Предисловие редактора перевода

В основе любого жизненного процесса лежит набор многочисленных химических превращений. Однако при попытках изучить эти превращения вне организма Легко видеть, что и при сходных условиях они могут протекать несопоставимо (во многие миллионы и миллиарды раз медленнее, чем в организме). Причину искали долго и лишь примерно сто лет назад установили, что все организмы без исключения располагают мощными биохимическими катализаторами-ферментами, которые автор данной книги образно назвал "эликсирами жизни". Такое определение ферментов вполне соответствует действительности - без них жизнь невозможна.

Существует много типов ферментов, катализирующих различные классы химических реакций, - это хорошо показано автором. Следует, однако, подчеркнуть, что, несмотря на многочисленные различия в структуре и функциях ферментов, есть два признака, которые их объединяют. Во-первых, все ферменты-белки. Лишь немногие из них являются белками модифицированными, но все же белками. Во-вторых, в молекулах любого фермента функционирует сходным образом построенный активный центр. Любой активный центр, как бы сложен он ни был, имеет участок, который обеспечивает связывание субстратов, и участок, который обеспечивает их химическое превращение.

Уже на основании этой простейшей модели можно говорить о высокой специфичности действия ферментов, предположив только, что связывающий участок может взаимодействовать лишь с субстратами определенного строения. Более того, как было показано в некоторых работах (например, в работах: Березин И. В., Мартинек К.-Ж. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева, 1971, т. 16, с. 411; Березин И. В., Мартинек К. Основы физической химии ферментативного катализа.-М.: Высшая школа, 1977), с помощью той же модели можно теоретически прогнозировать повышенную каталитическую активность ферментов в тех масштабах, которые соответствуют наблюдаемым экспериментально.

Исключительные свойства ферментов как катализаторов привлекали и привлекают внимание ученых и практиков самых разнообразных направлений. Однако использование ферментных катализаторов для проведения химических и биохимических превращений, в процессах пищевой промышленности и в других областях долго сдерживалось тремя основными факторами. Во-первых, ферменты были дороги и мало доступны в больших количествах. Во-вторых, они весьма нестабильны. В-третьих, ферменты-катализаторы гомогенные, что усложняет технологию их использования. Примерно 10-15 лет назад эти препятствия были сняты или их значение было существенно преодолено. Сегодня ферменты примерно в тысячу раз дешевле и во столько же раз стабильнее, чем в прежние времена. Благодаря развитию методов иммобилизации, т.е. методов "привязывания" молекулы фермента к твердому носителю, была существенно упрощена технология их применения.

Автор книги уделил серьезное внимание этим аспектам и достаточно подробно и в то же время популярно рассмотрел важнейшие задачи современной биотехнологии.

Подробно обсуждается автором физиологическая роль ферментов. Это вполне естественно, поскольку ферменты есть основа всех жизненных процессов, и любое нарушение их функционирования приводит к различного рода патологиям. Именно поэтому в последнее время ферменты и ферментные препараты находят все большее применение в медицине, а также в животноводстве (в частности, в ветеринарии) и даже в растениеводстве.

Рассматривая применение ферментов в медицине, следует отметить два важнейших аспекта. Во-первых, если человек страдает от недостатка того или иного фермента, современная медицина вполне в состоянии ему помочь: можно компенсировать эту нехватку путем введения (тем или иным способом) в организм необходимого фермента. На сегодня разработаны многие ферментные препараты, которые позволяют успешно справляться с некоторыми заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Такие же подходы возможны и при необходимости вмешательства в функционирование системы кровоснабжения человека. Этой проблеме автор уделил серьезное внимание. Мне остается только добавить, что проблема борьбы с тромбозами (в частности, с тромбоэмболиями) находится в центре внимания и советских кардиологов. В последние годы ими предложен новый ферментный препарат, успешно способствующий лечению инфаркта миокарда.

Второй важный аспект применения ферментов в медицине - их использование для быстрой и точной диагностики. Этот вопрос автор также достаточно подробно рассматривает, однако сама по себе проблема намного шире и тот, кто этим заинтересуется, может обратиться, например, к сборнику "Введение в прикладную энзимологию^*.

^* (Введение в прикладную энзимологию/Под ред. И. В. Березина, К. Мартинека.-М.: Изд-во МГУ, 1982.)

В заключение мне хочется особо отметить, что книга Р. Реннеберга написана живым и образным языком (что, по-моему, удалось сохранить и в русском переводе). Она богато и своеобразно иллюстрирована. Не сомневаюсь, издание привлечет внимание нашей общественности, причем не только лиц, имеющих отношение к науке, но и тех, кто просто интересуется важнейшими направлениями научно-технического прогресса.

И. Березин