Биотехнология: что это такое?

Вакула Владимир Леонтьевич

Не подумайте, что я ратую за снижение поголовья. Отнюдь нет. Наши стада — наше богатство. Но богатство надо использовать с наибольшей отдачей. А потому надо улучшать, совершенствовать орудия производства отрасли, то есть совершенствовать животных. Совершенствование животных — база интенсификации. Первооснова здесь — повышение генетического потенциала коров, свиней, овец, кур. Без этого самые современные методы хозяйствования, самое умелое управление, полная механизация и автоматизация — все впустую, все усилия летят в тартарары...»

Не согласиться с подобным утверждением трудно. Но и усилия генетиков, как хорошо известно всем, могут быть сведены на нет, или, как выразился академик Л. К. Эрнст, «полететь в тартарары»,

если генетический потенциал чистопородного стада не окажется практически реализованным. Главное же условие такой реализации — решение кормовой проблемы, ибо каждый крестьянин чуть ли не с пеленок знает: у коровы молоко — на языке. Другими словами, хорошо накормишь животное — будет молоко, нет — не обессудь, надоев не жди. Чем высокопороднее, продуктивнее животное, тем оно требовательнее к корму.

Но каким именно должен быть корм, чтобы добиться наивысшей продуктивности в животноводстве? Ответ на этот вопрос тоже не представляет секрета ни для науки, ни для практики: он должен быть высокобелковым, хорошо сбалансированным по составу аминокислот и витаминов, биологически активных веществ. Сколь ни мудреным кажется непосвященному в сельскохозяйственные проблемы человеку это непременное условие благоденствия животноводства, разобраться в сути вопроса не столь уж сложно, если предварительно вернуться к некоторым «секретам» тех же микроорганизмов.

Трава, растущая на языке коровы

Дело в том, что при всей схожести жизненно важных процессов, осуществляемых в клетках растений, животных и человека, их белки существенно отличаются друг от друга. Сегодня науке достоверно известно: в мире нет двух идентичных по белкам организмов, хотя все белки комплектуются приблизительно из двух десятков различных видов аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из четырех типов нуклеотидов. Но вот парадокс: белки разных организмов отличаются друг от друга, а «кирпичи», их составляющие, одинаковы по химическому составу. Поэтому-то многие несинтезируемые организмом человека и животных аминокислоты, в том числе лизини треонин, вполне могут быть заменены аналогичными аминокислотами бактерий или дрожжей. А вся продукция, полученная с помощью микробиологического синтеза (витамины, ферменты, аминокислоты и т. д.), представляет собой своеобразные «строительные блоки», универсальные для всего сущего, с помощью которых можно компенсировать дефицит любого биологически активного вещества в любом организме.

Вот почему так нужен животноводству БВК, так остро нуждаются в нем и птицеводство, и предприятия по откорму крупного рогатого скота.

Но микроорганизмы, выращиваемые в гигантских масштабах на предприятиях микробиологической промышленности, обладают не только уникальным даром создавать аминокислотные блоки, пригодные для всех организмов. У них есть и другое, не менее ценное свойство: они в состоянии производить обмен готовыми блоками ДНК не только между организмами одного вида, но и разных видов, родов и даже семейств. Удивительные «фокусы» (научное название их — трансформация), что проделывают бактерии с собственной ДНК на протяжении жизненного цикла, и открыли столбовую дорогу методам генетической инженерии, а по существу — всей современной биотехнологии. На практике это происходит (разумеется, по весьма упрощенной схеме процесса) так: ДНК бактерии извлекают из организма и вводят в нее гены чужеродных клеток, насильственно изменяя таким образом генетическую память бактерии. Теперь, после возвращения в родную среду, ДНК запускает механизм наработки веществ, никогда не производимых прежде данным организмом, совершив при этом эволюционный прыжок через пропасти и горы, разделяющие виды, роды, семейства.

Что это дает

народному хозяйству в целом, науке вообще и медицине, в частности, читателю еще предстоит узнать из последующих глав книги. Сейчас же вернемея к проблемам микробиологической индустрии. Что выиграла она от рассекречивания одной из самых сокровенных тайн природы?

Многое. Ибо получила уникальную возможность с помощью тех же методов генетической инженерии совершенствовать старые и создавать новые культурные штаммы бактерий. Последствия открывшихся возможностей переоценить нелегко. По крайней мере, доктор сельскохозяйственных наук С. И. Исаев и доктор философских наук А. И. Игнатьев считают именно так: «Культурные формы (имеются в виду штаммы микробов. — Авт.) — наиболее производительные «машины». Будущее не только в сельском хозяйстве, но и в промышленности за биопроизводством, то есть за использованием в производстве культурных форм жизни. Микробиологическая промышленность — лишь первая ласточка в преобразовании промышленности на биологических основах».

Пробирки и завод

Одним словом, перспективы открывались самые радужные, а успехи вдохновляли ученых на новый поиск. И вдруг... Гроза разразилась над основой основ микробиологической индустрии — производством микробных белков. Напомню, что сырьем для них служат жидкие парафины (на этой основе производятся БВК), продукты кислотного гидролиза древесины и отходов сельского хозяйства, а также природный газ, метиловый и этиловый спирты. С последними, кстати, ученые связывают особые надежды.

История создания в нашей стране способа получения БВК (торговое название — паприн) на жидких парафинах столь ярка и поучительна, что мы еще обязательно уделим ей внимание, пока же вернемся к событиям, вызвавшим волну протестов. Думаю, что из памяти моих читателей наверняка и поныне не стерлось то впечатление, которое произвели на общественность многочисленные публикации, а затем и не менее многочисленные телевизионные передачи, связанные с событиями на Киришском биохимическом заводе, производящем кормовые дрожжи. Суть событий заключалась в том, что в городе (при полном безветрии) вдруг вспыхнула массовая аллергия. Источником беды стал, по твердому убеждению киришан, вышеупомянутый завод, а в тяжелейших негативных последствиях этого внезапно разразившегося заболевания, опять же по мнению жителей, оказались повинны и работники завода, и ученые, разработавшие технологию производства БВК (еще за день до происшедших событий считавшуюся самой передовой в мире), предусматривающую в качестве питательной среды все тот же жидкий парафин и минеральные соли.

Более того, гроза разразилась и над самой биотехнологией, допускающей в принципе подобного рода «издержки», чреватые непредсказуемыми, а главное, вредоносными последствиями для людей. И пошло-поехало... Уже давно улеглись страсти в самих Киришах, уже исправлены действительно Оказавшиеся непредсказуемыми (ведь дело-то новое, а значит, до конца не познаны все его проявления) некоторые особенности воздействия БВК на органы дыхания человека, а телевидение и пресса, зачастую грубо искажая факты, все обсуждают данную проблему, требуя закрытия завода и пресечения дальнейшего развития самой биотехнологии как таковой.

Что же произошло в действительности? И как было важно, чтоб объективная оценка случившегося в Киришах прозвучала б во всеуслышание, а бесстрастность разбора происшедшего реабилитировала бы во мнении общественности биотехнологию — одно из приоритетных направлений научно-технического прогресса. Наконец шестого апреля прошлого, 1988, года в «Правде» появляется статья под необычным для партийной печати названием «На чем мы спотыкаемся, или О психологических порогах на пути технических новшеств».