Выращивать белки в биореакторе выгоднее, чем в стойле, и по многим другим причинам, кроме эффективности использования кормов. Самый скороспелый бройлер удваивает свою биомассу примерно за месяц и от пятидесятиграммового цыпленка до килограммовой куриной тушки вырастает за полгода. Микроорганизмы при благоприятных условиях удваивают биомассу за несколько часов, а то и быстрее, то есть по скорости производства белка микробы в сотни раз эффективнее, чем животные.
Бактерии или мицелий грибов, в отличие от водорослей, приходится выращивать не в прудах, а в ферментерах. Но микробы куда менее требовательны к условиям содержания, чем клетки животных и тем более их ткани. Прокормить микробов намного дешевле, чем свиней или кур. На любом заводе по переработке сельхозпродуктов отходы, содержащие массу углеводов, витаминов и микроэлементов, отдадут на дочернее или смежное производство БОО даром, да еще и скажут "спасибо" за то, что не надо возиться с их обезвреживанием. Правда, для выращивания микробов необходимо сложное оборудование, зато один квалифицированный оператор может заменить десятерых трактористов, пастухов и мясников.
Микробиологический заводик, занимающий площадь нескольких дачных участков, может каждые сутки производить из отходов традиционных производств десятки тонн вкусной, полезной и питательной биомассы. То же количество белка можно получить, если каждый день резать стадо коров или других меньших братьев. И, в отличие от животных, микробы не нуждаются в пастбищах и полях - значит, каждый завод по производству биомассы освобождает площадь для садов и лугов. А переработать на биогаз и удобрения отходы жизнедеятельности одних микроорганизмов можно в соседнем биореакторе с помощью других микроорганизмов. С навозом проблем намного больше.
Производство продуктов из микробной биомассы вполне может быть рентабельным - выгодно же делать из нее корм для скота. Еще несколько десятков лет экологические, демографические и экономические причины не заставят человечество переходить на фантастические продукты питания. А что будет лет через двадцать, если сохранятся сегодняшние темпы роста населения и продуктивности сельского хозяйства? Несомненно одно: если мир через несколько десятилетий станет более сытым и здоровым, то только благодаря все более широкому внедрению достижений биотехнологии.
Самый реалистичный источник увеличения продуктивности сельского хозяйства - трансгенные растения, прежде всего - устойчивые к болезням и вредителям, засолению, засухе, жаре, холоду и т.д. Во вторую очередь - с измененным составом питательных веществ и повышенной урожайностью. В 2004 году на Земле трансгенными растениями был засеян 81 млн га, более 6% мировой пашни. В основном это растения, устойчивые к насекомым-вредителям (общее количество насекомых на "трансгенных" полях больше, чем на обычных, протравленных инсектицидами) и к гербицидам (в результате чего общее количество "химии" на поле тоже снижается). Культуры с улучшенными потребительски ми свойствами ждут разрешения на внедрение. В 2003 году индийские биотехнологи закончили работу над сортом картошки с почти вдвое увеличенным содержанием белка (целых 3,5%). Дополнительное количество растительного белка позволило бы населению бедных стран меньше страдать от недоедания, но внедрение protato (protein + potato), риса с каротином (гиповитаминоз А - большая проблема в странах, где горсточка риса составляет основу рациона) и многих других трансгенных сортов растений все откладывается. Борьба политиканов, непримиримых "зеленых", производителей пестицидов и т.п. против ГМО, несмотря на доказанную и передоказанную компетентными правительственными организациями безопасность разрешенных к применению сортов, - отдельная и печальная история. Сейчас в опытных питомниках растет столько и такого, что одно перечисление названий и свойств этих растений заняло бы больше места, чем эта статья. Победа второй "зеленой революции" неизбежна, какие бы аргументы ни выдвигали противники трансгенных растений.
Трансгенные животные вот-вот выйдут из вивариев на поля и в стойла. Возможно, вначале практическое применение найдут животные, производящие в молоке белки для нужд медицины, а генетичес ки модифицированные мясные стада появятся позже. Они будут устойчивее к болезням, быстрее расти и т.д., потом изменятся их потребительские качества. Например, весной 2004 года ученые из Гарвардского университета создали линию мышей, в геном которых введен ген, позаимствованный у нематоды Caenorhabditis elegans , червя длиной в миллиметр. Кодируемый этим геном белок преобразует омега-6 жирные кислоты, которые синтезируют клетки млекопитающих, в омега-3 жирные кислоты, которые понижают давление, уменьшают вероятность сердечно-сосудистых заболеваний и давно известны как "витамин F" (от англ. fat - жир). Продолжение этих исследований позволит вывести породы домашних животных, мясо, молоко и яйца которых будут так же полезны для сердца, как рыба.
Перечислять названия и свойства перспективных трансгенных пород домашних животных тоже можно очень долго. Вопрос не в том, будут они разрешены к применению или нет, а в том, произойдет это через пять лет или через двадцать и насколько трудно будет убедить потребителей в безопасности генетически модифицированного мяса.
Микроорганизмы как источник пищевого сырья, в отличие от трансгенных растений и животных, вызывают у потребителей намного меньше опасений. Хлеб, сыр, вино, пиво с незапамятных времен делают с помощью микробов, и это никого не пугает. Производство микробного белка из углеводного сырья не представляет технических трудностей, в том числе и в России. Самое сложное - сформировать спрос на непривычный товар.
(Вопросы автору статьи - главному редактору интернет-журнала "Коммерческая биотехнология" можно задать на сайте www.cbio.ru - Ред.)
"Наука и жизнь" о биотехнологии:
Баев А. Индустрия ДНК: новый путь биотехнологии . - 1981, № 11.
Белоконева О. Медицинская биотехнология на пути к кабинету врача. - 2004, № 2.
Белоконева О. Технология XXI века в России. Быть или не быть? - 2001, № 1.
Глеба Ю. Еще раз о биотехнологии, но больше о том, как нам выйти в мир. - 2000, № 4.
Лебедев В. Миф о трансгенной угрозе. - №№ 11,2003г.. 12,2003г.
Медников Б. Власть над геном. - 1981, №№ 7-10.
Овчинников Ю. Биотехнология и ее место в научно-техническом прогрессе . - 1982, № 6.
Попов Л. Фантастический шницель. - 2000, № 4.
Попов Л. Стадо для чеддера. - 1999, № 8.
Соколов В. Будет ли следующая “зеленая революция”? - 2003, № 3.