Автор работы считает, что одной из основных причин нейродегенеративных заболеваний у современного человека является кормовой микробиологический белок («белково-витаминный концентрат», БВК), получаемый при культивировании дрожжей Saccharomyces сerevisiae на минеральном сырье – парафинах нефти, природном газе, спиртах. Анализ процессов метаболической инженерии указывает, что БВК содержит токсиканты, включая конечные продукты гликирования, обладающие свойством образовывать белки с патологической конформацией. Употребление человеком в пищу продуктов от животных, птицы и рыбы, вскормленных с использованием БВК, приводит к возникновению церамидных, амилоидных и прионных болезней.
нейродегенеративные заболевания, кормовой микробиологический белок, белково-витаминный концентрат (БВК), паприн, гаприн, дрожжи Saccharomyces cerevisiae, парафины нефти, гексан, прионы, амилоиды, церамиды, конечные продукты гликирования (КПГ), меркаптоэтанол, нейроны, деменция, биотехнология.
Причины заболеваний нарастающего числа орфанных и нейродегенеративных заболеваний у современного человека считаются неизвестными.
Цель данной работы – оценить роль пищевых продуктов в этиологии нейродегенеративных заболеваний человека.
Анализ показывает, что при нейродегенеративных заболеваниях нейроны головного мозга имеют аномальный липидный профиль. В патогенезе этих болезней значимую роль играют сфинголипиды [1] и церамиды – структурные единицы липидной мембраны нейронов [2]. В патогенезе нейродегенеративных процессов задействованы амилоиды — конформационные матрицы, которые способны передавать информацию о пространственной структуре другим молекулам [3]. Амилоидные белки важны для реализации когнитивной функции человека в раннем постнатальном периоде и повышают нейропластичность мозга. Полимеризация амилоидных белков в синапсах нейронов — ключевое событие в фиксации долговременной памяти. Выясняется также, что в патогенезе нейродегенеративных процессов задействованы прионные белки, которые наследуются через цитоплазму, без участия нуклеиновых кислот [4], что поколебало центральную догму молекулярной биологии [5].
Механизмы возникновения церамидных, амилоидных и прионных болезней считаются неизвестными. Однако мы считаем, что причиной нейродегенеративных процессов у современного человека может быть микробиологический протеин, производимый в России на минеральных субстратах с помощью дрожжей Saccharomyces cerevisiae. С тех пор, как были получены первые сведения о том, что дрожжи Candida maltosa способны метаболизировать углеводороды [6], начался бум производства микробного белка в интересах агропромышленных комплексов развитых стран для повышения продуктивности животных, птиц и рыбы [7]. В 60-е годы прошлого столетия в Советском Союзе был разработан белковый проект по ликвидации импортной зависимости по мясу за счет производства кормовых дрожжей из продуктов нефтепереработки и природного газа. Кормовой добавке присвоено название «белково-витаминный концентрат» (БВК). Безопасность БВК (паприна) на углеводородах была подтверждена отечественными и иностранными учёными, и в 70–80-х годах была разработана еще одна национальная биотехнология — получение БВК на природном газе. Этот вид БВК назвали гаприн. Ликвидация отрасли произошла в 1989 году после печальных событий в г. Кириши, где было зафиксировано 12 детских смертей, связанных с выбросами на биохимзаводе по производству БВК [8], но наш анализ показывает, что производство БВК в России не прекращалось [9]. Не прекращается и компания по утверждению безвредности микробиологического белка для человека [10]. Планируется даже новый взлет микробиологической промышленности в современной России [11].
Сомневаясь в безвредности паприна, мы изучили свойства субстрата – нормальных парафинов нефти, и выяснили, что специалисты называют нефть и нефтепродукты аномальными системами. «Парафины» принадлежат сложной смеси парафино-нафтеновых, ароматических углеводородов, содержащих смолы и асфальтены [12]. Только 90% массы выделенного как «парафин» вещества могут быть отнесены непосредственно к парафинам [13]. Парафины представляют собой асфальтосмолопарафиновые отложения в трубопроводах в процессах добычи и транспортировки нефти [14] (Рис. 1).
Рис. 1. Асфальтосмолопарафиновые отложения в трубопроводах [15]
Механически вычищенный из труб парафин является сырьём для производства БВК. Но этот способ получения парафинов неэкономичен. Сейчас для борьбы с парафиновыми отложениями используется химический метод. К добываемой нефти добавляется растворитель гексан, что предотвращает отложение парафинов в системе труб. Затем парафины извлекаются из жидкой нефти и очищаются от гексана [16].
По нашему мнению, неизбежный остаточный гексан в парафинах нефти, используемых для получения БВК, представляет опасность для человека. Но контроля уровня гексана в БВК нет.
Углеводород н-гексан зарегистрирован в Международном реестре как потенциально токсичное химическое вещество [17]. Гексан может накапливаться в организме человека [18] с поражением нейронов [19].
Но и сам нефтяной парафин может быть опасен как субстрат для получения БВК. Дело в том, что природные парафины являются углеродной основой головного мозга млекопитающих. Данные о парафинах, представляющие интерес для нейрохимии, относятся к 1977 году, когда С. Касанье и соавторы [20] выделили н-парафины из миелиновых мембран мозга кролика, что послужило толчком к изучению их биологической роли в деятельности центральной нервной системы [21].
Получены данные о том, что парафины представляют собой природные ротационные молекулярные кристаллы, имеющие свои изоморфизм, полиморфизм, фазовые равновесия, обладающие функциями теплового вращательного движения и подвержены фазовым превращениям [22]. Роль н-парафинов в функционировании нейромембран активно исследуется и становится понятным, что технические парафины нефти, отличающиеся по составу и соответственно по функциям от естественных парафинов, могут встраиваться в липидные мембраны нейронов человека, изменяя стереохимию мембранного бислоя клеток и нарушая сигнальные (церамидные) пути [23].
Анализ микробного метаболизма минерального сырья показывает, что получаемый в процессе метаболической инженерии микробный белок содержит высоко токсичную глиоксиловую кислоту и метилглиоксаль, способные ингибировать митохондриальный транспорт электронов, угнетать синтез белка, образовывать конечные продукты гликирования (КПГ). Весь этот комплекс токсикантов ведёт к изменению заряда белков, блокирует активные центры ферментов, индуцирует поперечные сшивки в белках, то есть нарушает их конформацию [24]. В подобных ситуациях необходимо принимать меры для контроля патологических метаболических процессов [25], однако контроля уровней промежуточных метаболитов при производстве БВК не существует.
Считаем доказанным присутствие опасных факторов в кормовом белке, что влияет на безопасность пищевых продуктов, получаемых от потребляющих этот корм животных. Не исключается попадание КПГ микробного белка в организм человека с последующим образованием патологических амилоидов в нейронах человека и поражением когнитивной функции мозга.
Дрожжи, содержащие два десятка различных прионов, культивируемые на минеральном субстрате, приобретают патогенность и сохраняют свою стабильность в окружающей среде в течение десятилетий [26]. Поступая по трофическим цепям в организм человека, вектор прионов направлен в сторону головного мозга [27]. Таким образом, нельзя исключить, что прионы дрожжей провоцируют процессы метаболического ремоделирования [28] нейронов, что сопровождается ранней деменцией. Длительный латентный период прионных заболеваний, меняющийся образ жизни людей, затрудняют установку прямой связи между воздействием приона микробного белка и развитием нейродегенеративных заболеваний. Хотя инкубационный период прионных заболеваний, как правило, очень долог, после появления симптомов болезнь прогрессирует быстро. Нейродегенеративными симптомами могут быть конвульсии, деменция, атаксия, поведенческие и личностные изменения. В поражённых областях головного мозга регистрируется астроглиоз (увеличение численности астроцитов из-за разрушения близлежащих нейронов) и отсутствие воспалительных реакций [29].
Прионы вызывают нейродегенеративные заболевания, так как образуют внеклеточные скопления в центральной нервной системе и формируют амилоидные бляшки, которые разрушают нормальную структуру ткани. Разрушение характеризуется образованием «дыр» (полостей) в ткани, и ткань принимает губчатую структуру из-за формирования вакуолей в нейронах [30]. У пациентов с возрастными патологиями часто видны включения в цитоплазме клеток крови. Это хорошо обнаруживается с использованием разработанного нами теста Стем-АП, в основе которого лежит анализ лейкоконцентрата венозной крови человека [31] (Рис. 2).
Рис. 2. Тест Стем-АП. Пациент С-дов Б. Ф.; 50 лет. В центре клетка с включениями.
Можно полагать, что сочетанные диагностические приёмы из области молекулярной генетики, иммунологические способы идентификации прионных антител, в сочетании с морфоцитологическими методиками смогут прояснить этиопатогенез прионных болезней, которые считаются неизлечимыми [32].
Нарастает понимание того, что по технологии производство кормовых дрожжей — это одно из самых грязных и энергоемких производств [33]. Считается, что более чистым видом сырья для производства микробного белка гаприна является природный газ [34]. Действительно, дрожжевые клетки способны окислять одноуглеродные соединения, но через формальдегид [35], который является признанным мутагеном. Несмотря на то, что кормовые белки могут содержать целый спектр вредных примесей — от аномальных липидов до канцерогенов [36], продолжается разработка получения «высококачественного кормового белка, но уже на субстратах из навозных стоков и помёта» [37]. Эту инновацию поддерживает поборник микробного белка из помёта птиц, технический директор московского офиса компании RNR (проектирование и строительство заводов по газификации ТБО, отходов птицеводства, медицинских отходов, иловых осадков) Игорь Жарков [38]. При этом, поборники белка из навоза не хотят понять, что навоз содержит опасный токсикант – меркаптоэтанол [39]. Более того, среди внутриклеточных метаболитов дрожжей есть серосодержащие вещества, в том числе водорастворимый трипептид глутатион, на который приходится до 90% внутриклеточных низкомолекулярных тиолов [40]. В биомассе дрожжей, метаболизирующих минеральное сырьё, всегда содержится гликолевая кислота, которая вступает в реакцию с сернистыми соединениями и образует меркаптоэтанол. Тиогликоль или меркаптоэтанол обнаруживается в культуральной жидкости, вначале на невысоком уровне, но с возрастанием в течение экспоненциальной фазы роста. Меркаптоэтанол является продуктом гидролиза боевого отравляющего вещества – иприта [41]. Если к этому добавить, что в кормах для выращивания «здорового» скота используется меркаптоэтанол [42], то становится понятным, что метаболиты меркаптоэтанола так или иначе поступают на стол потребителю – человеку.
Таким образом, сегодня у нас нет достаточных научных оснований для использования современных микробиологических биотехнологий с целью получения безопасных мясных продуктов. Предполагается, что производство БВК в России инициировано в прошлом и реанимируется сегодня с намерением создать чрезвычайную (негативную) ситуацию в области демографии и в здравоохранении. Похоже, масштабируется проект, где прионы дрожжей, мимикрируя под дружественные структуры, с лёгкостью преодолевая доверчивые защитные барьеры человеческой клетки, осваивают для себя стратегическую экологическую нишу – нейрон Homo sapiens sapiens.
1. Болдырев А.А., Кяйвяряйнен Е.И., Илюха В.А. Биомембранология: Учебное пособие.– Петрозаводск: Изд-во Кар НЦ РАН, 2006.– 226 с., 78 рис., 12 табл.
2. Coant N et al (2017). Ceramidases, roles in sphingolipid metabolism and in health and disease. Adv Biol Regul; 63:122–131.
3. Миронова Л. Н., Гогинашвили А. И., Тер-Аванесян М. Д., 2008. Биологические функции амилоидов: факты и гипотезы // Молекулярная биология. Т.42. С. 798–808.
4. Тер-Аванесян М. Д., Кушниров В. В., 1999. Прионы: инфекционные белки с генетическими свойствами // Биохимия. Т.64. С.1382–1390.
5. Галкин А. П., Миронова Л. Н., Журавлева Г. А., Инге-Вечтомов С. Г., 2006. Прионы дрожжей и проблема протеомных сетей // Генетика. Т.42. С.1558–1570.
6. Komagata K, Nakase T, Katsuya N: Assimilation of hydrocarbons by yeasts. J Gen Appl Microbiol 1964, 10(4):323–331.https://doi.org/10.2323/jgam.10.323
7. https://elearning.volgmed.ru/pluginfile.php/68238/mod_folder/content/0/Занятие%207.1.%20Конспект%20к%20тематическому%20блоку.pdf?forcedownload=1 Быков, В.А., М.Н. Манаков, В.И. Ланфилов, А.А. Свитцов, Н, В.Тарасова (1987). Производство белковых веществ. «Высшая школа». Рецензенты: кафедра биотехнологии МИТХТ им. М. В. Ломоносова (зав. кафедрой проф. Швец В. И.) и академик Скрябин Г. К. (Ин-т биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР). Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов биологических специальностей высших учебных заведений.
8. Как уничтожили проект, равный атомному https://proza.ru/2016/10/10/10?ysclid=mmq02q8z2s816521764 Сергей Александрович Бабичев
9. https://www.tsenovik.ru/bizness/archive/182/?ELEMENT_ID=36704 Биотехнологические кормовые добавки. Этапы развития и задачи. 12.2017.
10. Винаров А.Ю. Перспективная база отечественных белковых кормов, получаемых при биосинтезе на природном газе // Эффективное животноводство. – 2018. – № 4. – С. 80–81.
11. https://files.sk.ru/navigator/company_files/1123996/1640281416_БВК2020-3.pdf Производство кормового белка. Научно-технологический производственный комплекс биотехнологии белка из метана НТПК «МЕТАНИКА».
12. https://www.chem21.info/info/938594/?ysclid=m6lw9tf0m8838147445 Справочник химика 21.
13. Ученые записки физического факультета Московского университета; № 4, 2340901 (2023) Исследование нефтяных парафинов и смол методом ЯМР релаксации Т.А. Казбаев, Д.С. Иванов, Казанский https://cyberleninka.ru/article/n/study-of-n-paraffins-in-crude-oil-by-nuclear-magnetic-resonance
14. Иванова Л. В., Буров Е. А., Кошелев В. Н. Асфальтосмолопарафиновые отложения в процессах добычи, транспорта и хранения // Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело". — УГНГУ, 2011. — № 1. — С. 268—284. — ISSN 1813-503X. Архивировано 10 ноября 2013 года.
15. https://ya.ru/images/search?text=аспо%20парафиновые%20отложения
16. Василевская А. А. Особенности образования асфальтосмолопарафиновых отложений и методы борьбы с ними // Наука без границ. - 2017. - № 5 (10). - С. 162-167.
17. https://yaнdex.ru/search/?text=международном+реестре+потенциально+токсичных+химических+веществ%2C+КРИТЕРИИ+ВОЗДЕЙСТВИЯ++н-гексана+НА+ОКРУЖАЮЩУЮ+СРЕДУ++&lr=65&clid=2270455&wiн=489), (IPCS; Дворец Наций, 1211, Женева 10, Швейцария]. Производное 2,5-гександион является основным нейротоксичным метаболитом гексана [Graham et al., (1982a). In vitro и in vivo исследования молекулярного патогенеза н-гексановой нейропатии / Нeurobehav. Toxicol. Teratol.; 4: 629-634.
18. Де Роса, Э., Бартолуччи, Г.Б., Пербеллини, Л., Бруньоне, Ф., & Рауза, Г. (1988) Экологический и биологический мониторинг воздействия толуола, стирола и н-гексана. Приложение iнd. Hyg., 3: 332-337. DFG (Deutsche Forschuнgsgemeiнschaft) (1988). Максимальные концентрации на рабочем месте и значения биологической переносимости рабочих материалов: Отчет № XXIV Комиссии по расследованию опасности химических соединений для здоровья в рабочей зоне, Вайнхайм, Verlag Chemie, стр. 84.
19. Декаприо, А.П. (1987) н-Гексановая нейротоксичность: механизм, включающий образование аддукта пиррола в белке аксонального цитоскелета. Нейротоксикология, 8: 199-210.
20. Cassagne C., Darriet D., Bourre J. M. Evidence of alkane synthesis by the sciatic nerve of the rabbit // FEBS Lett. 1977. Vol. 82. N 1. P. 51–54.
21. Котельникова E.H., Романова В.В., Филиппова И.В., Филатов С.К. Парафины как типичные представители природных ротационных молекулярных кристаллов // Матер. Международного симпозиума «Минералогические музеи». С.-Петербург: Изд-во СПбГУ. 1998. С. 64-66.
22. Котельникова Е. Н., Платонова Н. В., Филатов С. К. Диагностика и термические фазовые превращения биогенных парафинов // Записки РМО. 2007. № 1. С. 124–134.
23. Natter K., Kohlwein S.D. Yeast and cancer cells - common principles in lipid metabolism. Biochim. Biophys. Acta. 2013; 1831:314–326. doi:https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2012.09.003
24. Данилова Любовь Андреевна Гликированные протеины // Педиатр. 2019. №5. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/glikirovannye-proteiny-1 (дата обращения: 22.12.2025).
25. Liu S, Sun H, Ma G, Zhang T, Wang L, Pei H, Li X and Gao L (2022) Insights into flavor and key influencing factors of Maillard reaction products: A recent update. Front. Nutr. 9:973677. doi:https://doi.org/10.3389/fnut.2022.973677
26. Wiggins R.C. Prion Stability and infectivity in the environment // Neurochem. Res. 2009. V. 34. № 1. P. 158-168.
27. Natale G, Ferrucci M, Lazzeri G, et al. Transmission of prions within the gut and toward the central nervous system. Prion. 2011;5(3):142–149. doi:https://doi.org/10.4161/pri.5.3.16328
28. Maslanka R., Zadrag-Tecza R., Kwolek-Mirek M. Linkage between Carbon Metabolism, Redox Status and Cellular Physiology in the Yeast Saccharomyces cerevisiae Devoid of SOD1 or SOD2 Gene. Genes. 2020; 11:780. doi:https://doi.org/10.3390/genes11070780.
29. Belay E.D. (1999) Transmissible spongiform encephalopathies in humans (англ.) // Annual Reviews : journal. —. — Vol. 53. — P. 283—314. — doihttps://doi.org/10.1146/annurev.micro.53.1.283. — PMID 10547693.
30. Hussein M. F., Al-Mufarrej S. I. Prion Diseases: A Review; II. Prion Diseases in Man and Animals (англ.) // Scientific Journal of King Faisal University (Basic and Applied Sciences) : journal. — 2004. — Vol. 5, no. 2. — P. 139. Архивировано 10 мая 2011 года.
31. Приходченко А.А., Е.В. Молчанова. Экологические проблемы миелодиспластического синдрома. М.: Де′Либри, 2022.-1031 с.
32. Prusiner S. B. Prions (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1998. — Vol. 95, no. 23. — P. 13363—13383. — doihttps://doi.org/10.1073/pnas.95.23.13363.
33. Волова, Т. Г. Введение в биотехнологию. Версия 1.0 [Электронный ресурс]: электрон. учеб. пособие / Т. Г. Волова. – Электрон. дан. (2 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2008.
34. Винаров А.Ю. Перспективная база отечественных белковых кормов, получаемых при биосинтезе на природном газе // Эффективное животноводство. – 2018. – № 4. – С. 80–81.
35. Baerends, R.J. et all. (2008). Engineering and analysis of a Saccaromyces cerevisiae strain that uses formaldehyde as an auxillary substrate. Appl. Environ Microbiol.; v.74 (10), p.3182-3188.
36. https://zapoved-mordovia.ru/biblio/mycology/babjeva2004_bologia_drozhzhej.pdf Бабьева И.П., Чернов И.Ю. Биология дрожжей. М.- 2004.
37. produkty-mikrobnogo-sinteza-v-reshenii-problemy-belkovogo-defitsita.pdf Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) | Nauki medyczne i nauki o zdrowiu # 7, 2016 Продукты микробного синтеза в решении проблемы белкового дефицита / Белик Светлана Николаевна. Кандидат медицинских наук, доцент кафедры общей гигиены; Ростовский государственный медицинский университет.
38. https://versia.ru/kto-i-dlya-chego-unichtozhil-mikrobiologicheskuyu-promyshlennost-sssr?ysclid=lywmoldtco377921481 Новый белок. Готов ли российский рынок к альтернативным кормовым белкам. В. Загоровская. |Агротехника и технологии; 27 января 2020
39. Knight, J. J. «2-Mercaptoethanol» in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI:https://doi.org/10.1002/047084289.
40. Щербаков С. С., Попов JVL П., Кретович В. Л. Идентификация тиолового соединения, выделяемого дрожжами Saccharomyces cerevisiae в процессе брожения. — Прикл. биохим. и микробиол., 1976, XII, № 5, с. 674—680.
41. Lewis, R.J. Sr. (ed) Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. 11th Edition. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2004., p. 1466.
42. https://www.ataman-chemicals.com/ru/products/tioglikolb-6159.html
