ГЛАВА 3 Японские водоросли

ГЛАВА 3

Японские водоросли

Вернемся к моему увлечению микробиологией. В самом конце 2-го курса после экзамена Э.Я. спросила меня: «Не хотите ли, Давид, выполнить экспериментальное исследование? Скажем, о загадочном агар-агаре?» Действительно, еще в начале курса, когда я начал изучать микробиологическую технику, в частности, приготовление питательных сред, я был поражен тем, что агар-агар, который добавляют в среду, чтобы она стала плотной и пригодной для выращивания бактериальных колоний на ее поверхности, покупают в Японии на золото (так величали валюту). Агар-агар, который напоминал желатину, обладал в отличие от нее драгоценным качеством. Микробы не использовали его как источник питания. В то время как желатину — белок — поедали с энтузиазмом. У бактерий был на этот случай специфический энзим (фермент) желатиназа. Агар (агар-агар по-малайски) добывался японцами из некоторых морских водорослей. Словом, на одном из занятий по микробиологии я высказал мысль: «А нельзя ли использовать повторно питательные среды, в которых даже после роста микробов сохраняется драгоценный агар-агар?» То есть я имел в виду: можно ли регенерировать старые питательные среды? «Попробуйте, может быть, вам удастся, — ответила Э.Я. с некоторым лукавством. — Между прочим, Пастер пытался сделать нечто похожее. Микробы повторно не росли. Он назвал это иммунитетом питательной среды в отличие от иммунитета организма». Я попробовал. Смыл микробные колонии с поверхности питательного агара, который находился в чашках Петри, простерилизовал агар и снова разлил в стерильные чашки Петри. Среда застыла и поверхность ее напоминала миниатюрные ледяные арены. На поверхности я посеял — нанес при помощи бактериологической петли, прокаленной на спиртовке и остуженной, клетки весьма распространенного и неприхотливого микроорганизма который заселяет желудочно-кишечный тракт практически всех видов животных от человека до мыши и даже до червя и поэтому называется кишечной палочкой (E. coli). На следующий день я примчался на кафедру микробиологии, вытащил из термостата чашки с использованной вторично питательной средой и не увидел на поверхности ни одной бактериальной колонии. В контроле на поверхности «свежего» питательного агара росли округлые молочно-белые колонии кишечной палочки. Я повторил опыт еще и еще раз. Результаты были теми же: при повторном посеве на питательный агар колонии бактерий не росли. У меня не получалось помочь стране сберечь народную валюту. «Неужели Пастер был прав?» — задавал я себе один и тот же вопрос, а Э.Я. лукаво посматривала на меня, как будто ждала: что я дальше буду делать? Э.Я. предложила мне записаться в студенческое научное общество при кафедре микробиологии. Я вступил и продолжил опыты по регенерации агара.

Начиналось лето. В компании с моими кузенами (я один учился на доктора, трое остальных были студентами инженерных вузов) мы отправились отдыхать на Кавказское побережье Черного моря в Сочи. Иногда ночной прибой или шторм выбрасывали на берег бурые морские водоросли, крепко пахнущие солью, йодом и пиратскими приключениями. А на горизонте время от времени проплывали морские лайнеры. Мне чудилось, что они плывут в далекий Тихий океан, где в изобилии растут морские водоросли, из которых добывают агар-агар, столь необходимый в микробиологии. Я даже набрал целый мешок этих черноморских водорослей, чтобы попробовать приготовить из них отечественный агар-агар.

Агар из привезенных в Ленинград черноморских водорослей не получился. Надо было придумать что-то совершенно иное. То есть найти истинную причину того, что мешает росту бактерий при повторном использовании питательной среды. Или наоборот: чего же не хватает в питательной среде, на которой до этого росли микроорганизмы? Что в ней истощается? В лабораторной диагностике кишечных инфекций в те времена применялась проба на ферментацию бактериями кишечной группы (в том числе: кишечной палочкой, бактериями брюшного тифа и дизентерии) различных сахаров: глюкозы, лактозы, маннита, сахарозы и мальтозы. Единственным сахаром, который могли усваивать как источник энергии все виды семейства кишечных бактерий, была глюкоза. А что, если после роста микроорганизмов в среде уменьшается количество глюкозы настолько, что в последующем среда становится непригодной? Скажем, когда в организме высших животных и человека сахар резко падает, наступает гипогликемия с потерей сознания и поражением клеток головного мозга и других органов. То есть, глюкоза является одним из важнейших регуляторов и показателей гомеостаза (состояния равновесия внутренней среды организма). А что, если после роста бактерий нарушается гомеостаз глюкозы в питательной среде? Я отправился на кафедру биохимии, чтобы научиться количественному методу определения глюкозы. В то время не было электронных приборов для моментального определения уровня сахара в крови. Это была довольно сложная процедура, звенья которой сейчас не берусь вспомнить. Словом, оказалось, что после роста кишечной палочки или других бактерий уровень глюкозы в питательной среде резко падает. Для регенерации среды достаточно было после стерилизации добавить необходимое количество глюкозы. Еще через два года моя статья об этом была опубликована в академическом журнале «Микробиология».