В начале нашей эры на Земле насчитывалось около 250 миллионов человек. За последующие 1600 лет число их приблизительно удвоилось. Дальнейшее удвоение населения наступило спустя всего лишь 200 лет. Начиная с 1800 года только за 150 лет количество людей ра планете увеличилось втрое. Для увеличения нынешнего населения в 2 раза потребуется, по некоторым расчетам, неполных 40 лет.
В связи с этим возникает серьезный вопрос — будет ли обеспечено продуктами питания все увеличивающееся население Земли? Не следует забывать, что сегодня 2/3 человечества терпит недостаток в тех или иных продуктах питания.
Важную роль в борьбе с голодом играет и будет играть микробиология, поскольку микробы можно использовать для получения дешевых кормов и продуктов питания для человека. Многие микроорганизмы очень неприхотливы в питании, для их промышленного выращивания могут быть использованы отходы сельского хозяйства и промышленности. Поскольку микроорганизмы размножаются очень быстро, с их помощью можно получать белки, жиры и витамины за значительно более короткий срок, чем при выращивании сельскохозяйственных растений или разведении домашних животных.
Вот уже несколько десятилетий известен дрожжевой организм
В Финляндии белки получают из сульфитных щелоков так называемым методом «пекило», который заключается в непрерывном выращивании микроскопических грибов в специальных ферментёрах. Получаемый продукт чрезвычайно ценен по своему составу, поскольку содержит аминокислоты и витамины. Используется как высококачественная замена импортируемой соевой и рыбной муки и как отличная добавка к кормам в животноводстве.
Сульфитные щелока могут быть использованы и при микробиологическом получении жиров. Некоторые микроорганизмы откладывают в своих клетках большое количество жиров, иногда до четверти веса сухой массы. Эти жиры по качеству сравнимы с лучшими растительными маслами, что позволяет использовать их в пищевой промышленности.
Микробиологи предпринимают попытки пополнить нашу пищу грибами, которые мы могли бы получать не только в лесах. Некоторые грибы удается культивировать промышленным способом, сходным с производством дрожжей. По внешнему виду искусственно выращиваемые грибы отличаются от лесных, но по своей питательной ценности не уступают последним. В некоторых странах уже выращивают таким образом шампиньоны и пытаются наладить производство и других грибов.
Не менее ценным источником пищевых продуктов и кормов в будущем должны стать зеленые водоросли. Из них будут получать дешевые белки, жиры и витамины. Для их выращивания можно использовать водохранилища, а неплодородные участки, годные к затоплению, превратить в «водорослевые нивы». Выход белка из водоросли хлореллы
Кроме сельскохозяйственного способа культивирования водорослей, распространено и их промышленное производство. С этой целью они выращиваются в больших емкостях, снабженных необходимыми источниками света и устройствами для подведения углекислого газа, который обеспечивает процесс фотосинтеза.
Возможно и другое использование водорослей. Советский ученый В. Н. Грезе из Института биологии южных морей в Севастополе подсчитал, что из Черного моря ежегодно можно добывать до 800 000 т красных водорослей для получения агара и других веществ, необходимых в медицинской и пищевой промышленности.
Корма из сырой нефти
Уже долгое время обсуждался вопрос о том, как использовать микроорганизмы, питающиеся составными частями нефти. Известно, что клетки этих микробов содержат, помимо белков, витамины из группы В и каротины, преобразующиеся в организме животных в витамин А. Группа микробиологов из одной английской нефтяной компании выделила культуру микробов, использующих в качестве источника углеродного питания некоторые компоненты сырой нефти и синтезирующих при этом большое количество белков. Если применять питательную среду, которая содержит, помимо соответствующего компонента сырой нефти, еще и азотные вещества с минеральными солями, необходимыми для питания микробов, то выращиваемые в ней микробы будут очень интенсивно разлагать нефтяные продукты и синтезировать белки. По имеющимся данным, с каждой тонны углеводородов можно получать таким путем до тонны белков. Интересно, что эти микробы потребляют как раз такие составные части сырой нефти, которые до сих пор практически не использовались и являются очень дешевым сырьем. По некоторым расчетам, менее 1 % обрабатываемой в настоящее время в мире сырой нефти хватило бы на возмещение недостатка пищевых продуктов на всей планете. Исследователи сравнивали кормовые дрожжи, полученные таким способом, с рыбной и соевой мукой, скармливаемыми домашней птице, и получили очень обнадеживающие результаты. Дрожжи из углеводородов получаются на французских заводах недалеко от Марселя, где размещаются предприятия по очистке нефти. По официальным данным, в Японии за одно полугодие 1970 года намечалось получить из углеводородов четыре с половиной миллиона тонн белковых кормовых веществ. Очень интенсивные опыты в этом направлении проводятся в Чехословакии.
Бактерии, вырабатывающие аминокислоты
Японские микробиологи в 50-е годы обратили внимание на другую важную роль бактерий. Они выделили микробы, продуцирующие аминокислоты, которые можно было бы использовать для повышения качества пищевых продуктов или как добавку к кормам домашних животных. Первой аминокислотой, которую стали получать таким путем в промышленном масштабе, была глютаминовая кислота. Несколько позднее началось производство лизина, принадлежащего к группе так называемых незаменимых аминокислот. Эти аминокислоты — совершенно необходимые, действительно незаменимые компоненты в питании человека. Лизин, вырабатываемый при помощи микробов, может быть использован для повышения качества менее ценных белков. Его получают и на чехословацких предприятиях микробиологической промышленности. Число получаемых с помощью микробов незаменимых аминокислот все время растет. Так, в Японии уже в 1970 году планировалось производство ряда аминокислот (таблица 14).
Бактерии вырабатывают аминокислоты очень эффективным методом. Своеобразный синтез этих веществ происходит в желудке жвачных, если в корм добавить сравнительно дешевое химическое соединение — мочевину (или карбамид).
Бактерии освобождают из этого вещества аммиак, необходимый другим бактериям для получения аминокислот из соединений, образующихся из целлюлозы в желудке хозяина.
В Великобритании пытались выделить бактерии из организма жвачных и культивировать их в лаборатории, с тем чтобы найти пути получения других белков или аминокислот. Но оказалось, что
