Мы умеем дышать кожей? Детективная история про белковый обмен В основе белкового обмена лежит круговорот азота, потому что без азота нет белка, а “жизнь - это способ существования белковых тел”, - сказал классик. Возвращаемся к круговороту азота в природе. Тут нас ожидают страсти такие же горячие, как в 18-м веке, но случившиеся уже во второй половине 20-го века. К моему счастью, я была свидетелем этих баталий.
Вопрос обмена азота и его производных в организме считался у биологов и врачей совершенно изученным и законченным. Постулаты были таковы. Азот воздуха усваивают только растения, а именно специальные бактерии. Усвоение азота из атмосферы азотфиксирующими микроорганизмами называется специальным термином “биологическая фиксация азота”. Считается, что в год усваивается до 200 млн тонн азота.
Представители животного царства лишены возможности усваивать азот воздуха. Животные получают азот, поедая растения. С точки зрения биологии человек такое же животное, как рыба, дельфин, кошка, шакал и все прочие соседи по планете. Постулат о том, что человек получает азот только с пищей, позволил рассчитать белковый обмен у человека с математической точностью.
Известно, сколько и какого корма подопытный получил, сколько азота выделил. Сотни естествоиспытателей построже классной дамы контролировали питание тысяч подопытных, старательно собирали естественные выделения, взвешивали, анализировали, классифицировали. Дальше всё сводили в строгие таблицы. Конечно, сделать это могли только дисциплинированные немцы.
Лекции по нормальной физиологии нам читал профессор В.Шидловский, один из самых лучших лекторов, которых мне довелось когда-либо слушать. Сначала он заполнил всю доску скрупулезно согласованной схемой, очень похожей на иллюстрацию в тексте, а потом возбужденно сказал: “Ребята, а теперь внимание! В прошлом месяце ко мне приходил один человек, показал результаты своих экспериментов, и если их удастся повторить, то все, что я вам тут два часа рисовал, надо будет полностью перечеркнуть”.
Мы замерли, а он продолжил. Из восторженного повествования следовало, что к нему пришел громадного размера человек, в форме и регалиях, доктор технических наук, этакий русский медведь-генерал, и принес тетрадку с результатами собственных опытов.
Рассказ Шидловского об этих опытах у меня ассоциируется с анекдотом о НАСА, потратившей миллиард долларов на изобретение авторучки, пригодной для использования в космосе. По техническому заданию, ручка должна была работать в невесомости, кверх ногами, в перегрузках и так далее. Они эту ручку в конце концов сделали. А русские использовали карандаш.
Гениальный ученый придумал эксперимент, проще и умнее которого невозможно вообразить. Он взял десяток яиц, растворил их в кислоте и замерил количество азота в растворе. Потом взял другой десяток и положил в инкубатор. За день до срока, когда цыплятам положено вылупляться, он растворил в кислоте эти яички, и количество азота в них было достоверно выше, чем в первой порции. Это означало, что яйца обладают способностью усваивать атмосферный азот прямо через скорлупу. Другие исследования были не менее остроумны.
Вы спросите, при чем здесь кожа. Элементарно, Ватсон. Если даже скорлупа, скорее минерал, чем живая ткань (опять зыбко), обладает механизмом усвоения атмосферного азота, значит, кожа может делать то же самое, то есть мы умеем дышать кожей. У нас есть этот механизм. Фантазируйте дальше сами, господа, какие перспективы и возможности могут нам открыться в дальнейшем, потому что за инертным азотом сразу пойдет биологически очень активный кислород, мелкий живчик водород, и вся остальная компания обитателей таблицы Менделеева.
Время от времени мы встречаем похожие на правду рассказы о людях, которые обходятся без еды в течение очень долгого времени. Может быть, как раз у этих людей механизм чрезкожного усвоения атмосферных газов как-то по-особому развит, и кожа умеет преобразовать воздух в белки, жиры и углеводы, а?
Возвращаюсь к рассказу профессора Шидловского. Фамилия ученого была Волский, и долгие годы я ничего о нем и его революционных работах не слышала. Вдруг в конце 80-х я случайно включила радио и попала на передачу с его сыном. Сын рассказал, что все академии дружно отказались проверять достоверность результатов отца, но его самого не забыли.
М. И. Волского начали шельмовать, на техническую лабораторию, которой он руководил, наслали инспекцию, и профессор Волский лишился должности и работы за нецелевое расходование средств. Отец не сдался, организовал лабораторию в своей квартире и продолжил исследования дома, на собственную пенсию. Короче, профессор Волский умер в безвестности, и его дело было забыто. В 90-е годы сын попытался продолжить его дело и привлечь внимание к работам отца. Насколько я понимаю, сына тоже уже съели без приправы.
Основные постулаты новой теории азотного обмена, как их сформулировал профессор Волский.
“Выводы [об усвоении организмом азота воздуха]. Вопреки общепринятому в физиологии и биохимии положению, что растительный, животный и человеческий организмы не усваивают азот воздуха, следует полагать, что азот воздуха усваивается как растительным, так и животным и человеческим организмами, доказательством чего служит:
- Количество азота, выделяемого человеческим организмом через легкие за сутки при спокойном дыхании, согласно экспериментальным данным, составляет от 17 до 36 г, что говорит об усвоении организмом азота воздуха, так как ежедневно выделять такое количество азота можно лишь при условии, что он поступает в организм из вдыхаемого нами воздуха. Вполне вероятно, что некоторая часть азота пищи выделяется также через органы дыхания, и, наоборот, усваиваемый при дыхании азот воздуха выделяется с мочой. Исследование на масс-спектрометре органов крысы, находившейся в атмосфере меченого азота, показало, что самый большой процент меченого азота дали стенки мочевого пузыря, мышцы и костный мозг.
- Усвоение азота воздуха происходит с помощью эритроцитов крови, транспортирующих кислоты в организмах животных и человека. Транспортируемые эритроцитами кислоты абсорбируют азот воздуха, поступающий в легкие в процессе дыхания, что согласуется с исследованиями проф. В. С. Садикова о поглощении азота аспарагиновой и фумаровой кислотами и с положением проф. Б. И. Збарского, что эритроциты являются подвижным депо аминокислот.
- Работы И. М. Сеченова по газовому составу крови говорят об усвоении азота воздуха кровью. Так, артериальная кровь содержит азота больше, чем венозная. [230]
- Согласно данным наших экспериментов по инкубированию цыплят установлено, что развивающийся эмбрион во время инкубации наращивает азот.
- То же следует сказать и о куколках пчел, которые в процессе своего развития, не принимая корма, наращивают белка около 10%, усваивая азот воздуха.
- Замена азота воздуха аргоном при инкубировании цыплят вызывает замирание эмбрионов. Так как аргон не входит в химические соединения с другими элементами, то замирание эмбрионов нельзя приписать “ядовитости” аргона, а это дает право заключить, что азот воздуха является биохимически и биологически активным веществом.
- Ввиду того, что основные процессы, протекающие при тканевом дыхании животного и растительного организмов, во многом общи, следует полагать, что и растительный организм утилизирует азот воздуха на создание аминокислот, а затем и белков.
- Усвоение азота воздуха растительным, животным и человеческим организмами вполне согласуется с учением И. В. Мичурина и И. П. Павлова о влиянии среды на организм. “
Возражения оппонентов:
Фиксация молекулярного азота высшими растениями и животными
“В 1959 году в журнале «Доклады Академии наук СССР» (т. 128, №4) была опубликована статья М.И.Волского, в которой были представлены доказательства усвоения молекулярного азота организмами животных. Как известно, название азот – «нежизненный» этому химическому элементу дал в 1787 г. А. Лавуазье.
На протяжении 150 лет ученые считали, что высшие растения усваивают азот N2 только из почвы, в которой он находится в виде растворимых азотсодержащих соединений, а животные – только вместе с пищей. Факт, якобы установленный доктором технических наук М.И.Волским, был даже занесен в реестр научных открытий под №62 с приоритетом от 19 декабря 1951 года в такой формулировке: «Установлено неизвестное ранее свойство животных и высших растений усваивать азот из атмосферы, необходимый для их нормальной деятельности».
Неоднократные проверки, выполненные специальной комиссией АН СССР совместно с автором «открытия», показали ошибочность экспериментов и несостоятельность выдвинутых им аргументов. Центральный эксперимент М.И. Волского, одновременно он являлся и проверочным, состоял в инкубации птичьих яиц в присутствии газообразного радиоактивного азота. По окончании инкубации содержимое яиц анализировали на предмет наличия радиоактивного азота в молекулах белков, синтезированных в процессе развития эмбриона.
Действительно, результаты говорили однозначно за то, что содержимое яиц становилось радиоактивным. Однако М.И. Волский не учел, что применяемый им газообразный азот содержал примеси других радиоактивных газов. Тщательная проверка показала, что усваивались именно примеси, а вот ни один атом азота не внедрился во вновь синтезированные молекулы белков. Для прогресса науки проверка опытов М.И. Волского принесла очевидную пользу. Для него самого произошедшее стало тяжелейшей драмой – ведь он так ничего и не понял.
Прошли годы, в фойе зала, где проходил съезд биохимиков в Санкт-Петербурге в 1990 году, на доске объявлений в одиночестве висел скромный, даже несколько небрежно оформленный плакат, размером с небольшой лист ватмана. На нем уже его сын приводил доводы в пользу несостоявшегося открытия.
Людской ручеек скользил мимо плаката без остановки...”
Отзывы
|
