На качелях XX века
Шрифт:
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
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
441
Беликов Василий Менандрович (1927–2001) — доктор химических наук, профессор. В 1961 г. был приглашен в ИНЭОС АН СССР А.Н. Несмеяновым для создания нового направления «Искусственная и синтетическая пища». Заведующий лабораторией синтеза пищевых веществ (1964–1990), лабораторией биосинтетических и стереоселективных реакций (1996–2001) в ИНЭОС. Зам. директора созданного в 1990 г. Института пищевых веществ (ИПВ) РАН (1991–1996). Совместно с А.Н. Несмеяновым написал монографию «Пища будущего» (М.: Педагогика, 1979).
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.
Итак, пока что речь шла о промышленном получении белковой массы для скармливания ее животным. Но, учитывая белковый дефицит в мире, ученые поставили перед собой такой вопрос: нельзя ли, пользуясь этой белковой массой, создать искусственную пищу для человека? Работы в этом направлении развернулись сегодня во многих странах.
Реально ли это? Не собираются ли химики и микробиологи заменить привычную для человека вкусную еду какими-нибудь таблетками или микстурами, может быть и высокопитательными, но ничего общего не имеющими с нашей обычной едой? Нет, отнюдь нет. Еда должна оставаться привычной для человека, как в силу психологической привычки, так и в силу физиологии организма. Еда должна остаться такой, чтобы ее можно было бы не без приятности пожевать, похрустеть каким-нибудь аппетитным поджаренным кусочком, проглотить его и вообще полностью отдать дань «вкусозапаху». А для этого химикам и, вероятно, в будущем их помощникам кулинарам надо решать такие задачи: научиться делать пищу любой консистенции — твердую, волокнообразную, мягкую, студнеобразную, жидкую и т. д.; снабдить изготовляемый продукт нужным запахом, имитирующим запах привычной для нас еды; обеспечить пище вкус — сладкий, соленый, кислый или даже горький; сделать пищу богатой по содержанию в ней белка, вернее необходимого набора из незаменимых аминокислот. Имеются ли в арсенале химика-кулинара способы для решения указанных задач? Да, как показывают первые опыты, имеются.