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

поиск по серверу

3572 посещений с 22.01.2001
Последнее изменение 21.01.2001

(c) Institute of Biology, 1999