"Природа", №01-03, 1921 год, стр. 51-68

Современное положение вопроса об искусственном приготовлении пищевых веществ.

проф. Л. М. Лялина.

1.

В переживаемое нами тяжелое время, когда жизнью на первый план выдвинут вопрос о питании, когда недостаток питательных материалов во многих местностях уже перешел в голод, когда мысль человека направлена главным образом на изыскание способов, как-бы облегчить создавшееся положение, — мне думается своевременно остановиться на рассмотрении работ, которые были сделаны химиками в области попыток синтетического приготовления питательных веществ.

Как известно, все питательные материалы заключают в себе главнейшим образом три группы органических соединений, а именно: углеводы, белки и жиры. В пищевых веществах содержатся также и другие соединения, как-то: кислоты, эфиры, глюкозиды, спирты и т. д. но эти вещества имеют второстепенное значение. Основой питания человека является хлеб, состоящий главным образом из крахмала, — углевода, по этому я и начну свое рассмотрение именно с углеводов.

Из числа гипотез относительно образования углеводов в природе, наиболее достоверною является гипотеза А. фон-Бейера. По фон-Бейеру углеводы образуются в зеленых частях, растений из воды и углекислоты под влиянием хлорофила, причем первоначальным продуктом реакции является формальдегид, который, уже уплотняясь, дает тот или иной углевод. Следовательно, согласно этой гипотезы, реакции образования углеводов можно изобразить следующим образом: H₂O + СO₂ = СН₂O (формальдегид) + О₂ и затем, например, при образовании глюкозы или плодового сахара 6CH₂O = С₆Н₁₂О₆, а при образовании крахмала nСН₂O = С_nH_2nО_n.

Таким образом в деле синтетического получения углеводов интересными являются две реакции: образование формальдегида из воды и углекислоты, а также уплотнение молекулы формальдегида до какого-либо углевода. Особенно важным в практическом отношении явилось-бы воспроизведение первой реакции. В самом деле, вода находится повсюду, углекислоту нетрудно получить сожиганием любого органического материала; если-бы даже не удалось осуществить уплотнения формальдегида до углевода, но и столь доступное по исходным материалам получение формальдегида было-бы практически чрезвычайно выгодной операцией. Однако подойти к осуществлению синтеза формальдегида оказалось не так просто; надо было выяснить роль хлорофила и определить, является-ли он действительно только катализатором и в чем именно проявляется каталитическое действие хлорофила. Оказалось, что роль его многообразна, а именно: хлорофил образует с углекислотою в присутствии щелочей продукты присоединения, затем он действует как катализатор — восстановитель и наконец является трансформатором световой энергии в химическую. Баху удалось получить небольшие количества формальдегида восстановлением углекислоты водородистым палладием, а затем действием уксусноурановой соли. Вальтер Лев получил его из воды и углекислоты при помощи тихого электрического разряда и наконец Д. Г. Фентону удалось восстановить углекислоту в формальдегид при очень низких температурах. Пока говорить о технических способах синтеза конечно не приходится.

Что касается второй реакции, уплотнения молекулы формальдегида в какой-либо углевод, то эта реакция уже разработана. Еще Бутлеров при нагревании водного раствора формальдегида с известью получил сиропообразные продукты, обладавшие сладким вкусом и выделил из них вещество, которое он назвал метиленитаном. Толленс при действии на формальдегид баритовой воды получил соединение состава С₆H₁₀О₅, которое однако оказалось не настоящим углеводом, но Леву удалось нагреванием СН₂O с гранулированным оливом получить уже настоящий углевод, формозу, изомерный с глюкозою, формулы С₆Н₁₂О₆. Эйлеры конденсировали формальдегид углекальциевой солью и в продуктах конденсации обнаружили присутствие и пентозы и гексозы. Таким образом вопрос об уплотнении молекулы формальдегида в углеводы был решен, но о техническом использовании способа получения углеводов пока еще не может быть и речи.

Однако перед химией в области углеводов стоял не менее важный вопрос, а именно; переход одного углевода в другой. В природе, в жизни растений, подобные переходы совершаются при содействии энзим или ферментов и встречаются на каждом шагу: из крахмала семени при посадке в землю возникает новое растение, основным материалом которого является углевод клетчатка; ток глюкозы в бураке сахарной свекловицы имеет результатом накапливание более сложного углевода, дисахарида — свекловичного сахара и т. д. Переводы крахмала в менее сложные углеводы, мальтозу и глюкозу производится при посредстве энзимы проросшего солода диастазы и при действии слабых кислот; на подобном переводе основано пивоварение, винокурение и получение крахмального сахара. В целях получения питательных веществ было особенно заманчивым получить крахмал или сахар из неусвояемой организмами клетчатки. Если-бы такое получение удалось, то тем самым был-бы в значительной степени разрешен вопрос об увеличении добычи питательных углеводов из древесины. На гидролиз последней при помощи кислот химиками уже давно было обращено внимание. При действии слабых кислот, как оказалось, гидролиза не происходит, при действии-же крепких, — гидролиз хотя и идет, но, на ряду с углеводами, получаются продукты более глубокаго распада клетчатки, настолько загрязняющие среду, что выделить из нее углеводов не представляется возможным и выгодным. Затем стали производить гидролиз древесины при содействии слабых кислот под давлением в присутствии различных веществ, ускоряющих гидролиз, например, перекиси водорода. Однако и при этих условиях не удавалось извлечь глюкозу из продуктов гидролиза. Продукты гидролиза после нейтрализоции стали сбраживать и утилизировать для получения спирта; в некоторых патентах винокурения из древесины выходы спирта достигают 11 и даже 14%.

Таким образом от гидролиза клетчатки с целью получения из нее какого-либо углевода пришлось отказаться. Но во время настоящей войны недостаток продуктов заставил снова обратить внимание на гидролиз древесины; так как гидролиз посредством кислот не дал сколько-нибудь удовлетворительных результатов, то пришлось прибегнуть к опытам по энзиматическому расщеплению клетчатки. Как известно, в проросших зернах растений имеется энзима цитаза, содействующая освобождению зерен крахмала из окружающих их оболочек; однако цитаза повидимому не гидролизует древесины. В последнее время Куно Пехе нашел, что бактерии Micrococus cytophagus и Mieé. melanocyclus, живущие на гнилой редьке, обращают клетчатку в слизистое вещество. А. Гапфе обнаружил существование целого ряда грибков, обитающих на гнилом сыре, а также в желудке жвачных животных, также превращающих целлюлозу в слизистое соединение. Однако пока, если судить по отзывам германской специальной печати, выделить из подобной слизи глюкозу, или какой-либо иной углевод, не удалось. Возможно, что такое слизистое вещество окажется пригодным, как источник углевода для питания дрожжей.

В самое последнее время, когда эта статья уже была подготовлена к печати инженер-технологу А. А. Шмидту удалось найти способ получения глюкозы из древесины, имеющий несомненно большую будущность. Шмидт, как и сто лет назад Браконо, обрабатывал древесину крепкой серной кислотою, но гидролиз прерывал путем разбавления водою в тот момент, когда с одной стороны уже вся клетчатка перешла в декстрины, а с другой образование декстрозы не пошло еще далеко. Затем Шмидт кислый раствор декстринов подвергал диализу через пергамент и после диализа получается с одной стороны сравнительно высокопроцентный раствор декстринов (10—12%) при низкой концентрации серной кислоты (12—2½%), а с другой сравнительно крепкая серная кислота (40—45%) H₂SO₄, которая может быть пущена опять в работу. Дальнейший гидролиз декстринов идет обычным путем. Выход продукта, считая на сухое вещество опилок, равняется 50%.

С целью сделать грубые углеводистые материалы (как например отруби) более усвояемыми, за последнее время воспользовались явлениями так называемого автолиза. Автолиз, — значит, саморазложение, самопереваривание. В живом растении происходит координированная работа энзим, обусловливающая процессы, поддерживающие жизнь растения: фиксацию углекислоты, образование углеводов, образование белков, перевод одного углеводистого соединения в другое и т. д. В мертвой ткани координация работ энзим, нарушена; по выражению академика В. И. Палладина, энзимы убитого растения напоминают солдат, потерявших своего начальника: солдаты безтолково мечутся из стороны в сторону, мешают друг другу, и из стройного войска обращаются в беспорядочную толпу. Однако, при известных условиях, работе энзим в растительных тканях можно дать вполне определенное направление, можно воспользоваться услугами определенных энзим, и беспорядочное разложение органических тканей ввести в определенное русло. Так, например, на винокуренных заводах уже пользуются услугами энзим бактерий молочнокислого брожения для возбуждения молочно-кислого брожения в сусле перед алкогольным брожением последнего. Производится эта операция в двух целях, а именно: во первых с целью освобождения сусла от других, нежелательных, видов бактерий, работа которых обусловливает порчу сусла, а во вторых для того, чтобы привести некоторые составные вещества сусла в состояние удобное для усваивания их дрожжами. В самом деле, некоторые виды бактерий молочнокислого брожения прекрасно существуют при температуре 50°—55° Ц., тогда как другие бактерии при этой температуре погибают; следовательно, после обработки сусла бактериями молочнокислого брожения, все другие виды бактерий, как например, особенно опасные для винокурения бактерии маслянокислого брожения, становятся уже недействительными. Затем молочнокислые бактерии расщепляют белковые вещества сусла в растворимые белки и амидокислоты, необходимые для поддержания жизнедеятельности дрожжей. Таким образом возбуждение молочнокислого брожения сусла в винокурении вошло в широкую практику; брожение сусла стало более энергичным, увеличились выходы спирта. Но, как показали дальнейшие исследования, дело не ограничивается изложенными явлениями. Оказывается, что при молочнокислом брожении и клетчатка претерпевает существенные изменения и, если нельзя еще говорить о полном гидролизе ее, все-же энзиматическое воздействие цитазы становится на столько осязаемым, что клетчатка делается менее стойкою, освобождает заключенные в ней углеводы менее сложного состава и сама размягчается; вероятно при этом увеличивается и количество гидроцеллюлозы.

По отношению к некоторым углеводистым питательным материалам подобная обработка бактериями молочнокислого брожения дает удивительные результаты. Так, например, из грубой муки с отрубями после автолитического воздействия выпекается хлеб, в котором отрубей совершенно незаметно; кроме того вкус хлеба получается замечательно приятный, что зависит от образования сложных эфиров. Путь автолиза рисует широкие перспективы в использовании дикорастущих трав для целей питания.

2.

Перейдем теперь к рассмотрению другой важнейшей составной части пищевых соединений, к белковым веществам. Белковые соединения человек получает с животной пищею, пищей наиболее дорогой, а потому искусственное приготовление белков, если-бы оно было осуществлено, сыграло-бы в экономической жизни человека еще большую роль, чем синтез углеводов.

Белки представляют собою вещества чрезвычайно сложного химического состава, молекулярный вес которых громаден и конституция совершенно неизвестна. С давних пор знали, что белки, как таковые, не могут всасываться организмами непосредственно, не могут следовательно, как таковые, служить питательным материалом. Было известно, что эти сложные вещества под влиянием желудочного сока и ферментов железы распадаются на более простые по своему составу соединения. Однако, что за распадение происходит с белками в организме и какие соединения получаются в конце концов, — долгое время не было известно. Надо было воспроизвести разложение белка в лаборатории так, чтобы оно было похоже на распадение, происходящее в организме. С развитием учения об энзимах было выяснено, что белки в организме претерпевают энзиматическое расщепление, сначала распадаясь на пептоны и альбумозы, а затем и на более простые по своему составу соединения, вплоть до аминокислот. Гидролиз углеводов при посредстве кислот показал, что мы можем осуществить в лаборатории посредством действия слабых кислот процессы или вполне идентичные с происходящими под воздействием энзим, или очень с ними сходные. Работами над бейками Э. Фишера, Э. Абдергальдена и их многочисленных учеников установлено, что посредством действия кислот можно воспроизвести распад сложной белковой молекулы, совершенно аналогичный происходящему в организме; далее установлено, что распад белка есть процесс гидролитический, что сначала получаются соединения с более или менее сложной молекулою, которые постепенно распадаются на более простые соединения в конце концов получаются амидокислоты. Амидокислоты могут быть отделены одна от другой путем образования эфиров, а последние, после разделения их друг от друга, могут быть обмылены, в результате чего получаются свободные амидокислоты. Для примера, из числа амидокислот укажу на простейшие:

Гликоколь или амидоуксусная кислота, т. е. уксусная кислота, у которой один из водородов метильной группы замещен амидной группою: СН₂·NH₂·СООН.

Аланин, или α—амидопропионовая кислота, т. е. аналогичная уксусной кислоте пропионовая кислота с замещением в ней амидной группою одного водорода:

Серин, или оксиаланин, т. е. аланин, в метильной группе которого один водород замещен оксигруппою ОН:

В состав более сложных амидокислот входят группы ароматического ряда, например, β фенил-аланин представляет собою аланин с замещением одного водорода бензольной группою:

в последнем водород бензольной группы может быть замещен оксигруппою и тогда получается тирозин, амидокислота широко распространенная в продуктах распада растительных белковых веществ:

Приведенные амидокислоты содержали в себе элементы С, О, Н и N; но при гидролизе получаются также и амидокислоты, содержащие в своей молекуле серу; простейшей из подобного рода амидокислот является цистин:

Описанные амидокислоты были получены синтетически, а равно приготовлены и многочисленные соединения их друг с другом, так называемые полипептиды, аналогичные с получаемыми в организме белковыми веществами, гидролизованными при помощи протеолитических энзим. Таким образом при гидролизе как кислотами, так и воздействием протеолитических энзим пищеварительного тракта животного организма белки распадаются ступенями на более и более простые соединения; сначала получаются альбумозы, потом пептоны, затем полипептиды и наконец амидокислоты. Подобно гидролизу углеводов и здесь наблюдается уменьшение содержания углерода, процентное же содержание водорода, с присоединением воды увеличивается.

Приведенные исследования гидролиза белков открыли широкие перспективы в области синтеза белков. До накопления знаний о продуктах гидролиза белков вопрос об усвояемости белковой пищи был одним из самых темных вопросов физиологической химии. В самом деле трудно было представить себе, что белки, обладающие таким сложным составом — могли-бы усваиваться организмами непосредственно как таковые; еще труднее было вообразить себе, как возникают в организме белковые вещества. Кропотливые исследования над содержимым пищеварительного тракта показали, что распавшиеся в кишечнике до амидокислот азотистые вещества всасываются организмом; естественно было предположить, что организм строит белковые вещества из амидокислоты, естественно было попробовать произвести опыты над питанием амидокислотами. Такие опыты были проделаны Э. Абдергальденом с щенками. Он кормил щенков смесью различных амидокислот и щенки росли и развивались вполне правильно.

Конечно, опыты Абдергальдена еще очень далеки от решения вопроса об искусственном питании, но несомненно, что они помогли поставить вопрос о белковом питании на строго научную почву. Практически, стоимость изготовления амидокислот настолько высока, что питание ими обошлось бы вероятно дороже самого дорогого мяса. При дальнейшем изучении вопроса об усвояемости амидокислоты, оказалось, что далеко не все они усваиваются организмом; затем явилось предположение о возможности замены амидокислоты аммонийными солями в присутствии всасываемых углеводов. Так, напр., Графе утверждает, что возможно азотистое питание осуществить при помощи лимоннокислого аммония. Несомненно, что образование белковых веществ в животном организме далеко не так просто и думать, что белки в организме строятся исключительно за счет только амидокислот, — было-бы просто наивно. Здесь уместно провести параллель между животным организмом и растением: растение строит свои белки уже конечно не за счет питания белковой пищею; здесь имеет место и фиксация атмосферного азота бобовыми растениями, и переработка минерального почвенного азота, и усвоение аммиачного азота; затем наблюдения за деятельностью бактерий, усваивающих атмосферный азот, показали, что ассимиляция последнего идет успешнее в присутствии сбраживаемого углевода. Из обыденной жизни мы также знаем, чго и при исключительно углеводной пище организм растет, накопляет мышечную белковую ткань, хотя быть может и замедленным темпом, но все-же накопляет. Таким образом, очевидно, что в процессе созидания белков организмом мы встречаем целый комплекс явлений, как будто и не имеющих отношений друг к другу, но тем не менее безусловно необходимых в деле образования сложной белковой молекулы. Выяснение роли амидокислоты и попытки питания ими, конечно, еще не решают вопроса о белковом синтезе, но во всяком случае представляют важнейший этап в выяснении указанного вопроса.

III.

Мы видели, что питание животного организма минеральным азотом или аммиачными солями пока что еще очень проблематично, но можно было-бы предположить вероятность усвоения этих соединений какими-либо низшими организмами, бактериями или грибками и пользование уже последними в качестве питательных азотистых материалов для высших организмов. В этой области на первом плане, конечно, следует поставить дрожжи. Питательное достоинство дрожжей общеизвестно и дрожжи уже давно применяются в лечебных целях, как для поднятия питания ослабевшего после болезней организма, так и для усиления обмена веществ в организме в случаях его замедления по каким-либо причинам. Дрожжи, в среднем содержат, 25% сухих веществ и 75% воды. Сухое вещество дрожжей на 60% состоит из азотосодержащих соединений; последние представляют главным образом белки, а также альбумины, пептоны, нуклеины, лецитин, лецитан, холестерин. Затем дрожжи чрезвычайно богаты энзимами. Помимо главной энзимы дрожжей, зимазы, обусловливающей сбраживающую способность дрожжей, в них содержатся: инвертаза, обладающая свойством расщеплять дисахарид свекловичного сахара на моносахариды декстрозу и левулозу, мальтаза, расщепляющая мальтозу на две молекулы декстрозы, протеолитические, или разлагающие белки энзимы, оксидазы, окисляющие энзимы и т. д. Указанное присутствие энзим в значительной степени и обусловливает значение дрожжей как лечебного средства для поднятия питания организма: вводя в организм дрожжи, мы тем самым вводим энзимы, помогающие усвоению плохо всасывающейся в ослабленном организме пищи.

Во время войны недостаток белковой пищи заставил обратить внимание на эксплоатацию дрожжей для питания в широком масштабе. По Феррану ежегодно с пивоваренных заводов Европы получается свыше 172 миллионов килограмм дрожжей; в винокуренных вероятно приблизительно такое-же количество, так что общее количество отбросных дрожжей в Европе составляет около 300 миллионов килограмм или около 20 миллионов пудов. Цифра, конечно, почтенная и пренебрегать дрожжами с пивоваренных и винокуренных заводов для целей питания разумеется не следует. Но во время войны, а вероятно и после войны, большинство винокуренных и пивоваренных заводов не работает и работать не будут просто вследствие недостатка в исходных материалах. Поэтому является вопрос, стоит-ли устраивать специальные заводы, где дрожжи уже не будут играть роль отброса, а явятся главным фабрикатом? Чтобы ответить на этот вопрос, надо оценить скорость размножения дрожжей и, главным образом, выяснить потребность их в питательных материалах. Способность к размножению у дрожжей огромна. В течение одного часа от одной дрожжевой клеточки образуются две, так что теоретически по прошествии суток из одной клеточки получается 4096 клеточек, а из фунта следовательно 4096 фунтов или около 100 пудов. На деле, конечно, этого не бывает по следующим причинам: во первых, образующийся при брожении алкоголь задерживает размножение дрожжей, а при больших концентрациях и совсем прекращает, и во вторых питательные материалы истощаются и питание, а следовательно и размножение дрожжей падает. Конечно, при возобновлении питательных веществ способность к размножению дрожжей снова возрастает.

В качестве питательных материалов для жизнедеятельности дрожжей необходимы: углеводы, растворимые белки и минеральные соединения, главным образом фосфорнокислые соли. При избытке углеводов, центральным пунктом вопроса о питании дрожжей являлось азотистое питание. По известиям германских специальных журналов за 1916 и 1917 годы, удалось культивировать дрожжи, способные усваивать исключительно минеральный азот (дрожжи так и называются минеральные дрожжи), так что вопрос о азотистом питании дрожжей как будто-бы и решен. Но не менее важной явилась и другая сторона вопроса, а именно углеводистое питание. До ужасов переживаемого нами времени, мы как-то не привыкли думать о возможном недостатке углеводов; мы говорили и знали о недостатке жира, о недостатке мяса, знали, что при неурожаях хлеба бывает голод в определенных местах, но знали и думали, что в эти определенные места при известной распорядительности можно привести хлеб и устранить голод. Но жизнь показала другое: теперь приходится считаться с недостатком хлеба во всем мире. Статистические данные показывают, что продуктивность земледельческого труда упала повсюду: в воюющих странах от недостатка рабочих рук, а в нейтральных от избытка золота, убаюкивающего заботы человека о хлебе насущном. В вопросе о питательных материалах для дрожжей дело следовательно перешло в другую плоскость: на первый план теперь приходится ставить добычу углеводов для питания дрожжей. Так как углеводы и дороги, а порой их и нет, то необходимо найти новые источники углеводного питания дрожжей, а именно ту же клетчатку, а быть может и пентозаны, содержащиеся в больших количествах в стеблевых и вообще травянистых частях злаков. Быть может удастся приучить дрожжи в той слизистой среде, которая получается действием на целлюлозу описанных выше в первой главе настоящего очерка Micrococcus сytophagus u М. melanocyclus, или каких-либо иных микроорганизмов. Во всяком случае о массовом приготовлении дрожжей как белкового питательного материала, заменяющего мясо, пока не может быть речи. Но в известных случаях, для питания больных, для разведчиков например в военном деле и т. д. дрожжи и теперь могли-бы быть использованы как вещество, в малом объеме заключающее много питательных азотистых материалов.

IV.

Нам остается рассмотреть последнюю группу важнейших составных веществ питательных материалов, — группу жировых веществ. Как известно, жиры разделяются по своему происхождению на животные и растительные. Более ста лет назад Шеврель выяснил, что и те и другие представляют эфиры глицерина, главным образом, с предельными кислотами масляной, стеариновой, пальмитиновой и с непредельными олеиновой, льняной и линоленовой кислот. Животные жиры заключают в себе по преимуществу твердые глицериды предельных кислот, растительные-же состоят главным образом из жидких глицеридов непредельных кислот. Еще Шеврель доказал, что под влиянием щелочей жиры распадаются на глицерин и щелочные соли жирных кислот. Распад жиров есть процесс гидролитический и он может происходить не только в присутствии щелочей, но и при действии кислоты, а также при действии водяного пара; в этих случаях жиры распадаются на глицерин и свободные жирные кислоты. Как скоро стало известно распадение жиров на их составные части, химиков заинтересовал вопрос и о синтезе жиров. Бертело первый воспроизвел таковой, нагревая глицерин и жирную кислоту в запаяной трубке при нагревании до 200—260°; Белукчи затем показал, что синтез можно производить и не в запаяных трубках, а лишь в условиях удаления воды и отсутствия кислорода.

С развитием учения об энзимах выяснилось, что в животных организмах жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты под влиянием особых энзим, которые были названы липазами. Далее оказалось, что подобно тому как протеолитические энзимы разделяются на энзимы, разлагающие белки и энзимы их созидающие, в животных и растительных организмах имеются липазы и разложения, и синтеза. Так Генрио осуществил синтез жира под влиянием энзимы серолипазы из масляной кислоты и глицерина; Минковский кормил животных эруковой кислотою и обнаружил в их теле эруцин, — жировое вещество, обычно не встречающееся в животных организмах; ясно, что эруцин образовался в организме животного под влиянием липазы постройки.

Но каким образом в растительных и животных организмах возникают жирные кислоты, — с полной достоверностью до сего времени не выяснено. Предполагают, что жиры могут быть продуктами распада и углеводов и белковых веществ. Так, многие грибки плесеней, живущие на углеводных средах, вырабатывают жиры. Масляная кислота получается из молочной, а последняя есть продукт распада сахара, т.-е. углевода. Повседневная жизнь также убеждает в том, что животные жиры накопляются в организмах при исключительно углеводном питании их. Из попыток синтеза жиров следует упомянуть о получении масляной кислоты из бутилового алкоголя, а последнего из винного спирта, нагреванием с известью при давлении 20 атмосфер в автоклаве в атмосфере водорода. Однако ни этот синтез, ни другие попытки искусственного получения жиров, технического значения пока не имеют.

В настоящее время, когда после продолжительной мировой войны и всеобщей разрухи хозяйственной жизни, в течение долгих лет будет чувствоваться недостаток скота, синтез жиров приобретает исключительный интерес. Можно без всякого преувеличения сказать, что если-бы кто-либо нашел ту липозу, которая созидает жиры в животных организмах и мог-бы практически ее использовать, то подобное открытие могло-бы быть названо одним из самых блестящих завоеваний человеческого гения.

В последние годы осуществлен перевод одного жира в другой, а именно жидких жиров в твердые жиры, и этот перевод имеет огромное техническое и экономическое значение. Я разумею так называемую гидрогенизацию жиров. Твердые жиры, как уже сказано, заключают в себе главным образом предельные жирные кислоты общей формулы C_nH_2nO₂, напр. стеариновую С₁₈Н₃₆О₂, жидкие-же — непредельные кислоты формул С_nН_2n—2О₂, и С_nН_2n—4О₂, олеиновую C₁₈Н₃₄O₂ и льняную C₁₈Н₃₂O₂. Таким образом льняная кислота отличается от стеариновой лишь меньшим количеством водородных атомов; если бы каким-либо путем удалось присоединить к льняной кислоте четыре атома водорода, а к олеиновой два атома, то получилась-бы твердая стеариновая кислота. После многочисленных работ в этом направлении Петерсена, Сабатье, Мари, С. А. Фокина и В. Н. Ипатьева реакцию оводораживания удалось осуществить не только в лаборатории, но провести гидрогенизацию и в фабричные предприятия. Каталитически действующими в процессе гидрогенизации веществами являются так называемые водородистые металлы: Ni, Со, Pt, Pd, способные приединять к себе водород и легко отдавать его в так называемом "окклюзированном" состоянии. Присоединение окклюзированного водорода происходит, как к непредельным жирным кислотам так и к жирам, заключающим в своем составе непредельные кислоты. Как доказал Фокин, реакция присоединения идет особенно легко при электролизе, благодаря так называемому пересыщению водородом. Чго касается природы каталитического металла, то по Фокину энергия оводораживающего действия следует в таком нисходящем порядке: Pd, Pt, Ni, Со и Сu.

Открытие способов гидрогенизации жиров сыграло колоссальную роль во время войны. При недостатке животных жиров приготовление твердого мыла было-бы совершенно невозможной задачею, принимая еще во внимание отсутствие привозного пальмового и кокосового масел. Помимо технических целей, гидрогенизация применяется и для получения жиров, идущих для кулинарных целей. У нас на твердые жиры перерабатывают главным образом подсолнечное и хлопковое масла.

V.

Из этого краткого очерка читатели видят, что в вопросе о синтетическом приготовлении питательных веществ, человеческий гений далеко не сказал своего последнего слова и еще долго его не скажет. Как ни высока современная техника, все же ко всем сенсационным известиям, появляющимся в повседневной печати, о достижении того или иного способа искусственного получения питательных материалов, надо относиться с осторожностью. Далеко не все то, что даже воспроизведено в малом масштабе в лаборатории, пригодно для массового производства. Последнее только тогда становится на прочную почву, когда, во первых, исходные материалы общедоступны а во вторых, когда технические условия переработки просты и дешевы. Если-бы, например, было-бы хорошо осуществлено получение формальдегида из воды и углекислоты, все-же было-бы еще очень и очень далеко до технического получения глюкозы. Синтез белков и жировых веществ вероятно дело еще более отдаленного будущего.

Но наука идет вперед, завоевания ее огромны и в настоящее время и нельзя предсказать заранее тот путь, по которому в дальнейшем пойдут работы синтеза пищевых веществ. Ведь учение о ферментах или энзимах, появившееся два—три десятка лет назад, совершенно перевернуло наши представления об очень многих процессах, совершающихся в растительных и животных организмах. А работы Э. Фишера по сахарам и белкам разве не раскрыли глаза натуралистов на непонятные изменения, происходящие с веществами в прцроде. Изучение процессов, совершающихся в природе, толкает ум человека к познанию вопроса о созидании в природе органической материи; каждая работа в области органической и физиологической химии приподнимает таинственную завесу и позволяет надеяться, что кропотливый труд человека когда-нибудь даст разрешение многих загадок окружающего нас мира.

В заключение не могу не указать, что наряду с работами по синтетическому приготовлению питательных материалов, для разрешения продовольственного вопроса, у нас следует очень и очень подумать о помощи природе давать то что она может дать и чего мы не берем лишь в силу нашей лени, халатности и некультурности. Мы, русские, в этом отношении заслуживаем сугубого упрека. Ведь у нас лишь едва намечалось поднятие производительности земледельческого труда. Много-ли мы тратили на удобрение, хорошо-ли обрабатывали почву и т. д.? Ведь по урожайности хлебов мы стоим на последнем месте среди всех европейских государств. И данного-то природою урожая мы не умели взять, не умели хранить и надлежащим образом переработать. Мы потребляем мерзлый гнилой картофель, гнилую воблу и т. д. Я не ошибусь, если скажу, что мы не используем и половины того, что нам дает наша природа. В деле помощи природе нам предстоит не менее важная работа, чем в творчестве искусственного приготовления пищевых материалов.