Техника - молодёжи 1989-08, страница 18

ществ, расслабляющих мускулатуру). Например, полученные нами фторпроизвод-ные йодэтилсилатрана, с одной стороны, резко понижают двигательную активность животных, а с другой стороны, в 2—3 ра за повышают их выживаемость от смертельных доз коразола и одновременно в 5 раз увеличивают наркотический эффект тиопентала натрнн.

Но хватит перечислений: думаю, их вполне достаточно, чтобы показать то, в чем уже убедились ученые жизнь че ловека, его здоровье, тонкая регуляция физиологических процессов оказались тесно связанными с кремнием. Обнаружено, что кремний стимулирует и биосинтез ДНК. Даже сами исследователи порой не могут понять, в чем тут дело, но это факт: такие заболевания, как туберкулез, диабет, проказа, гепатит, гипертония, дизентерия, катаракта, ревматизм, артриты, язва желудка, рак, в определенной мере связаны либо с пониженным содержанием кремния в крови, тканях и органах, либо с нарушением обмена его соединений. Установлено уменьшение содержания КОС в организме и при старении.

КРЕМНИЙ И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Мировой объем производства химических средств зашиты растений (ХСЗР) составляет многие миллионы тонн в год. Среди них первое место занимают препараты на основе фосфора. Недостатки фосфорорганических, да и многих других типов пестицидов хорошо известны: они токсичны, притом обладают кумулятивным эффектом, а в ряде случаев мутагенным и канцерогенным действиями. Это серьезнейшая проблема развития современного земледелия. Между тем успехи биокремний-органической химии открывают широкие перспективы создания ХСЗР совершенно нового типа эффективных и безопасных.

Если в предыдущем разделе мы много говорили о зарубежных работах, то здесь этого не понадобится. Дело в том, что ни в одной стране мира, кроме СССР, такие средства сколько-нибудь широко не применяются. Сама идея создания безвредных средств защиты растений на основе КОС возникла в нашей стране, а возможность ее реализации доказана глубокими исследованиями иркутских и казанских ученых.

Напомним главную трудность, с которой до сих пор борются создатели новых биоактивных средств — будь то лекарства или пестициды: сроки создания одного препарата (от лаборатории до поля или клиники) увеличились с 5 лет в 50—60-х годах до 12 лет в 80-х годах, а стоимость всех необходимых работ возросла с 1,5 до 30—40 млн. долларов в среднем на один препарат. У нас же эти сроки доходят и до 18— 20 лет, к тому же ассортимент ХСЗР чрезвычайно беден.

В подобной ситуации каждый новый оригинальный препарат немалое достижение ученых н большое подспорье

практикам. Одним из таких средств оказался опять-таки мивал (хлорметнлсн-латран). Для него уже разработана технология получения и налажен опытно-промышленный выпуск. В арсенале советских бнокремнийоргаииков имеется и ряд других интересных разработок. В каждом из крупных центров (рижском, иркутском, московском) есть свои новинки, однако они еще не выходят за пределы лабораторий, клиник или опытного поля, поэтому писать о них рано.

Всесторонние испытания казанских и новосибирских ученых убедили в том, что и мивал, и ряд других биоактивных соединений кремния не обладают ДНК-повреждающей активностью, мутагенным, канцерогенным или тератогенным действием. Казанские микробиологи показали, что мивал не только не угнетает почвенные азотфикснрующне бактерии, но легко и быстро утилизируется некоторыми видами дрожжевых микроорганизмов. Особенно важно то, что выделены н изучены продукты метаболизма мнвала. Ведь одна из основных проблем при создании каждого нового биоактивного средства — детальная проверка всех возможных последствий его применения, а это и означает всестороннее исследование метаболизма новых препаратов.

Вообще говоря, попытки изучения метаболизма КОС предпринимались во многих странах. Но они оказались недостаточными, чтобы обосновать возможность создания безвредных ХСЗР. В этом плане работы казанских ученых имеют особое значение потому, что позволяют смело выходить с мивалом на мировой рынок.

Заметим, что эти ценнейшие для ца родного хозяйства исследования были внеплановыми, проводились в инициативном порядке, на энтузиазме, без какого-либо материально-технического обеспечения! Стоимость аналогичных работ за рубежом, поданным, публикуемым иностранными фирмами, составляет десятки тысяч долларов. А ведь на энтузиазме и до сих пор продолжают работать многие биокремнийорганнки страны...

Итак, проведенные в период 1970— 1987 годов в Советском Союзе исследования влияния силатранов на хлореллу и дрожжи, на планарий, дафний и карпов, на сообщества почвенных микроорганизмов, на 14 поколений столь любимой генетиками дрозофилы окончательно подтвердили возможность создания безвредных для человека н окружающей среды средств защиты растений нового типа.

Ну а как с качеством продукции? Помидоры, огурцы и арбузы, яблоки и картофель, кукуруза и сахарная свекла, абрикосы и редиска при обработке кремннйорганическими биостимуляторами не только не теряли своих вкусовых качеств, но во многих случаях в них повышалось содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) и углеводов. Улучшались и качества шелко

вой нити при выкормке гусениц тутового шелкопряда листьями растений, обработанных мивалом Непосредственное скармливание мивала или близкого к нему мигугеиа курам давало сильный прирост яйценоскости при прекрасном качестве янц (рис. 3).

В погоне за повышением урожайности сельскохозяйственных культур резко увеличились нормы расхода азотных удобрений. В результате, наверное, уже всем нам приходилось пробовать горькие дыни, безвкусные арбузы или огурцы, удивляться странному вкусу или запаху картофеля, помидоров, редиски. Вся эта продукция плохо хранится и быстро гниет. Но если использовать кремннйоргаиические регуляторы роста, можно изъять из земледелия определенную часть химикалиев при сохранении урожайности культур на современном уровне. Такие эксперименты в течение ряда лет мы проводили на хлопчатнике, картофеле и сахарной свекле. Результаты действия мивала и близкого к нему крезацнна показаны на рисунках 4—6.

Кремнийорганические биостимуляторы могут выступать и в роли адапто-генов, то есть повышать устойчивость растений к засухе, заморозкам и т. п.

Одно из специфических свойств кремнийорганических соединений — гидро-фобиость, то есть отталкивание воды. Гидрофобизацня семяи элаков дает прибавку урожая яровых культур в 2— 5 ц/га при урожайности 18—40 ц/га, а для озимых прибавка составляет 10— 12 ц/га при урожайности 55—65 ц/га. Причина — влияние КОС на водообмен растений. В опыте наблюдалось уменьшение в них общего количества воды, и прежде всего замерзающей воды, а в этом суть дела. Знаете ли вы, почему лягушка зимой спит спокойно даже при —40°С и не замерзает? У нее в крови

Рис. 3. Влияние мивала и мигугена на яйценоскость кур. Сплошная линия — скармливание мивала перед яйцекладкой; штрихпунктир — в период интенсивной яйцекладки.

16