6. Пора заменителей

 Нынче, сударь, все молодежь пошла.
 Химики да физики в ходу...
 Такое уж нынче время настало,
 что в церкву не ходят, а больше,
 с позволения сказать, в удобрения
 веруют.

М. Е. Салтыков-Щедрин. Благонамеренные речи

В 1894 году, выступая на съезде французских промышленников, известный химик Марселен Бертло говорил: "В 2000-м году не будет ни сельского хозяйства, ни крестьян, ибо химия сделает излишним современное земледелие... Синтез жиров уже осуществляется на наших глазах, а синтез азотистых (белковых) тел не замедлит последовать. Таким образом, вопрос о снабжении питательными веществами - вопрос химический... То, что производилось растениями.., мы будем производить еще легче, более совершенным образом, чем природа. Наступит момент, когда каждый для своего питания будет носить при себе пастилку азотистого вещества, ломтик крахмала или сахара, или пряностей... И все это будет сфабриковано в неограниченном количестве на заводах".

М. Бертло не был первым, кто предвещал скорую кончину традиционной кухне с ее кастрюлями и сковородками и замену оной на удобные и не требующие никаких хлопот таблетки. Он не был первым, кто ратовал за таблеточное питание. О том писали задолго до него. Писали и после - по крайней мере еще в первой трети текущего столетия. А вот в последней трети подобных публикаций уже не встретишь...

Прогноз Бертло не сбудется ни в 2000-м, ни в любом последующем году уже хотя бы потому, что человеку на день нужно как минимум 400 граммов белков, жиров, углеводов и минеральных солей в пересчете на абсолютно сухое вещество. Если же потреблять указанные вещества в привычно влажном виде, то получим что-то около килограмма. Согласитесь, что подобный способ питания сопряжен с опасностью полной атрофии желудочно-кишечного тракта.

Но главная ошибка Бертло состояла в другом. Химия, на могущество которой уповал ученый, не может "отменить" земледелие...

Первые искусственные органические вещества были синтезированы еще в начале прошлого столетия. В 1824 году Ф. Велер получил щавелевую кислоту, с чего, по сути, и началась эпоха синтетических продуктов. Через четыре года он же синтезировал цианокис-лый аммоний, легко переходящий в продукт жизнедеятельности животного организма - мочевину. Однако праздновать победу было рано. И до сих пор - спустя сто с лишним лет после смерти Ф. Велера - мочевину и ее производные используют лишь на корм крупному рогатому скоту. Попавшие в рубец животного соединения азота способствуют усилению жизнедеятельности обитающих в нем микроорганизмов, и те интенсивнее растят собственный белок...

В 1854 году было доказано, что жиры - не что иное, как соединения глицерина с различными органическими кислотами - пальметиновой, стеариновой, олеиновой. Сейчас глицерин получают из пропилена, а тот - из нефти. Труды известного советского химика Н. Д.Зелинского позволили надеяться, что нефть достаточно дешевым способом можно превращать в жиры - самые энергосодержащие вещества нашего организма. Первый промышленный опыт такого превращения был произведен в период второй мировой войны в Германии, где произвели и употребили в пищу десятки тысяч тони синтетического жира - заменителя сливочного масла. Цена и полезность этого эрзаца были весьма сомнительны, но, установив в стране "новый порядок", фашизм стал потчевать немецкий народ не прошедшими достаточную проверку продуктами. Их массовое использование в те годы было прямым следствием циничного милитаристского лозунга "пушки вместо масла"...

Безусловно, и в целом, и во всех частностях проблема производства синтетических продуктов питания прямо связана с социальным устройством общества. Передовая практика оценки новых видов пищи чрезвычайно строга. Медики предпочитают стократную страховку: они без колебаний запретят изготовление любого синтетического продукта, если его использование грозит хотя бы 0,01 процента вероятности возникновения какого-нибудь заболевания. Сегодня получение искусственных жиров, как говорится, дело техники, подкрепленной экономическими выкладками. Порой куда труднее доказать абсолютную безвредность предлагаемого продукта, преодолеть нередко бытующую подозрительность ко всякой ненатуральной, "химической" пище.

А между тем нет, пожалуй, ни одного обычного пищевого продукта, котроый не содержал бы химические вещества, в принципе ядовитые. Например, лук своим вкусом обязан пропилмеркаптану. Вместе с ним к смертельным ядам могут быть справедливо причислены аллилмеркаптан, метилмеркаптан или аллилизотиоцианат, которые входят в состав вполне съедобных чеснока, устриц, хрена. Другой разговор, что содержание их ничтожно...

Ф. Уингейт - вице-президент американской химической корпорации "Дюпон де Немур" - не без юмора (и не без рекламной подоплеки, конечно) пишет: "Как отнеслась бы широкая публика к фабриканту пищевых продуктов, который объявил бы, что собирается для улучшения вкуса своей продукции добавлять к ней в небольших количествах следующие химические соединения: ацетон, ацетальдегид, метилбутират, этил-капроат, гексилацетат, метанол, акролеин и кротоновый альдегид? Нет никакого сомнения, что его обличали бы на каждом перекрестке и затаскали бы по судам, потому что каждое из этих веществ ядовито... И тем не менее все восемь химических соединений, которые мы перечислили, обнаружены в числе многих других в... спелой землянике".

Выходит, наряду с основными составными частями остается освоить производство некоторых ядовитых "добавок", смешать их в определенной пропорции и получить в результате... ну, если не землянику, то нечто достаточно съедобное. Все предпосылки к этому уже имеются.

Во-первых, ученым уже удалось установить "элементы", из которых состоит любой вкус. Оказывается, ими являются "кислость", "соленость", "горькость" и "сладкость". Перемешивая их друг с другом в той или иной пропорции, можно получить (лучше бы сказать "сымитировать") любую "вкусность".

Во-вторых, помимо имитаторов вкуса найдены еще и его интенсификаторы. Наиболее известный - глутаминат натрия - широко используется для улучшения вкуса обычных пищевых продуктов - мяса, рыбы, разнообразных блюд. Некоторые из интенсификаторов способны подавлять нежелательные оттенки вкуса в искусственной и естественной пище, другие создают у человека иллюзию сытости, третьи усиливают впечатление "сладкости". Все они - весьма необходимые вещества, несмотря на то, что способны ввести в заблуждение. Во всяком случае они полезны для людей, которым противопоказано нарушение определенной диеты, например усиленное потребление сахара.

История исследований в области синтеза углеводов тоже насчитывает уже столетие поисков. Она полна надежд и разочарований, хотя первых, безусловно, больше. Во всяком случае, академик Н. Н. Семенов считает, что с помощью некоторых ферментов из крахмала и целлюлозы можно получать очень дешевую фруктозу. Этот в сравнении с сахарозой более сладкий и менее калорийный продукт даже полезнее для организма. Остается все та же проблема экономичности: выращивание сахарного тростника или свеклы - процесс наиболее экономичный с позиций получения максимума калорий с одного гектара. Химическая технология пока что на несколько порядков дороже...

В ряду проблем синтеза белковая проблема самая, пожалуй, сложная. Создать белок - практически то же самое, что создать живое. Несомненно, настанет время, когда химия решит и такую сложную задачу. Но будет ли это означать начало промышленного синтеза белка на гигантских фабриках, синтеза живого из неживого, взамен традиционного продуцирования живого белка живыми организмами?

Сегодня наука усиленно бьется над разрешением величайшей тайны природы - тайны зарождения жизни. На этом пути достигнуто уже очень многое, хотя предстоит сделать значительно больше. Ясно одно: условия синтеза живого на Земле были достаточно сложны и уникальны. Уж если природа лишь однажды (по крайней мере на нашей планете) прибегла к методу создания живой материи из неживой, а во всех остальных случаях предпочла ему синтез живого из живого, значит, такой выбор экономичнее. Мудрая и скуповатая на затраты природа всегда выбирает самый экономичный путь собственного воспроизводства. Так что еще вопрос, сможем ли мы в соответствии с пророчеством Бертло производить белковые формы жизни "более совершенным образом, чем природа". Судя по всему, самый выгодный путь синтеза белка - это биосинтез.

Через десять лет после Бертло выступил со своим прогнозом развития "химической индустрии пищи" Д. И. Менделеев. Он писал: "Как химик, я убежден в возможности получения питательных веществ из сочетания элементов воздуха, воды и земли помимо обычной культуры, то есть на особых фабриках и заводах, но надобность в этом еще очень далека от современности... Я полагаю, что при крайней тесноте народонаселения раньше чем прибегать к искусственному получению питательных веществ на фабриках и заводах, люди сумеют воспользоваться громадной массой морской воды для получения... питательных веществ и первые заводы устроят для этой цели в виде культуры низших организмов, подобных дрожжевым, пользуясь водою, воздухом, ископаемыми и солнечной теплотой".

Сегодня можно с уверенностью сказать, что прогноз Менделеева оказался более точным...

Луи Пастер называл микробов "бесконечно малыми существами, играющими в природе бесконечно большую роль". Здесь нет никакого преувеличения уже хотя бы потому, что общая масса земных микроорганизмов примерно в 25 раз больше массы всех животных. Совершенно точно подсчитано, что если бы наша планета стала вдруг стерильно чистой, любая жизнь на ней не пережила бы микроорганизмы более чем на 30 лет. Это свидетельствует о том, что практически нет процессов, протекающих в биосфере, в которых не участвовали бы "бесконечно малые". И если существует надежда на то, что недопустимо загрязненной человеком биосфере Земли удастся все же очиститься и обновиться, то только благодаря деятельности микроорганизмов.

Известно, к примеру, что баланс углерода в биосфере за последние десятилетия существенно изменился. В воздухе, главным образом в результате работы двигателей внутреннего сгорания, значительно возросло содержание окиси углерода. На это по-своему откликнулись микроорганизмы. Как показали анализы, в городах, где концентрация окиси углерода особенно высока, в почве резко увеличилось число бактерий, окисляющих это соединение до углекислоты. Биосфера сама лечит себя...

Очевидно, многие слышали о микробах, поедающих нефть. Специалистам подобный "вкус" вовсе не кажется странным. Дело в том, что и сам процесс образования нефти не обошелся без содействия микроорганизмов. Обсуждая проблему микробиологического происхождения нефти, ученые все еще спорят; но что касается каменного угля, то происхождение его достаточно ясно - через торфоподобные образования к антрациту. Здесь на всех или почти на всех стадиях перевоплощений органической материи ее спутниками и творцами были микроорганизмы.

С налетом плесени на цистернах, содержавших нефть и продукты ее переработки, были знакомы очень давно. В конце XIX века установили, что упомянутый налет - микроскопические огранизмы. Последовавшие затем многочисленные исследования, проведенные в разных странах, показали, что эти организмы - грибы, дрожжи, бактерии - часто встречаются в почвах нефтяных месторождений и промыслов. Они употребляют в пищу нефть, керосин, парафин, битум, минеральные масла, натуральный и синтетический каучук. Во Франции обнаружили микроорганизмы, питающиеся... асфальтом шоссейных дорог, в Голландии и Англии - метаноядные бактерии, "обожающие" селиться вблизи крупных газопроводов. Отечественные ученые "поймали с поличным" микробов, поедающих смазку. Следствие, если уж переходить на язык криминалистики, велось по целому ряду фактов: стоило машинам простоять в жарком тропическом климате без движения месяц-два, как все ранее тщательно смазанные детали становились чистыми и отполированными до блеска.

Поглощая эти и многие другие "яства", микроорганизмы очень быстро размножаются. Скорость их роста ошеломляет: в 500 раз быстрее самых урожайных растений и в тысячу - пять тысяч раз быстрее самых продуктивных животных. Каждая особь способна переработать питательной среды в 30 - 40 раз больше собственного веса, превратив ее в первоклассный белок. Дрожжевой белок, выращенный на парафинах нефти, по своему аминокислотному составу фактически равноценен белку молока и мяса. Пятьсот граммов сухих биосинтетических дрожжей, если говорить о белке, - то же, что один килограмм свежего мяса, или три десятка куриных яиц, или, наконец, четыре литра коровьего молока.

В ферментаторе (специальной емкости для культивирования микроорганизмов) объемом 300 кубометров за сутки можно получить тонну белка. Столько же дают 4 гектара посевов бобовых культур, но для этого требуется 90 дней. Таковы преимущества микробиосинтеза перед растениеводством "в пространстве и времени". Что же касается качественных преимуществ, то они тоже достаточно весомы. Миллион тонн кормовых дрожжей эквивалентен по белку 3 - 3,5 миллиона тонн фуражного зерна. Такое превосходство объясняется прежде всего лучшим составом дрожжевого белка - хорошей его аминокислотной сбалансированностью. Незаменимых аминокислот в нем значительно больше, чем в семенах растений.

В последние десятилетия биопромышленность научилась выращивать, так сказать, "спецбелок", перенасыщенный одной пли несколькими аминокислотами. У нас в стране, например, налажено микробиологическое и химическое производство синтетического лизииа, метионина и других дефицитных аминокислот. Ими обогащают малоценные растительные белки.

Мир микроорганизмов велик и разнообразен. И так же разнообразны питательные среды, используемые для выращивания биосинтетического белка. Функционирующие в нашей стране и за рубежом заводы биосинтеза потребляют, помимо нефтепродуктов, отходы сельскохозяйственного и лесного производства - кукурузные кочерыжки, лузгу масличных семян, риса, гречихи, жом сахарного тростника, древесину, опилки, макулатуру и многое другое. Правда, сельскохозяйственные отходы не так уж надежны: их количество зависит от урожая, поступают они в течение года нерегулярно, да к тому же везти их за тридевять земель дорого. Нефть и ее продукты, а тем более газ, конечно, куда более постоянное и транспортабельное сырье.

В качестве добавок к перечисленным субстратам используются некоторые азотные и фосфорные соединения. Микроорганизмы, как и растения, требуют "удобрений", однако последние в процессах микробиосинтеза расходуются много экономнее. Лишь части аммиака и фосфатов, идущей сейчас на производство туков, хватило бы для производства всего белка, необходимого для питания населения нашей страны. И при этом - почти не засоряя окружающую среду!

Согласно расчетам, к 2000 году достаточно будет переработать в белок 6 процентов добываемой на Земле нефти, чтобы обеспечить им все предполагаемые 6 миллиардов ее жителей. Неплохая перспектива, не правда ли?

И однако же сейчас, по-видимому, еще рано говорить о пищевом белке из нефти. А вот о кормовом можно: его производство возрастает очень интенсивно, хотя далеко не все специалисты и далеко не во всех странах убеждены в целесообразности столь быстрого роста. И дело не только в цене (пока что биосиптетический белок дороже любого белка животного происхождения - мясо-костной или рыбной муки, например). Физиологи и медики с понятной придирчивостью изучают близкие и пытаются оценить дальние последствия использования кормового белка искусственного происхождения. Что же, осторожность и осмотрительность более чем необходимы: ведь в конечном счете речь идет о здоровье людей...

Нельзя не упомянуть и о препятствиях, стоящих на пути переработки дрожжевого белка в пищевое сырье. Чтобы продукты микробиологического синтеза стали частью нашего питания, следует прежде всего полностью удалить из них все примеси, которые могли в них попасть из среды, в которой они выращивались. Затем необходимо выделить и очистить наиболее ценные компоненты, прежде всего белок. После этого начинаются... главные трудности.

Белок - основная часть клетки микроорганизмов, ее содержимое. Внешние мембранные оболочки клеток нерастворимы и очень прочны. До сих пор не удалось создать достаточно производительный и экономичный способ разрушения клетки. Ничего удивительного в этом нет: ведь клетка - единица, основа жизни, и природа позаботилась о том, чтобы эта основа была достаточно прочной.

...С точки зрения даже человека прошлого столетия, мы в немалой степени питаемся новыми продуктами, прежде совершенно неизвестными. Судите сами: сегодня жители Англии потребляют в качестве молочного жира почти 85, американцы - более 65 процентов маргарина. Накануне второй мировой войны потребление маргарина в этих странах не превышало 10 - 20 процентов.

В соответствии с прогнозами некоторых американских специалистов уже к концу 80-х годов в США около 20 процентов мясных продуктов будет заменено растительными, оструктурениыми под мясо белками. Определенные основания для таких прогнозов есть. Сейчас более 35 процентов "сливок", которые американцы добавляют в кофе, изготовлены из растительных жиров и белков. В магазинах США продают "яичный" порошок из соевых бобов, фарш, где 25 процентов мяса за менены растительным "фаршем".

С 1976 года в США в продажу поступили три пищевых продукта, представляющих собой аналоги мяса. Их изготовляют из соевой муки. Технология производства заключается в следующем: после удаления масла соевую муку, содержащую приблизительно 55 процентов белков, растворяют и под давлением пропускают через специальное приспособление с небольшими отверстиями. При этом получаются очень тонкие скрученные нитевидные волокна, которые не имеют ни цвета, ни запаха, ни вкуса. В сочетании с другими ингредиентами из них приготовляют искусственную говядину, свинину, ветчину, куриное мясо и другие продукты, очень похожие по всем органолептическим свойствам на их натуральные аналоги. Американская фирма "Дженерал Фудэ" запатентовала способ производства искусственного бекона с чередующимися слоями розового и белого цвета. Сырьем для него служат растительные белковые волокна, яичный альбумин, крахмал, растительное масло плюс вкусовые добавки, пряности, красители. Кроме того, в составе "жирных" слоев довольно много казеината натрия. Чередующиеся белые и розовые слои закладывают в формы, затем отваривают и спрессовывают. Подобный продукт не только по цвету, но и по вкусу трудно отличить от натурального,

Основным исходным сырьем для производства искусственных мясных и молочных продуктов остается пока соевая мука. Высокие качестве белка, содержащегося в бобах этого растения, были известны очень давно. Теперь же, когда выяснено, что различие между мясным и растительным белком состоит лишь в разной композиции незаменимых аминокислот и содержании витамина B₁₂, химический анализ показал: соя - это "почти мясо". По сравнению с ним у нее немного не хватает лизина и очень существенно - метионина и изолейцина. Недостаток можно возместить с помощью арахисовой муки, к смеси добавить белковые концентраты из семян хлопчатника, кукурузы, подсолнечника. Недавно в дело пошли семена распространенного в Европе масличного растения - рапса, кокосовое молоко и некоторые другие продукты тропиков, а также морские водоросли.

Технология производства искусственной пищи почти целиком заимствована из промышленности, производящей... резину и другие полимерные соединения. Здесь уже довольно давно научились делать длинные, упругие и прочные нити, которые можно прясть и превращать в ткани (в нашем случае - подобие мускульных тканей животного), зерна и гранулы (аналоги - икра, ягоды и крупы), жидкие и твердые аморфные материалы (бульон, молоко, желе, сыр). Некоторые из этих технологий оказались вполне эффективными (получение искусственной икры, например), исследования по совершенствованию других продолжаются...

Специалисты, работающие в области мясозаменителей, считают, что самой технологически трудно разрешимой оказывается проблема запаха. Казалось бы, что за проблема? Интенсификаторы и имитаторы запахов, как и вкуса, уже найдены. Остается их смешать и, как говорится, кушать подано. На деле же все далеко не так просто...

Аппетитный, радующий гурмана аромат пищи обычно складывается из запахов многих сложных химических соединений, в малых количествах испаряющихся в воздух и достигающих нашего обоняния. Например, как показали исследования, в столь характерном аромате кофе "участвуют" запахи 200 соединений. Аромат клубники состоит из 40 компонентов. И вот группа американских химиков смешала эти сорок клубничных компонентов в пропорциях, указанных анализом, и получила смесь, пахнущую... резиной.

Однако уверенность изобретателей искусственной пищи в своих силах настолько велика, что недавно ученые Массачусетского технологического института (США) приступили к разработке метода промышленного изготовления синтетических фруктов - ананасов, бананов, яблок, вишен. Сырьем для их производства должны служить морские водоросли, сахар, желатин, пектин, ароматические вещества, красители, а также витамины и другие вещества. Создатели искусственного десерта утверждают, что их фрукты практически невозможно будет отличить от натуральных. Между прочим, синтетические ананасы уже изготовлялись для космического рациона американских астронавтов.

"Дело вкуса" берет в свои руки промышленность. В принципе ей ничего не стоит придать вкус первоклассной баранины смеси из нефтедрожжей с фаршем из сорной рыбы, вопрос лишь в том, что это мероприятие пока обходится слишком дорого. Но ведь это пока... Итак, эпоха искусственной пищи фактически уже наступила. Индустрии заменителей под силу очень многое. Нельзя только забывать все о той же энерго-стоимости нового промышленного производства продуктов питания. Сейчас белок, получаемый в результате микробиосинтеза, несравненно дороже, чем традиционный сельскохозяйственный.

Резонно предположить, что прежде чем браться за "бифштекс из нефти", следовало бы попытаться приготовить его из другого, тоже необычного, но все же более естественного сырья. А выбор тут весьма широкий и разнообразный. И в первую очередь имеет смысл обратить пристальное внимание на малых мира сего. Ведь уже давно установлено, что чем меньше живое существо, тем быстрее оно растет. Вот, например, за какое время удваивают свою биомассу различные представители фауны и флоры: крупный рогатый скот - за 720 - 1500 часов, свиньи - 500 - 900, цыплята - 300 - 600, трава - 150 - 300, водоросли (хлорелла) - 2 - 6, бактерии и дрожжи - за 0,3 - 2 часа.

После микроорганизмов микроводоросли - самые быстрорастущие. Если первым достаточно несколько суток (при идеальных условиях, конечно), чтобы покрыть своей массой всю поверхность Земли, то последним хватит двух-трех недель. Исключительно высокая продуктивность водорослей (и прежде всего микроскопических) объясняется их способностью размножаться всеми возможными способами (причем иногда одновременно) - вегетативным, бесполым (спорами) и половым! Немудрено поэтому, что вода в океанах, морях и реках, не говоря о культивационных установках, - не что иное, как "суп" из водорослей, который, кажется, остается лишь сдобрить специями и подавать на стол.

Однако на деле все оказалось далеко не таким простым. Много писалось о хлорелле и спирулине, промышленных методах их выращивания на корм скоту, об опытах по культивации в пищевых целях. Оставаясь чрезвычайно перспективными, эти научные направления теперь вступили в фазу серьезных исследований, производственных испытаний, всестороннего экономического анализа. И здесь выявились существенные и очевидные трудности...

В готовом виде созревшая хлорелла - все тот же жидкий "суп". Между тем современное индустриальное животноводство жидким кормам предпочитает сухие концентрированные. Содержание хлореллы в растворе не удается поднять выше нескольких процентов: при слишком высокой плотности "заселения" в среде начинается конкурентная борьба за свет, воздух и питательные элементы (именно поэтому приходится размешивать и облучать раствор, продувать сквозь него газ). В результате на известной нам диаграмме роста экспоненциальный подъем кривой замедляется и переходит в горизонтальную ветвь. Следовательно, рост закончился и пришла пора разливать "суп" по тарелкам. А если это невыгодно и неприемлемо для современного индустриального животноводства, то извольте отцедить воду от водорослей. Полученную пасту желательно высушить и превратить в транспортабельный порошок - концентрат.

Вот тут-то и начинаются сложности. Наибольшей усвояемостью хлорелла обладает как раз в жидком или, что уже несколько хуже, в пастообразном виде. Сухой концентрат усваивается плохо, несмотря на великолепный состав (белки, жиры, углеводы).

Дело в том, что стенки клеток микроводорослей удивительно прочны. Разрушить их и добраться до вкусного содержимого чрезвычайно трудно. Организм животного с этой задачей не справляется. А помощь "со стороны" обходится в копеечку - массу приходится многократно перемалывать, нагревать, применять ферменты, ультразвук, иные физические воздействия. Затраты большие, а эффект невелик: на все 100 процентов стенки клеток разрушить так и не удается.

Таким образом, как и во многих других случаях появления принципиально новых технологий, одним махом осчастливить человечество оказывается невозможным. Получаемый из микроводорослей корм для животных дорог. Применение его станет рентабельным лишь после снижения себестоимости в несколько раз. Технически решить такую задачу весьма непросто. Нужна, конечно, и селекционная работа, чтобы создать хлореллу с малопрочными клеточными перегородками.

Что касается пищевого применения хлореллы, то здесь еще большие трудности. Во всяком случае специалисты Массачусетского технологического института (США) считают, что покупатели "будут предпочитать бифштекс по-гамбургски без белковых добавок до тех пор, пока приправленный искусственный белковой добавкой бифштекс по сравнению со своим обычным аналогом не станет дешевле на 20 - 30 процентов". Сегодня подобного снижения цены легче достигнуть с помощью сои, чем применяя белок микроводорослей.

После микроводорослей - микрогрибы. Они тоже обладают весьма полезными свойствами: быстро растут на подходящих субстратах и превращаются в высокоценный белковый продукт. Низшие грибы, выращенные на соломе, древесных опилках, измельченных ветках, успешно расщепляют и пронизывают своим мицелием целлюлозу, превращая ее в нечто, напоминающее слоеный пирог. Он приходится по вкусу сельскохозяйственным животным, предпринимаются попытки использовать его в пищевых целях. В Пловдивском сельхозинституте профессор А. Торев разработал технологию получения концентрата белка из мицелия низших грибов, который предполагается добавлять в колбасные изделия и консервы.

Белок грибов значительно качественнее бактериального или микроводорослевого. Главная проблема здесь - не технология разрушения выращенной клетки, а сама технология возделывания. Пока что низшие грибы культивируют в тонком (несколько сантиметров) слое субстрата. Этот слой продувают воздухом, в нем регулируют температурно-влажностный режим. А чтобы сделать процесс выращивания микрогрибов производительнее, то же самое надо обеспечить в слое, измеряемом не сантиметрами, а метрами. Пока это не получается...

Но почему обязательно низшие грибы? Ведь высшие - это как раз те, о которых принято говорить "растут как грибы". Производство шампиньонов - отрасль уже довольно древняя. Сейчас введены в культуру еще с десяток разного вида грибов (особенно большим успехом пользуется грибоводство в Японии). Не так давно одна из английских фирм предложила всем желающим завести собственные скоростные грибные "поляны". Приспособление невероятно простое: трухлявое бревно, засеянное спорами, и поддон. Достаточно поместить растильню в слабо освещенное место с комнатной температурой, чтобы ежемесячно в течение года снимать урожай. После этого растильню заменяют. В целом же выращивание грибов на древесных отходах - занятие пока малорентабельное. Грибной белок дорог.

Но можно ли сопоставлять возделывание сои и хлореллы, низших и высших грибов, сводить дело к одному лишь экономическому эталону? Да и все ли им измерить? Не забудем, что выращивая грибы, водоросли или бактерии на отходах, мы не только добываем белок, но и уничтожаем отходы. Для человечества решить или не решить проблему утилизации громадного количества отбросов, их возвращения в биогеохимический оборот планеты сегодня равнозначно ответу на гамлетовское "быть или не быть?".

Совершенно очевидно, что до недавних пор используемая человеком техника, созданная главным образом на базе чистой эмпирики и практически не имеющая аналогов в живой природе, выполняя возложенные на нее многотрудные обязанности, не очень-то "заботилась" о побочных последствиях своей деятельности. Все, что она могла сделать с отбросами цивилизации, - по возможности подальше удалить их. Свидетельство тому - грандиозные и постоянно растущие свалки, потоки разнообразных жидкостей, сливаемых в водоемы и океаны, костры и печи, где твердый мусор преобразуется в газообразный. Вряд ли это можно назвать решением вопроса. И, вероятно, правы те, кто полагает, что технический прогресс выдвигает сегодня такие задачи, которые могут быть решены только биологическим путем. Вот здесь-то водоросли и микроорганизмы могут сыграть роль, за исполнение которой не жалко заплатить и более дорогую цену.

В этой связи несомненный интерес представляет система очистки жидких стоков свиноводческих ферм, предложенная сотрудником Всесоюзного НИИ животноводства Ю. Колтыпиным. Состоит она из нескольких прудов, соединенных насосными станциями или расположенных на склоне так, чтобы можно было периодически и последовательно перепускать жидкость из пруда в пруд.

Первые пруды - отстойные. При ферме их два: один наполняется, другой отстаивается и разгружается. Плотная часть навоза оседает на дно и впоследствии используется как удобрение.

Затем жидкая фракция, в которой еще много частиц навоза, содержатся яйца гельминтов и вредных бактерий, но нет растворенного кислорода, поступает в пруд-накопитель. С октября по май, в течение двухсот дней, здесь собираются стоки и в то же время под воздействием бактерий определенных видов органические вещества разлагаются и образуют минеральные соли азота, фосфора, калия, которые необходимы для водных растений. Внешне пруд-накопитель непригляден. Но именно под верхней коричневой коркой без доступа воздуха отмирают болезнетворные бактерии, оседают на дно и гибнут яйца гельминтов. Основное население пруда - простейшие, невидимые невооруженным глазом амебы, инфузории и коловратки.

В следующем - водорослевом - пруду вода светлее, больше пахнет тиной и меньше навозом. Лучше и ее санитарные показатели. В пруду развиваются зеленые микроскопические водоросли (все те же хлорелла и сценедесмус). Они обогащают воду кислородом, а остатки органических веществ продолжают разлагаться.

Биомасса, накопленная в водоеме, спущенная вместе с водой в очередной пруд, становится источником корма для зоопланктона - разнообразных насекомых, червей, рачков. Потому этот пруд называют рачковым. Тут вода еще осветляется, принимает бледно-зеленый цвет и очищается.

"Урожай" зоопланктона совсем не мал - почти 200 центнеров с гектара. Его можно собирать и сушить на корм или сбрасывать в последний - рыбоводный пруд. Здесь уже почти чистая вода, которая может быть возвращена к началу пути и использована для промывки навозных каналов в свинарнике.

Вообще же биологические пруды-очистители известны давно. В современном виде они представляют собой огромные бетонные резервуары - аэротенки. Поступающие сюда сточные воды продуваются снизу мощным потоком мельчайших пузырьков воздуха. Очищающим началом служит активный ил - совокупность микроскопических растений и животных. При избытке кислорода и притоке органических веществ из сточных вод в активном иле бурно развивается бактериальная флора и микрофауна. Бактерии склеиваются в хлопья, обладающие огромной рабочей поверхностью - около 1200 квадратных метров в одном кубическом метре ила, и выделяют ферменты, расщепляющие органические загрязнения до простых минеральных молекул. Происходит минерализация органики. Поглощая в избытке органические вещества, бактеррга активно делятся, их масса непрерывно увеличивается. Благодаря тому, что они склеены в хлопья, активный ил быстро оседает и отделяется от уже чистой воды. Отстоявшаяся вода пригодна к дальнейшему использованию, а ил вновь включают в процесс очистки или вместе с бесчисленным множеством невидимых коловраток, червей, клещей, инфузорий, жгутиковых, амеб направляют на переработку в кормовые добавки.

Нетрудно понять, что увеличения производства белка можно добиться и ускорением его кругооборота. Ведь если, скажем, тонну полученного белка "провернуть" по цепочке "растение - животное - человек - растение" вдвое быстрее, то это будет означать использование не одной, а двух тонн белка в год. Решить эту задачу, не принимая в расчет столь малоприятный материал, как экскременты, невозможно. Поэтому именно они и оказались в фокусе внимания больших научных коллективов как в нашей стране, так и за рубежом.

Вот, к примеру, один из путей интенсификации круговорота белка, предложенный советскими учеными А. Черекаевым, В. Бондаренко и Ю. Колтыпиным. В центре системы - завод комбикормов, поставляющий свою продукцию животноводству. Основное сырье поступает сюда, естественно, с полей, однако кое-что завод получает и с ферм. Так, куриный помет определенным образом высушивается и возвращается на комбикормовое предприятие в виде белковой добавки. Навоз крупного рогатого скота перерабатывается описанным выше способом в активный ил или в биосинтетический белок методом дрожжевания. Неиспользованные остатки его передаются растениеводству как удобрение, а выращенная биомасса превращается в белковый концентрат, который тоже отправляется на комбикормовый завод.

Отдельно следует сказать об отходах свиноводства. Авторы описываемой системы предлагают переработать их с помощью... мух в специальном инсектарии. Продукция инсектария - личинки мух, всем известные опарыши, превращаемые в ценный кормовой белок и биоперегной для удобрения растений. Создатели системы подсчитали, что рециркуляция белка дает 20-кратное ускорение по сравнению с традиционным годовым кругооборотом. Выгодно "замкнуть" таким способом хотя бы пятую часть производимого белка: уже тогда его оборачиваемость повысится в 2-2,5 раза. Значит, и использование белка пропорционально увеличится.

Включение в искусственный ускоренный кругооборот белка мух совсем не причуда (хотя есть конкурентные варианты). Поговорка "делать из мухи слона" оказывается построенной на сомнительном противопоставлении. Ведь еще Карлу Линнею было известно, что "потомство трех мух съедает лошадь быстрее льва". Американский энтомолог Л. О. Говард в начале века подсчитал, что муха, отложившая, например, 15 апреля 120 яиц, к 10 сентября при идеально благоприятных условиях может оказаться праматерью 5600 миллиардов мух. Скорость роста ее личинок столь же ошеломляюща: отложенное мухой яйцо весит 0,1 миллиграмма. Через пять дней вылупившаяся из него личинка достигает массы 25 миллиграммов. В старых мерах урожая это "сам - двести пятьдесят"! И всего за 5 дней!

Установки, сделанные Ю. Колтыпиным, позволяют получать из одной тонны свиных экскрементов 500 килограммов обеззараженного биоперегноя и 50 килограммов сухой муки из мушиных личинок с содержанием белка до 60 процентов. Этот корм превращается в 30 килограммов мяса бройлерных цыплят. Вот что дает ускорение оборота белка!

Да, в сущности, нет ничего необычного в подобном корме. Те же куры, только во дворе, на воле, охотно роются в навозной куче, извлекая с немалой для себя пользой мушиные личинки. А по содержанию главных питательных элементов их белок превосходит мясной. Ничего удивительного: ведь личинка - это начало будущей особи, зародыш, и, понятно, на его "изготовление" организм не скупится. Все лучшее для потомст-ства - таков один из непреложных законов природы.

Что же касается приоритета на использование мушиных личинок, то его следовало бы отдать безвестным мексиканским индейцам, которые еще много столетий назад собирали их и сушили впрок, чтобы потом добавлять в пищу.

Вообще в искусстве быть сытым нам есть чему поучиться у прошлых поколений, людей глубокой древности, у того же первобытного человека. Но об этом поговорим позже...