Ионизирующая радиация — не единственный физический фактор, способный стимулировать развитие семян при всех прочих равпых агрохимических условиях. Близкие результаты были получены при предпосевной обработке семян ультрафиолетовым светом, лучами лазера, светоимпульсным облучением, токами высокой частоты.
Теория триггер-эффекторов активирующих геном клеток зародыша хорошо объясняет получение одинаковых эффектов при действии столь разнородных факторов. Все они, воздействуя на биомембраны, осуществляют первичную активацию генов (эволюционно подготовленных к восприятию сигнала от триггер-эффектора). Последующая картина усиленного синтеза новых триггер-эффекторов и эстафетная передача первичного импульса в дальнейшие стадии онтогенеза идут уже по одному механизму, и, несмотря на различную природу первичного толчка, конечный результат оказывается очень сходным. Действительно, все эти- факторы дают близкие эффекты по ряду показателей — ускорению роста, более раннему цветению, увеличению урожая.
В практику следует внедрять такие факторы, которые более экономичны, легко могут применяться в полевых условиях, не требуют для своего применения высококвалифицированных специалистов и специальной техники. По этим показателям полевые передвижные установки с γ-излучателями имеют ряд неоспоримых преимуществ, что гарантирует им дальнейшее, все более широкое внедрение в практику передового сельского хозяйства.
Использование малых доз γ-радиации в птицеводстве
Современные крупные птицефабрики по индустриальному производству яиц и птицы требуют простых, доступных, легко вписывающихся в технологию методов, стимулирующих темпы роста и развития молодняка, повышающих яйценоскость несушек и тем самым увеличивающих продукцию фабрики. Прирост в 5–10 % выражался бы в миллионах яиц дополнительной продукции. Вот почему в Советском Союзе и за рубежом были проведены исследования возможностей использования стимулирующего действия γ-радиации в птицеводстве. Было исследовано облучение цыплят, яиц в процессе инкубации и прединкубационпое облучение яиц.
При однократном облучении в диапазоне 10–25 рад некоторые авторы отмечали более быстрое развитие и половое созревание цыплят. Курочки облученной группы начинали яйцекладку на 7–10 дней раньше контрольных: яйценоскость за первые 12 месяцев увеличилась на 15–25 %. Ученые показали ведущую роль облучения гипоталамуса, интенсификации нейросекреторных процессов в активации секреции гонадотропинов и длительной стимуляции овогенной функции яичника птицы. В данном случае теория триггер-эффекторов полностью объясняет наблюдаемые факты.
В главе 7 уже сообщались результаты облучения яиц в процессе инкубации и перед закладкой в инкубатор.
Несмотря на близость результатов всех трех приемов облучения, для внедрения в практику следует рекомендовать предынкубационное облучение яиц в дозе 4 рад как наиболее легко осуществимое в производственных условиях.
В настоящее время разрабатывается стационарный γ-облучатель, через который будут проходить лотки с яйцами перед закладкой в инкубатор. При малых дозах, необходимых для стимуляции, на процедуру облучения потребуются считанные секунды, что не нарушит ритм работы птицефабрики и позволит получить за год несколько миллионов дополнительной продукции.
Использование малых доз γ-радиации
в рыбной промышленности
При строительстве гидроэлектростанций резко нарушен ход рыбы к ее естественным нерестилищам, и все большее значение стали приобретать рыбозаводы с искусственным оплодотворением икры, выращиванием мальков и их последующим выпуском в естественные водоемы. Среди многих трудностей, с которыми сталкиваются при этом работники рыбной промышленности, не последнее место занимает плохая оплодотворяемость икры в искусственных условиях и низкая жизнеспособность получаемых мальков. Применение «невидимых лучей» в рыбной промышленности весьма перспективно. Исследование, проведенное канадскими учеными в 1972 г. по оплодотворению икры радужной форели спермой, облученной в дозах 25–400 рад, показало, что при относительно малых дозах в 25–50 рад увеличивается процент оплодотворения и выживаемость эмбрионов на ранних и поздних стадиях развития, что может быть с пользой применено на рыбозаводах. Полезный выход продукции значительно перекрывает вредный мутагенный эффект (уродства развития), проявляющийся при этих дозах крайне редко. Авторы не исследовали более низкие дозы, которые могут быть еще более перспективны для использования в практике.
Глава 9
УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКОВ ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПУТЕМ γ-ОБЛУЧЕНИЯ
В такой важной проблеме, как обеспечение населения полноценными продуктами питания, немаловажное значение имеет не только получение их в достаточном количестве, но и надежное хранение, предупреждение порчи.
По данным Всемирной продовольственной и сельскохозяйственной организации при ООН, более 15 % добытых пищевых ресурсов погибает при хранении, а в тропических странах эта цифра возрастает до 30–35 %. Часто портятся и не доходят до потребителя морские уловы, ягоды, плоды и фрукты. Прорастает и теряет пищевую ценность картофель в весенне-летние месяцы хранения. Насекомые-вредители портят при хранении зерно, крупу, муку, сухофрукты. Мясные продукты имеют весьма ограниченный срок хранения.
Известно, какие огромные усилия и большие затраты производятся, чтобы продлить сроки хранения ценных продуктов питания. Создана целая холодильная индустрия для предупреждения порчи путем замораживания. Используются (не без вреда для потребителя) многочисленные химикаты, чтобы сохранить от насекомых зерно в элеваторах, продлить хранение картофеля в овощехранилищах, законсервировать те или иные пищевые изделия. Консервная промышленность позволяет хранить после тепловой обработки мясные, рыбные и овощные продукты.
Естественно, когда ионизирующая радиация стала доступным фактором в промышленности, то во многих странах мира стали исследовать возможности применения радиации для увеличения сроков хранения продуктов питания. Введение в пищевую промышленность нового технологического приема требует доказательства его целесообразности, технической осуществимости, экономической рентабельности, сохранения у обработанных продуктов пригодности для питания.
Наиболее быстро и убедительно был решен первый вопрос. Многочисленные исследования, проведенные в СССР, США, Франции и других странах, убедительно показали, что ионизирующее излучение дает подчас значительно лучшие результаты, чем другие химические и физические методы.
Еще в 1955 г. на Первой всемирной конференции по мирному использованию атомной радиации демонстрировался картофель, облученный перед закладкой в овощехранилища γ-лучами в умеренной дозе 8–10 крад. Облученные клубни не прорастали, не тратили свои компоненты на развитие проростков и имели вид полноценного картофеля. Контрольные клубни к этому времени (конференция проходила в августе) проросли и полностью утратили пищевую ценность.
Дальнейшие исследования показали, что при умеренном облучении угнетается лишь прорастание глазков, в то время как структура ткани, содержание крахмала, азотистых веществ, витаминов существенно не меняются. Таким образом, целесообразность применения γ-радиации для сохранения картофеля (а также лука, чеснока) в весенне-летние месяцы не вызывает сомнения.
Несколько большие дозы облучения потребовались, чтобы предупредить размножение насекомых-вредителей в зерне и продуктах его переработки при их хранении. Исследования показали, что взрослые насекомые устойчивы к действию радиации и для их уничтожения нужны очень большие дозы. Личинки на разных стадиях развития весьма радиочувствительны. Дозы в 20–25 крад полностью прерывали размножение насекомых-вредителей: их воспроизводительная функция радиочувствительна. Таким образом, если зерно, (или продукты его переработки) облучить перед хранением в этих дозах, то вредители, обычно содержащиеся в нем в малом количестве, не размножаются и не портят продукт в процессе его хранения. Эксперименты с амбарным долгоносиком, мельничной огневкой, рисовым долгоносиком и другими вредителями показали полную целесообразность использования лучевой задержки развития насекомых-вредителей на практике. Применяя более высокие дозы (100–300 крад), можно подвергать дезинсекции сухофрукты, сушеные овощи и пищевые концентраты.