanas efektivitāte katrai molmasas grupai tika noteikta procentuāli, izmantojot datus par audzēja svaru pirms un pēc levāna injekcijām slimajā organismā, izmantojot formulu AI(%)=(N - Ā)/N*100, kur AI - audzēja attīstības inhibīcija procentos; N - neārstēta audzēja svars; Ā - ar levānu ārstēta audzēja svars. Attiecīgi visaugstākā audzēju šūnu augšanas bremzēšana - 72 % tika novērota levānam ar vidējo molmasu 211 000 g/mol, bet vismazākā - 27 %, levānam ar vidējo molmasu 76 000 g/mol. Levānam ar vidējo molmasu 170 000 g/mol inhibīcijas efektivitāte bija 43 %; 231 000 g/mol - 52 %; 314 000 g/mol - 43 % [Calazans et al. 1997].
   Levāna ietekmi uz perifēro leikocītu daudzuma izmaiņām, antiķermeņu veidošanos liesas šūnās, svara un dzīves ilguma izmaiņām pelēm ar audzēju ir pētījis Liepa et al. (1993). Leibovoci et al. (1986), kā arī I.Vīna LU Mikrobioloģijas un Biotehnoloģijas institūtā ir pētījusi makrofāgu šūnu aktivēšanos, ko izraisa levāns. Daudzi pētījumi liecina par levāna augsto bioloģisko aktivitāti, taču levāna preparāti joprojām medicīnā ir nepietiekamā daudzumā [Linde et al.1996]. Kā jau minēju, tad vairums mikroorganismu, kas sintezē levānu ir ar zemu produktivitāti [Roze et al. 1990]. Tas mazina levāna daudzumu, ko būtu iespējams attīrīt un izmantot, tādejādi sadārdzinot preparāta ražošanas izmaksas un aizkavējot tā ieviešanu medicīnā un citās nozarēs. Taču tiek veikti daudzi pētījumi, lai izstrādātu metodi, ar kuru varētu iegūt un attīrīt levānu, kas būtu piemērota rūpnieciskai ražošanai, ekonomiski izdevīga un ar maksimālu iznākumu.