WIN - KOI - DOS - ISO - MAC - LAT
БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ БИОХИМИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ?
д.б.н. В. Володин
На январском Ученом совете при обсуждении новой
структуры Института разгорелась дискуссия по
поводу переименования лаборатории
биоорганической химии в лабораторию
биохимической экологии и биотехнологии. "Еще
можно говорить о возможности употребления
термина "экологическая биохи мии", но нет
термина "биохимическая экология" - сказали
одни. "Не надо злоупотреблять термином
"экология", уже не знаешь, куда деваться от
таких слов, как "экология души" и других им
подобных", - сказали другие. "Вы бесконечно
далеки от экологических проблем, ваше
направление, скорее, связано с изучением
растительных ресурсов или созданием технологий
переработки растительного сырья", - добавили
третьи.
Ни в коем случае не претендуя на истину в
последней инстанции, мне хотелось бы обсудить
правомерность выделения биохимической экологии,
как самостоятельной области науки, граничащей с
экологией, биохимией, биотехнологией и другими
биологическими и химическими дисциплинами. И так
ли мы, специалисты биотехнологи, далеки от
экологических проблем?
Во-первых, термин "биохимическая экология"
является строго научным и является признанным в
отечественной и зарубежной литературе.
Предметом изучения биохимической экологии
являются взаимодействия между организмами,
опосредуемые химическими веществами, которые
служат носителями информации или регуляторами
экологических процессов [1-3]. Биохимическая
экология нацелена на выявление молекулярных
механизмов устойчивости экосистем, в том числе
установление роли вторичных метаболитов
растений во взаимоотношениях между растениями и
животными. Биохимическая экология носит
междисциплинарный характер и призвана
способствовать решению многих задач, стоящих
перед специалистами смежных областей - экологии,
биохимии, биотехнологии, физиологии растений,
фармакологии и др.
Одним из важных направлений нашей лаборатории
является изучение функций фитоэкдистероидов -
продуктов вторичного обмена некоторых видов
растений. В соответствии с гипотезой,
развиваемой нами и некоторыми другими научными
школами, фитоэкдистероиды, проявляющие свойства
гормонов линьки и метаморфоза членистоногих,
рассматриваются как экорегуляторы, сдерживающие
численность фитофагов.
Получаемые в этой области результаты
публикуются нами в авторитетном международном
журнале "Biochemical Systematics and Ecolody". Биохимической
экологии близко направление "экологическая
биохимия". Однако экологическая биохимия
изучает механизмы адаптации организмов к
изменению экологических условий (биотических и
абиотических), а также чисто биохимические
аспекты метаболизма экологически важных веществ
и механизмов детоксикации ксенобиотиков [3]. Эти
исследования ведутся, главным образом, на
ферментативном уровне. Методы экологической
биохимии было бы полезно использовать в
интродукционных исследованиях, что, несомненно,
позволит не только углубить знания, но и полнее
раскрыть механизмы адаптации растений при
перенесении их в другие эколого-географические
условия.
Исследования в области биохимической экологии
не являются самоцелью нашей лаборатории. Они
органически связаны со стержневым направлением
по биотехнологии растений, поскольку знание
функциональной роли вторичных метаболитов дает
ключ к управлению их биосинтезом в
биотехнологических системах (культурах клеток
растений). Вместе с тем, установление
экорегуляторной значимости тех или иных веществ
специализированного обмена растений могло бы
способствовать поиску новых решений уже на
междисциплинарном уровне. Например, мы
обнаружили экдистероиды в рдестах. Можно было
ограничиться указанием на еще один
экдистероидположительный род. Однако мы не могли
не обратить внимания специалистов, занимающихся
пищевыми связями между макрофитами и
водоплавающими птицами, на присутствие в
клубеньках рдеста гребенчатого, основного
пищевого объекта тундрового лебедя, веществ,
активно влияющих на белковый и углеводный обмен.
Быть может, экдистероиды, содержащиеся в рдесте,
оказывают влияние на репродукцию и линьку
тундровых лебедей, их выносливость во время
длительных перелетов? Не является ли присутствие
этих соединений причиной эволюционно
скложившихся отношений между этими видами?
Хочу подчеркнуть, что направление по
биохимической экологии - не дань моде и не погоня
за "западом". Сегодня биохимическую
экологию уже преподают как самостоятельный курс
в ведущих университетах России, в частности, на
биологическом факультете МГУ. Особенностью
этого научного направления является не только
теоретический, но и немалый практический
интерес. Изучение экдистероидов с позиций
биохимической экологии позволило поставить
такие задачи как создание трансгенных растений,
устойчивых к атаке насекомых-фитофагов,
получение штаммов клеточных культур
растений-суперпродуцентов экдистероидов,
разработка научных основ для создания
лекарственных препаратов нового типа на
принципах биомиметики.
Смею надеяться, что именно такая постановка
исследований и обнадеживающие результаты
позволили не только привлечь внимание к
лаборатории многих ведущих специалистов, но и
провести на базе Института биологии в 1996 г.
международное совещание по фитоэкдистероидам.
Приоритет исследований закреплен международным
грантом INTAS "Вторичные метаболиты растений и
отношения между растениями и насекомыми:
распространение и идентификация агонистов и
антагонистов экдистероидов в растениях двух
географически удаленных флор", полученном
совместно с ведущими научными школами по
биохимической экологии, биохимии и
биоорганической химии: Эксетерским
университетом (Экзетер, Великобритания), Высшей
нормальной школой (Париж, Франция) и Институтом
химии растительных веществ (Ташкент, Республика
Узбекистан).
Что касается разработки методов выделения
ценных биологически активных веществ из
растений, о чем, видимо, больше информированы
члены Ученого совета, то это направление также
развивается в лаборатории. Ведь именно с
постановки методов анализа и выделения
биологически активных веществ растений и
начиналась лаборатория. В настоящее время эти
исследования носят прикладной характер. С ними
мы связываем большие надежды на создание
наукоемких технологий получения ценных
препаратов, конкурентноспо собных на мировом
рынке. Группа технологии растительного сырья
разработала научные основы технологии получения
20-гидроксиэкдизона, внедрением этой разработки
занимается созданное при Институте ЗАО
"Северная биохимическая компания".
Таким образом, предлагаемое нами название
лаборатории биохимической экологии и
биотехнологии отражает не изменение
направлений, предмета и методов исследований, а,
напротив, является более точным для уже
сложившейся методологии комплексных
исследований малоизученных соединений
вторичного обмена растений, выполняющих
экорегуляторные функции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Харборн Д. Введение в экологическую биохимию.
М.: Мир, 1985. 176 с.
2. Барбье М. Введение в химическую экологию. М.:
Мир, 1978. 232 с.
3. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в
проблемы биохимической экологии. М.: Наука, 1990. 288
с.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность
Информационные ресурсы -
Новости -
Поиск по
серверу -
Карта сервера