Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2003 № 06
Переработка проходит с тем большими потерями, чем больше исходная пища отличается от ее конечного результата — того продукта, который должен получиться в итоге.
Конечно, люди, как и телята, способны поглощать растительную пищу, с удовольствием едят овощи и фрукты. Но, увы, одними овощами и фруктами не обойтись: организм требует также животных белков. Потому, что содержащийся в них набор веществ больше соответствует тому, который нужен нашему организму для строительства собственных тканей.
Так что, с одной стороны, люди умиляются виду теленочка или овечки, а с другой — садятся за обеденный стол и с удовольствием поедают мясо, для производства которого в масштабах планеты потребовались миллионы и миллионы гектаров плодородной земли.
Население Земли уже перевалило за 6 миллиардов человек и продолжает расти. Если не улучшить общий КПД системы, не перестроить индустрию питания и сам образ нашей жизни, пахотных земель человечеству может и не хватить. Ведь уже сейчас во многих развитых странах плодородная земля на вес золота.
Академик Несмеянов, предвидя такой вариант развития событий, предложил поэтапно упразднять некоторые звенья длинной и неэффективной пищевой цепи.
Во-первых, предложил научиться превращать в пищу несъедобные растения. Ведь даже ядовитые мухоморы могут послужить пищей, если их правильно приготовить…
Во-вторых, животную пищу, в принципе, можно получать и без животных. (Как именно это делается, мы с вами поговорим чуть позднее.) В-третьих, человечество способно получать еду из клеток без растений и животных. И, в-четвертых, оно когда-нибудь, наконец, перейдет к пище, получаемой непосредственно из молекул.
Сладкие «дрова» и соевое масло
За прошедшие два десятилетия специалисты по искусственной пище смогли от чистой теории перейти к практике. И кое-чего достигли. Взять, к примеру, «сладкие дрова». (Так тот же академик А.Н. Несмеянов с иронией именовал технологию получения глюкозы из… древесины.)
Технология тут в общих чертах такая. Древесина, солома, кора, листья и т. д. состоят в основном из целлюлозы (клетчатки). На языке химиков целлюлоза — полисахарид, подобный крахмалу. Исследователи в некотором роде уподобились жвачным животным и насекомым-древоточцам, которые умеют в своих желудках перерабатывать целлюлозу в глюкозу.
На современных химкомбинатах есть уже производства, где с помощью гидролиза, тех же ферментов, но только синтетических, получают из целлюлозы так называемый инвертный сахар, который слаще рафинада. В человеческом организме этот сахар, в свою очередь, легко превращается в углеводы.
В принципе, и белки можно получать, скажем, из травы и листьев. Для этого зеленую массу измельчают и прессуют. При этом большая часть растительных белков переходит в сок. Он достаточно питателен, но содержит хлорофилл, который человеку ни к чему, а главное, не так уж вкусен, да и сами эти белки не очень ценны для человеческого организма. Но трава траве рознь. Например, белки сои по составу ближе к мясу. Из них делают соевое молоко, масло, творог… Соевый белок добавляют также в колбасы, сосиски, увеличивая их массу и не ухудшая качества. Из сои даже делают вегетарианские котлеты, бекон и ветчину. Такие продукты в массовых количествах выпускают в Японии, США, России… Всех тут обогнала Страна восходящего солнца — японцы ежегодно съедают более 1 млн. т соевых продуктов — и ничего.
Космолет из колбасы?
Таким образом, как видите, исследователи уже научились изготовлять растительную пищу из несъедобных растений и соевое молоко. Пора, наверное, переходить к производству пищи непосредственно из клеток. И такие эксперименты уже ведутся.
Мне, например, в Институте физиологии растений РАН довелось видеть биомассу, выращенную непосредственно из клеток моркови. Там же искусственно размножают клетки женьшеня, получая ценное сырье для фармакологической промышленности.
В принципе, поместив клетки в питательную среду и обеспечив необходимый температурный режим, подобным же образом можно выращивать и животную биомассу.
Скажем, профессор Владимир Миронов, который ныне возглавляет Лабораторию сложных тканей при Медицинском университете штата Южная Каролина, уже научился выращивать рыбное филе, взяв для начала у рыбы всего несколько клеток. Курятину вырастить — тоже не проблема, утверждает ученый, и говядину, и свинину…
Клетки эти, как выяснилось, практически не стареют, могут размножаться до бесконечности. Так что, отщипнув однажды несколько клеток у животного, мы потом можем больше его уж не мучить.
По мнению Миронова, вскоре появятся реакторы, в которых можно будет выращивать подобным образом, например, фарш для колбасы, сосисок или сарделек. Такие технологии выращивания продуктов из клеток пригодятся прежде всего участникам дальних космических экспедиций, полагают ученые. Скажем, специалисты Института медико-биологических проблем РАН уже подсчитали: экипажу из 6 человек в двухлетнее межпланетное путешествие нужно взять на борт 5 т еды. Биореакторы займут на корабле значительно меньше места, нежели оранжереи, аквариумы и клетки с птицами или, например, с козами.
Ну а поскольку все мы — тоже космические путешественники, совершающие дальний вояж на «звездолете» Земля, не таком уж большом по вселенским размерам, то, вероятно, в будущем ученые научат нас всех изготовлять и потреблять и чисто синтетическую пищу.
Ее будут получать в неких синтезаторах непосредственно из молекул тех или иных химических элементов, как и обещал в свое время академик Несмеянов.
Первые опыты в этом направлении уже ведутся, например, в НИИ «Дельта» под руководством профессора П.Н. Лускиновича (о первых стадиях этих работ в свое время мы писали в «ЮТ» № 10 за 1993 г.). Сейчас здесь уже разработаны конструкции устройств, способных производить молекулярную сборку тех или иных соединений буквально по атомам. Исследователи обещают даже в скором будущем начать серийное производство «скатертей-самобранок» XXI века. В домах появятся кухонные комбайны, способные производить из любого сырья — даже из воздуха! — хоть сосиски, хоть куриное филе…
Интересно, кстати: о чем тогда будут спрашивать дети в троллейбусах?
Станислав ЗИГУНЕНКО
ИНФОРМАЦИЯ
«СУДЬБА ПЛАНЕТЫ — В РУКАХ МОЛОДЫХ». Под таким девизом летом этого года во Всероссийском выставочном центре пройдет Международная выставка молодежных научно-технических проектов ЭКСПО «Наука-2003». Возраст участников — от 8 до 23 лет. Подобные экспозиции проводятся раз в два года в различных странах. На сей раз Россия одержала победу в конкурентной борьбе с Китаем и Объединенными Арабскими Эмиратами. Вице-мэр Москвы Валерий Шанцев отметил, что столичное правительство выделяет на проведение выставки 1,2 млн. долларов.
Как отметил генеральный комиссар и исполнительный директор выставки Магомет Мусаев, форум будет проходить с 12 по 19 июля в Москве. После этого научный экспресс переедет в Санкт-Петербург, где молодые ученые и изобретатели примут участие в праздновании 300-летнего юбилея города. Лучшие работы будут награждены дипломами и получат гранты для внедрения в производство.
МЮОННЫЙ «НЕВОД» создали специалисты Московского инженерно-физического института. Экспериментальный комплекс представляет собой сеть мюонных датчиков, которые позволяют регистрировать направление и скорость приходящих из космоса частиц. При этом на их характеристики, как показали эксперименты, в определенной степени влияют разного рода возмущения в верхних слоях атмосферы. Так что в распоряжении специалистов оказался хороший инструмент для фиксирования и оценки параметров разного рода атмосферных аномалий над столицей нашей страны.
ДЛЯ СБОРА НЕФТИ В МОРЕ специалистами НИИ «Башнипинефть» создан новый высокоэффективный материал. Называется он пламилон и представляет собой множество пластиковых микробаллончиков, наполненных сжатым азотом. Когда порошок пламилона рассеивают по водной поверхности, он очень быстро химически связывает нефтепродукты, превращая их в желеобразную густую массу, которую не так сложно вычерпать. Самого же реагента надо в 80 — 100 раз меньше, чем разлитой нефти.
ВПЕРВЫЕ ПО ЗАКАЗУ АКАДЕМИИ на орбиту выведен научно-исследовательский спутник «Можаец». Как говорит само его название, в создании этого аппарата самое непосредственное участие принимали преподаватели и слушатели Санкт-петербургской Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. За основу ими был принят уже снятый с вооружения военный космический аппарат. Переделанный с учетом нового назначения, он способен оценивать воздействие космической радиации на радиоэлектронные системы и решать другие учебные задачи. Передаваемая им информация поступает непосредственно на приемную антенну академии. В космос учебный спутник был выведен бывшими выпускниками академии с космодрома Плесецк заодно с алжирским микроспутником «АлКат 1». Запуск коммерческого спутника позволил в значительной степени снизить стоимость вывода на орбиту и нашего спутника. Ведь у академии не так много денег, чтобы осуществить подобный запуск самостоятельно.
