Два шага до чуда(Очерки) - Васин Михаил

На поиски белка химики тоже вышли давным-давно. Лет девяносто назад русский ученый А. Я. Данилевский делал первые попытки синтезировать в пробирке эту сложную продукцию живой природы. Немец Эмиль Фишер, разочаровавшись в своей сахарной пустоте — искусственной глюкозе, которую не хотел усваивать ни один желудок на свете, тоже записался в отряд ищущих синтетический белок. И здесь повторилась печальная история: ему удалось создать в пробирке подобие белка, но хотя эта работа имела большое значение для науки, она не решила проблемы: у Фишера получился ненастоящий белок. Усилия и других химиков были по сути дела безрезультатными. До сегодняшнего дня — вот уже скоро сто лет! — продолжается лишь разведка, наука все еще ищет и не может найти дорогу к искусственному белку.

Это вполне объяснимо. Белки — самые сложные вещества в природе. Лишь совсем недавно удалось разгадать, как они устроены. А до этого белок пытались создать наобум, вслепую. Можно ли делать что-либо хорошо, не зная, что ты хочешь сделать? Вряд ли. Не выходило ничего и с белком. Впрочем, и теперь, когда о белке стало известно очень много, наука продвигается к цели ощупью, еле заметными шажками.

Когда она придет к цели? По-видимому, очень не скоро. Значит?.. Для той проблемы, которая нас интересует, это вовсе ничего не значит. Во всяком случае, унывать нечего. Разведка ведь, в том числе и научная, движется вперед не только по главному направлению. Ученые не раз сворачивали с основного белкового пути в стороны, находили неизведанные тропки и отправлялись по ним.

Одной из них была та самая, которая через груды опилок привела к глюкозе. Пройдя по ней немного дальше, исследователи обнаружили целые россыпи мелкого серого порошка, состоящего из превосходного белка с примесью жиров и витаминов. Говоря иначе, оказалось, что из опилок можно получать, в конечном итоге, и белок. Как?

В раствор «древесного сахара» поселяют микроскопических живых существ — кормовые дрожжи (они родственники тех, которые помогают людям делать пышный хлеб и хмельное пиво). Дрожжи эти сластены. Купаясь в сиропе, они непрерывно уплетают его за обе щеки — только успевай подливать свежий! — и быстро растут, жиреют, размножаются.

Каждая дрожжевая клетка — это комочек отличных белков, сдобренных жиром и витаминами. Комочки ничтожно малы. А если их будет много? Крупинка по крупинке — гора. Много микроорганизмов — это внушительное количество очень ценных продуктов, близких по питательности к говядине. Растет эта невероятная «говядина» на глазах. За одни сутки 500 килограммов дрожжей вырабатывают 1200 килограммов белка.

А бычок с тем же весом (500 килограммов) может дать за сутки лишь 500 граммов (не килограммов!) привеса.

И вот когда дрожжи расплодятся в сиропе, станут тучными, «нагуляют жирку», часть из них можно извлечь оттуда и высушить (для этого созданы специальные аппараты). Получится светло-серый порошок — белково-витаминный концентрат. Это замечательный корм для сельскохозяйственных животных и птиц. Тем временем оставшиеся в сиропе дрожжи опять размножатся, восполнят убыль. Значит, можно вычерпывать и отправлять на сушку очередную партию микроорганизмов. И из аппаратов снова потечет в мешки струя светло-серого порошка.

Пока велось строительство цехов для выпуска кормовых дрожжей (так начиналась современная микробиологическая индустрия), отряды ученых, продвигавшихся, казалось бы, совсем в ином направлении, неожиданно вышли — с другой стороны — к этим же самым россыпям белкового порошка. Правда, сначала химики и микробиологи побывали у широкой, только что проложенной асфальтовой дороги (дорога эта — уже настоящая, а не аллегорическая). Их сюда вызвали в связи с чрезвычайным происшествием: дорожное полотно кто-то съедал. Почти начисто. И не какой-нибудь скромный кусок в несколько метров. Съедены были целые километры. Как ни выслеживали дорожники обжору, заметить ее не удавалось ни днем ни ночью. А остатки асфальта между тем катастрофически исчезали.

Принялись ученые искать злоумышленника. И нашли. Да не одного, а миллионы миллионов. Они прятались в самом асфальте и без устали, без минуты перерыва ели его, ели, ели. Это были невидимые простым глазом микробы — бактерии и особая порода дрожжей.

Столь необычное пристрастие ничтожных организмов заинтересовало ученых. Пойманных в асфальте микробов попробовали кормить нефтью. Нравится! Предложили отходы нефтеперерабатывающих заводов — тоже едят. Причем едят с большим аппетитом…

Нет, ученые не возражали против таких странных вкусов микробов и не хотели приучать их питаться чем-нибудь более подходящим. Наоборот! Химики были довольны, что эти существа имеют хороший аппетит и, точно так же, как кормовые дрожжи, вырабатывают первоклассную «микробную говядину».

Конечно, вряд ли кому-нибудь захочется есть эту «говядину». У нее не очень приятный запах. По виду она напоминает ячменную муку серовато-желтого цвета, а по вкусу — жмых. Но несомненно, со временем ее качество можно будет улучшить, и повара научатся приготовлять из нее вкусные вещи. И может быть, придя в столовую, мы будем выбирать в меню ароматный «нефтяной бульон», нежные котлеты из «микробной говядины», сливочное мороженое из кормовых дрожжей.

Но это — в будущем. А сейчас химики сооружают и вводят в действие гигантские заводы, где созданы все условия для разведения микробов: пусть они превращают в белок, витамины и жир побольше древесной глюкозы и отходов нефтепереработки. Продукцию этих заводов с нетерпением ждут буренки, хрюшки, хохлатки. Они уже получали блюда из микробов, и эта пища пришлась им по вкусу. Коровы сразу прибавили 2–3 литра молока в день, свиньи стали на глазах толстеть, а куры то и дело несли «лишние» яйца.

Казалось бы, поиски белка уже можно и прекратить: успех налицо, опилки и нефть способны превращаться в превосходный концентрат. Но научная мысль никогда не может удовлетвориться достигнутым. Не могла она отступиться и от проблемы химического получения белка. Могущество науки в том и заключается, что она обязательно находит выход из безвыходного положения. Так случилось и здесь. Решение задачи оказалось довольно простым, надо было только решать ее «с другого конца».

Все началось с того, что наука заглянула внутрь человеческого организма. Что именно происходит с пищей, попавшей в желудок? Оказалось: те белки, которые мы съедаем, не идут на строительство наших мышц, крови, тканей. Они не годятся для этого, и наш организм с помощью желудочных соков, ферментов, разбивает, расщепляет белки на составные части. Эти осколки называют аминокислотами. А уже из аминокислот, как из кирпичей, организм строит новые белки, свои собственные, человеческие. Аминокислоты были известны науке и раньше. Их всего двадцать видов. И некоторые из них уже давно можно было приготовлять искусственно. Вот только соединить молекулы аминокислоты в одно целое, в молекулу белка (на ее строительство обычно идет тысяча, а то и больше «кирпичей»), ученым не удавалось. Имея отличный строительной материал, они никак не могли соорудить полноценный дом — белок. Эмилю Фишеру, о котором уже мы говорили, ценой огромных усилий удалось сложить вещество лишь из 18 аминокислотных молекул (это вместо 1000!). Насколько это трудно, говорит опыт другого химика — Абдергальдена: чтобы пристроить к этой хижине из 18 «кирпичей» еще одну аминокислоту, ему понадобилось пять лет работы!

Но однажды химикам пришла такая совершенно естественная мысль. Зачем тратить столько сил и средств на создание из аминокислот белка? Ведь даже если бы этот белок удалось получить, если бы он оказался самого лучшего качества и стоил бы гораздо дороже золота, он все равно не понравится организму. Организму нужен свой! Он обязательно разрушит, расколет созданный с огромным трудом белок на аминокислоты и будет распоряжаться получившимися деталями по своему усмотрению.