Журнал Здоровье №2 (50) 1959

Как ни горит огонь, быстрее приготовит обед тот, кто добавит в пищу «чудесный порошок»

Как уже было сказано, ферменты играют важнейшую роль в обмене веществ — этом сложном непрерывно протекающем процессе, без которого невозможно существование живого организма.

Еще два века назад гений М. В. Ломоносова предвидел, что «медик без довольного познания химии совершен быть не может». Сейчас каждый врач знает, что ни одно заболевание не проходит без нарушений процессов обмена веществ и, следовательно, нарушений в деятельности ферментов, которая в здоровом организме отличается удивительной согласованностью. Естественно, что у врачей возникла мысль: нельзя ли использовать ускорители химических реакций — ферменты — для предупреждения и лечения болезней. Особенно широко для этих целей стали применяться ферменты, содержащиеся в пищеварительных соках: пепсин, трипсин, химотрипсин. В медицине используются также препараты и многих других ферментов. Так, фермент гиалуронидаза разрушает вещество, соединяющее отдельные клетки. Поэтому он применяется для ускорения всасывания лекарственных веществ, вводимых под кожу или внутримышечно. А препараты дыхательных ферментов необходимы тогда, когда организму грозит кислородное голодание.

Для профилактики и лечения используют не только сами ферменты, но и их некоторые небелковые соединения — коферменты. В их состав входят многие известные нам витамины. Достаточно упомянуть о таких витаминах, как B 1, витамин В 2, никотиновая кислота. Эти и другие коферменты являются наиболее ценными лекарственными веществами в первую очередь потому, что действуют не на признаки болезни, а на ее причины — нарушения в обмене веществ.

Процессы обмена веществ в нашем организме регулируются нервной системой. Естественно поэтому, что и активность ферментов, участвующих в химических превращениях, также зависит от деятельности нервной системы. Наблюдения показывают, что умственное напряжение, волнение, связанное, например, с участием в спортивных соревнованиях, различных конкурсах, сдача экзаменов повышают активность ферментов, расщепляющих белки. А это в свою очередь ведет к тому, что организм начинает расходовать больше белков. Это необходимо учитывать при составлении рациона питания.

Сколько людей мечтает об искусственных питательных веществах в виде небольших таблеток или пилюль, которые бы полностью заменили громоздкую и часто неудобоваримую пищу наших дней. Нельзя ли избавить человека от необходимости потреблять природные пищевые продукты: хлеб, мясо, овощи, фрукты, содержащие не только полезные, но и ненужные, а то и просто вредные вещества, на переваривание которых наш организм затрачивает много энергии. Это ли не заманчивая перспектива!

Но мечты о питательных таблетках, конечно, нереальны. Ближайшие тысячелетия не смогут изменить наше тело, приспособленное на протяжении миллионов лет к сложившимся процессам пищеварения. Однако создание более удобоваримой пищи — это мечта реальная, она становится явью. Сколько неприятностей доставляет нам жесткое, как подошва, мясо! Но есть чудесный порошок. Достаточно его щепотки, чтобы превратить самый жесткий бифштекс в нежное филе или телятину. Это — препарат фермента папаина, получаемого из плодов культивируемого на юге нашей страны дерева — карика папайя. Не только мясо, но и горох, фасоль, чечевицу можно так размягчить предварительной обработкой ферментом, что на их варку понадобится в 4 раза меньше времени, чем обычно.

Существует много ферментов, которые мы можем уже теперь использовать для предварительной подготовки самых разнообразных пищевых продуктов. В кухне недалекого будущего ферменты призваны сыграть огромную роль. Зная свойства ферментов, человек усилит их действие во много раз. Будут созданы не только фабрики жиров, углеводов, вкусовых и ароматических веществ, но и фабрики-лаборатории, где будут добываться, а впоследствии синтезироваться сами ферменты.

Жизнь на земле существует благодаря растениям, которые, используя энергию солнечных лучей, при помощи ферментов «готовят» пищу из воздуха, воды и солей. Замечательная лаборатория зеленого листа работает пока лучше самых совершенных химических лабораторий, созданных современной наукой. В будущем, когда синтетическая химия сможет поставлять все необходимые пищевые продукты, откажется ли человек от растений? Нет! Очевидно, люди еще долго будут пользоваться растениями, разумно улучшая их.

Живые организмы — хорошие химические лаборатории и, что самое главное, хорошие фабрики ферментов. Особенно богатый ассортимент ферментов изготовляют разнообразные микроорганизмы. Поэтому их начинают широко применять на ферментных заводах, вырабатывающих

препараты для различных отраслей промышленности: производства лечебных вакцин, мягчения кож, обработки шелковых и хлопчатобумажных тканей, древесины, обезжиривания шерсти. Без участия ферментов у нас не было бы хорошо выпеченного хлеба, ароматного чая, многих пищевых продуктов.

В последние годы ферменты начали применять в качестве химических реактивов, используя их высокую избирательность, специфичность действия. Так, например, врач, чтобы успешно лечить больного, должен знать, какие изменения произошли в организме. При сахарной болезни очень важно точно определить содержание количества глюкозы в крови. Это позволяет распознать заболевание даже тогда, когда человек чувствует себя еще хорошо, а когда начато лечение — следить за его результатами.

Но с помощью химических реактивов невозможно точно определить содержание глюкозы. На помощь приходят ферменты. Нотатин вступает в реакцию только с глюкозой, не затрагивая даже близкие к ней по строению другие сахара.

Или такой пример. Человек в состоянии сильного возбуждения совершил серьезный проступок. В этих случаях очень важно установить, был ли этот человек пьян. Лабораторный анализ должен дать точный ответ. К сожалению, химические методы определения винного спирта в крови не лишены недостатков. Если же для анализа использовать специальный фермент, — ошибки не будет.

Нередко в химических реакциях ферменты применяются как своеобразные разведчики, первооткрыватели того или иного вещества. Химики называют таких разведчиков индикаторами (от латинского слова индикатор — указатель). Они позволяют быстро установить присутствие определенных химических веществ или уловить конец реакции.

Поскольку мы знаем, что ферменты — это белки, следовательно, получение искусственных ферментов является частью большой проблемы создания, синтеза белка. Она пока еще не решена до конца. Правда, ученым удалось сначала точно установить химическое строение некоторых белков и затем искусственно воссоздать их, причем полученные белковые вещества обладали некоторыми биологическими свойствами соответствующих природных белков. Но таким путем получены только белки-малютки, молекулы которых сравнительно малы. Можно не сомневаться, что получение искусственных белков с более крупной молекулой — дело недалекого будущего. И поскольку в настоящее время наиболее полно изучено химическое строение именно тех белков, которые являются ферментами, можно с уверенностью сказать, что среди первенцев искусственно созданных белков будут ферменты.