Чтение онлайн

Но вот с белком дело обстоит куда сложнее. Белок составляет главную и ничем другим не заменимую часть пищи. Организм сам синтезировать белок не может. Значит получать его мы можем только извне. А ведь именно из белка строится наше тело: мышцы, ткани, мозг, клетки. Белок — это тот строительный материал, из которого мы сделаны, мы — люди, животные и вообще все живое. Отсюда ясно, как велика роль белка и как важно для организма иметь его в достаточном для жизни количестве.

До сих пор человечество потребляло и потребляет в питание белки как животного происхождения (в виде мяса, рыбы и молочных продуктов), так и растительного (в виде гороха, фасоли, сои и т. д.). Однако прирост народонаселения на нашей планете явно опережает сельскохозяйственные возможности производства белка. И вот, по подсчетам статистики, оказалось, что более половины жителей земного шара уже сейчас не получает достаточного или полноценного белкового питания. Что касается молодых развивающихся стран, то их обитатели в силу социально-экономических, географических и климатических условий или вовсе не имеют в рационе животных белков или получают их чрезвычайно мало. При этом подсчитано, что в ближайшие годы эта белковая нехватка будет резко возрастать, учитывая тенденцию к росту населения. От души можно радоваться, что идеи мальтузианства отжили свой век и что на смену им приходят глубоко научные и гуманные мысли настоящих ученых о том, как прокормить все растущее население земного шара.

Несмотря на непрерывно увеличивающуюся продуктивность сельского хозяйства за счет развития техники и освоения новых пахотных и пастбищных земель, все больше и больше ученых в мире приходят к выводу, что одно сельское хозяйство не сможет удовлетворить неизменно возрастающую потребность людей в белковой пище. Отсюда — поиск новых путей для получения белка, сперва, вероятно, чтобы помочь сельскому хозяйству, а потом (как знать!?), если это окажется экономически более выгодным, чтобы создать в будущем какой-то новый, более рациональный и рентабельный, способ получения пищи.

Что же такое белок с химической точки зрения? Это — приблизительно 20 разных аминокислот, требующихся живому организму и спаянных в молекулы по 100-1000 в каждой. Не все эти аминокислоты равноценны по своей значимости. Многие из них взаимозаменяемы. Но есть девять аминокислот, которые ничем не могут быть заменены и которые поэтому обязательно должны входить в пищевой рацион. При отсутствии даже одной из них организм рискует натолкнуться на неприятности, иногда непоправимые. Кстати, некоторые из этих аминокислот уже синтезируются заводским путем и служат, с одной стороны, для обогащения белком натуральной пищи или корма, а с другой — в медицинских целях.

Теперь посмотрим, что это за понятие «вкусная еда», откуда берется эта «вкусность»? Уж не от природы ли она свойственна покупаемому нами сырому белковому продукту?! Для этого нам всем придется мысленно побыть на какое-то время в роли повара или просто домашней хозяйки, которые великолепно знают, как сделать еду вкусной. Хозяйка покупает, предположим, какой-нибудь белковый продукт, например мясо или рыбу. В сыром виде эти продукты не только не аппетитны, но, если их попробовать, они лишены всякого вкуса. В общем, в таком виде они совершенно не съедобны. Поэтому хозяйка обрабатывает их термически (говоря научным языком!), то есть жарит, парит, варит, при этом подсаливая (или, если надо, подсахаривая), и обильно снабжает всякими специями — перцем, лавровым листом, томатной пастой, зеленью петрушки или сельдерея, луком, чесноком и прочими пряностями. И только в процессе горячей обработки купленный продукт начинает издавать приятные аппетитные запахи.

Вспомните, как, придя вечером с работы и сидя в комнате, вы с нетерпением ждете, когда же из кухни потянется и долетит до вас соблазнительный запах вашего любимого блюда. В этот момент, и только в этот, вы убеждаетесь, что еда готова, и что скоро можно будет начать трапезу. Аппетит возбуждается, помимо вашей воли начинается усиленное выделение желудочного сока, и, наконец, вы — за столом, наслаждаетесь сперва «визуально» и «обонятельно», а затем и «вкусоосязательно» поданной едой! Значит, привлекает нас в еде запах и вкус, что можно объединить одним словом «вкусозапах» (англичане называют это словом flavor). Если вы подумаете, то найдете немало примеров того, что сырая, не обработанная на огне и лишенная приправ белковая пища не вызывает аппетита и ее не едят.

Наш XX век, век крупного научно-технического прогресса, век создания великого множества синтетических материалов, успешно и экономично заменивших в промышленности, быту и медицине многие дорогостоящие натуральные изделия, подсказал ученым такую мысль: а нельзя ли получить искусственно белковую массу, которая содержала бы полный набор необходимых живому организму незаменимых аминокислот? Иначе говоря, получить белок не из тела животного (как это делается тысячелетиями) или из растений, а каким-то другим более коротким и экономичным способом?

Путь получения «животного» белка весьма длинный и не очень рентабельный. В самом деле, животное, так же как и человек, для поддержания жизни нуждается в белках, причем в тех же самых. И вот животному дают белковую пищу в виде травы, сена или других подкормок. Затем, тело этого накормленного белком животного идет на то, чтобы обеспечить человека белковой пищей в виде мясных продуктов. Подсчитано, что если взять за 100 % количество белка (в расчете на аминокислоты), скормленного животному, то оказывается, что из них лишь 10 % поступает с пищей человеку, а остальные 90 % ушли «на нужды» самого животного.

Если же говорить о белке растительного происхождения, например о бобовых культурах, то и его сельскохозяйственный путь, даже при самой совершенной агротехнике, не может гарантировать человечество от периодических и всегда возможных неурожаев, вызываемых засухой, наводнениями и другими стихийными бедствиями, которые пока не подвластны человеку.

И ученые задумались, нельзя ли все-таки получить белковое сырье, минуя стадию животного или стадию возделывания той или иной белково-плодоносящей культуры? И все они сошлись на одном: да, можно. Но для этого нет необходимости синтезировать белок как таковой, ибо, попадая в желудок человека или животного, под действием гидролиза этот белок распадается на кирпичики — аминокислоты, а значит, можно и должно синтезировать прямо аминокислоты. Как же это можно осуществить? Тут открываются две возможности.

Первый путь — это синтезировать аминокислоты на химических заводах, то есть путем химического синтеза. Это уже сейчас широко осуществляется во всех развитых странах мира. Выпускаемые аминокислоты (речь идет в основном о незаменимых аминокислотах) используются как в медицине, так и в качестве добавок в некоторые натуральные продукты для пополнения их той или иной недостающей в них аминокислотой, да и просто для научных биологических исследований. Кстати, у нас в стране также поставлена задача синтеза аминокислот. Этим занимается сейчас ленинградский институт ГИПХ, причем группа синтезов ряда аминокислот разработана сотрудником нашего ИНЭОСа доктором химических наук В.М. Беликовым [441] .

Вторая возможность получения искусственного белка состоит в использовании белковой массы, производимой дрожжевыми микроорганизмами. Эта биомасса по своему аминокислотному составу чрезвычайно богата белками. Было проверено и подтверждено во многих странах, в частности и у нас, что культуры дрожжей великолепно вырастают в среде углеводородов, например, на парафиновых фракциях нефти. Процесс этот стоит очень дешево. Сейчас исследуется возможность выращивания некоторых штаммов дрожжей прямо в газовой среде, что снизит себестоимость процесса. Кроме того, самые последние исследования показали, что дрожжи хорошо растут на целом ряде простейших химических соединений, в частности на этиловом спирте. По сравнению с выращиванием дрожжей на углеводородах этот путь имеет солидное преимущество. Состоит оно в том, что белок, выращенный на этиловом спирте, легче поддается необходимой очистке. По нашему мнению, путь микробиологического синтеза белка из этилового спирта очень и очень перспективен.

Если говорить о микробиологическом получении белка в целом, то самое важное тут то, что этот путь — самый быстрый и, следуя по нему, можно получать практически неограниченное количество полноценной белковой массы. Действительно, в 50-60-х гг. в наиболее промышленно развитых странах началось производство белка микробиологическим путем. Получаемый белок в основном пошел на корм животным. В Советском Союзе создан Госкомитет по микробиологическому синтезу во главе с опытным инженером-химиком В.Д. Беляевым. Роль и значение этого комитета возрастает день ото дня.