Биотехнология
ы - герметичные аппараты для выполнения
работ при повышенной температуре и давлении для стерилизации) тиамин
расщепляется на пиримидин и тиазол. Для роста корней томата, оказывается,
достаточно одного тиазола, а для некоторых фитопатогенных грибов - только
пиримидина (при необходимости организм сам синтезирует второй компонент
тиамина). Возможно, это имеет какое-то значение при симбиозе (например, у
лишайников или микротрофных растений), а также паразитизме.
Аскорбиновая кислота (витамин С) важна для роста побегов. Введение
аскорбиновой кислоты ускоряет укоренение черенков и стимулирует прорастание
пыльцы. Предполагают, что она имеет отношение к обмену ростовых веществ у
растений.
Действие аскорбиновой кислоты основано на ее окислительно-
восстановнтельных свойствах: в окислительной форме аскорбиновая кислота
превращается в вещество, тормозящее рост. Не исключено, что она вызывает
актизирование ростового вещества
из его неактивной формы.
Культивируемые штаммы дрожжей нуждаются для своего развития в
веществах биоса — комплексе витаминов. К биосу принадлежит мезоинозит,
бнотин (некогда скоропалительно названный витамином Н, а ныне зачисленный в
группу витамина В) и пантотеновая кислота. Впрочем, пантотеновая кислота
может быть заменена бета-аланином, при помощи которого дрожжи, вероятно,
сами синтезируют пантотеновую кислоту. Дрожжи нуждаются и в тиамине.
Все эти вещества природные штаммы дрожжей синтезируют сами, а вот
культурные дрожжи такую способность утратили - у них наблюдают постепенно
усиливающуюся гетеротрофность - склонность к питанию готовыми органическими
веществами и потерю способности к синтезу одного или нескольких активных
веществ биоса.
В никотиновой кислоте нуждаются корни некоторых растений. Она
встречается постоянно у высших и низших растений. Предполагается, что
никотиновая кислота - универсальное активное вещество.
Пиридоксин (адермин, витамин Be) усиливает рост корней, например, у
томатов и моркови. Под влиянием женского полового гормона млекопитающих
животных - эстрона (фолликулярного гормона) усиливается вегетативное
развитие растений.
Паста с эстроном, нанесенная на цветочные почки дремы, задерживает развитие
тычинок и усиливает развитие завязей. А вот тестостерон - мужской половой
гормон работает прямо противоположно эстрону.
В росте листьев участвуют производные пурина: мочевая кислота и
аденин. Более или менее заметным образом реагирует живая плазма на действие
Н+ или ОН- -ионов. Движение плазмы стимулирует гистидин.
Биорегуляторы используют и в растениеводстве и в животноводстве. В
растениеводстве они, кстати, зачастую помогают сохранить в культуре старые
сорта. Например, виноделы Франции не стремятся к внедрению новых сортов
винограда. Французы любят свои вина, заслужившие за столетия мировую
известность.
То же можно сказать и об обыкновенном картофеле. И в Европе, и в
Америке старые «проверенные» временем сорта удерживаются в производстве
десятилетиями. Никакая реклама новейших сортов население не соблазняет-
привычка решает выбор.
Сорт картофеля Ранняя Роза (Эрли Роуз), выведенный в США в 1861 году, до
сих пор встречается если не на полях, то в огородной культуре на
Американском и Европейском континентах. Еще более стар сорт Гарнет Чили -
прадед большинства американских сортов и ряда европейских; его и по сей
день высаживают близ Сан-Франциско. Столетний юбилей «справил» сорт Айрнш
Коблер; полустолетний возраст у американских сортов Катадин и Чиппева.
Кстати, и пищевой промышленности, перерабатывающей картофель в
хлопья, чипсы, гарни, гранулы, в замороженный и жареный «французский
картофель», также приходится придерживаться десятилетиями «стандартных»
сортов, отвечающих усло-
виям переработки, ибо сортов картофеля, пригодных для выработки некоторых
продуктов, крайне мало. После освоения процесса и техники переработки
одного-двух сортов заводам экономически невыгодно «настраиваться»
(перестраивать технологию и обновлять технику) на новые сорта картофеля.
Тем более что даже такое «простое» требование пищевой промышленности к
селекционерам, как непременная устойчивость сортов к механическим
повреждениям, повергает последних в глубокое уныние (а подобных требований
к перерабатываемому сорту десятки).
Вот почему биотехнологи стремятся как-то помочь старым апробированным
сортам - улучшить их продуктивность, качество или товарный вид.
Привередливые американцы, например, предпочитают апельсины ярко-оранжевой
окраски. Химики предложили для удовлетворения вкуса потребителей
обрабатывать апельсины веществом с малоудобоваримым названием: (2-пара-
диэтиламиноэтоксибензаль) -па-
ра-метоксиацетонфенон.
За десять дней обработки этим биорегулятором количество каротиноидов
возросло в 16 раз. И окраска стала много живее, и полезного провитамина А
значительно прибавилось.
Правда, химики с этим препаратом несколько «пере-химичили»: после
обработки в корке нередко образовывались красные каротиноиды, придававшие
цитрусовым зловещий бордовый цвет, что несколько настораживало
непосвященных. Поэтому прибегли к другим биорегуляторам - диэтилоктиламину
и диэтилнониламину. Содержание каротиноидов увеличивалось всего в два -
пять раз, и ярко-оранжевые
плоды пошли нарасхват. И мякоть стала по цвету ярко-оранжевой, и сок
гляделся попраздничнее.
Нашли также вещества, которые не только глаз тешат, но и аромат
цитрусовых усиливают. Пройдешь мимо магазина в задумчивости, но невольно
вздохнешь полной грудью и вернешься, вспомнив, что забыл к чаю лимон
купить.
Все известные биорегуляторы либо «подстегивают», либо депрессируют
гены (сдерживают их на туго натянутых вожжах), либо вообще «выключают».
Например, упоминавшийся выше биорегулятор с названием, требующим недюжинной
памяти, приостанавливал последующие превращения гамма-каротина, что
благоприятствовало окраске плодов. В будущем подобным способом надеются
повысить содержание действующих веществ в лекарственных растениях.
Искусственному дозариванию зеленых плодов томата помогает обработка
их регуляторами роста: зарубежным препаратом этрел, отечественными -
гидрелом, дигидрелом или декстрелом (они равноценны по физиологической
активности). За 7—10 дней хранения при температуре 18—20° С обработанные
этими препаратами плоды созревают на 90 процентов. Искусственно дозаренные
плоды по питательной ценности ничуть не уступают естественно дозревшим.
У люцерны обнаружен природный регулятор роста триаконтанол -
соединение спиртовой природы, включающее 30 атомов углерода. Он
концентрируется главным образом в кутикуле - надкожице, покрывающей
поверхность листьев. В концентрации
1 микрограмм на литр трнаконтанол повышает урожай картофеля на 20
процентов. Обработка им семян овощных культур усиливает рост растений и
повышает урожайность на 17—25 процентов. Полагают, что триаконтанол
активирует некоторые ферменты или влияет на мембраны, интенсифицируя
процессы метаболизма - обмена веществ.
В начале 20-х годов медики обнаружили, что если крысам вводить
экстракты из гипофиза - мозгового придатка, расположенного у основания
мозга, то они начинают расти заметно охотнее и достигают размеров хорошо
откормленного кота. Действующим веществом оказался вырабатываемый гипофизом
гормон роста, получивший название соматотропина, или соматотропного гормона
(СТГ). При избытке этого гормона в организме вырастают крупные животные -
гиганты в пределах своей популяции; недостаток же обусловливает карликовый
рост и всевозможные уродства - непропорциональное увеличение отдельных
частей тела.
В конце 60-х годов биохимики-медики выделили соматотропин в чистом
виде, изучили его состав и структуру. Выяснилось, что это белок, состоящий
из 191 аминокислотного остатка. Но ученых ждало разочарование. Хотя
соматотропины животных и были близки человеческому по своей структуре, но,
как оказалось, имели несколько иной аминокислотный состав, иную
последовательность аминокислот
в полипептидной цепи и даже иные размеры молекул. Кроме того, в отличие от
других гормонов они обладали видовой специфичностью - гормон животного не
действовал на человека. В общем-то соматотропные гормоны вполне
удовлетворили бы животноводов, если бы не одна трудность: получать их из
такого сырья, как гипофизы убойных животных, экономически нецелесообразно.
Ныне разрабатывают приемы синтеза соматотропных гормонов (СТГ) методами
генной инженерии. В лабораторных условиях Института биоорганической химии
имени М. М. Шемякина и Института молекулярной биологии синтезированные
гормоны уже «работают».
Биохимиков-«животноводов», включившихся в соревнование с химиками от
медицины в 40—50-х годах, при первых же, казалось бы. блестящих успехах
(были синтезированы гормоны роста животных - синтетические эстрогены)
осадили «коварные» медики, которые приписали новым препаратам некоторые
побочные явления.
Но химики-«животноводы» не успокоились. Они решили обратиться к
природным эстрогенам, таким как эстрадиол, эстрон, эстриол. Последние
быстро
включаются в обмен и быстро выводятся; кроме того, легко разрушаются при
варке и жарений мяса. И действие их весьма эффективно: при однократном
введении под кожу (так используют и другие гормоны) 50 миллиграммов
валерианата эстраднола сред-
несуточный прирост массы бычков увеличивается на 17—20 процентов.
Производные андрогенов - анаболические стероиды в тех же условиях при дозе
150—200 миллиграммов тоже повысили прирост массы животных на 15—20
процентов.
Микоэстраген - зеранол, получаемый из плесени кукурузы, по данным
исследователей нескольких стран, после однократного введения обеспечивает
в течение 120 дней прирост массы бычков н
| |  скачать работу |
Биотехнология |
