Страница 75 из 121
Не то имеется в опытах с панкреатическим соком. Сок этот щелочной, и белок переваривающее действие его происходит лучше всего в щелочной, а также в нейтральной и слабокислой среде. Приливая этот сок к молоку, мы, таким образом, получаем среду, где оба действия - растворяющее и свертывающее существуют одновременно, и растворение значительно затрудняет наблюдение за реакцией свертывания. Чтобы достигнуть такого же разделения функций в панкреатическом соке, как и в желудочном, надо применить особый способ наблюдения. Прибавляя к молоку 0.5% соляной кислоты, мы создаем среду, где свертывание от панкреатического сока так быстро наступает, что растворяющее действие сока не успевает проявиться. При этом надо заметить, что прибавление к молоку одной HCl без сока не свертывает его ранее десяти часов.
Пользуясь таким приемом для разделения функций панкреатического сока, мы убедились, что и здесь, как и в других соках, существует полный параллелизм функций. Соки получались при самых разнообразных условиях: при фистулах острых, постоянных, при подкармливании, при действии кислоты, мыл и т. д., и постоянно мы видели параллелизм обеих функции (табл. 1).
Из этой таблицы (1) видно, что чем слабее растворяющее действие, тем дольше не наступает свертывание молока.
Тот же самый параллелизм мы видели и в бруннеровском соке [табл. 2].
Таким образом мы должны признать, что при всех физиологических условиях во всех четырех соках, содержащих белковый фермент, растворяющее и свертывающее действия никогда не расходятся. Но чем более мы убеждались в этом, тем требовательнее становились к себе. Параллелизм обеих функций сока есть факт, но, для того чтобы признать тождество функций, надо иметь не только параллелизм, а и пропорциональность. Такой пропорциональности при наших опытах в первое время не было. Посмотрим следующую таблицу (3).
Параллелизм обеих функций сразу бросается в глаза (табл. 3). Но есть ли пропорциональность? Берем переваривающую силу соков, выраженную в миллиметрах белковой палочки, и, пользуясь правилом Шюца- Борисова, находим, что хлебный сок почти в 5 раз сильнее молочного сока. Обращаясь к свертывающему действию тех же соков, видим, что хлебный сок свертывает молоко в 6/2 раз скорее, чем молочный.
Таким образом параллелизм - налицо, но пропорциональности нет. Но на самом деле это не так: пропорциональность существует, но нужно выбрать такие условия, чтобы ее легко было обнаружить. Ведь мы имеем перед собою две противоположных реакции, идущие при разных условиях и измеряемые по разным правилам. Для растворяющего действия мы имеем правило (Шюца-Борисова), что количество фермента, или его концентрация, прямо пропорционально квадратам миллиметров переваренного белка; для свертывающего действия - правило, что сила сока обратно пропорциональна времени свертывания молока. Каждое правило имеет для своего действия пределы, за которыми оно теряет свой безусловный характе, и может быть принято лишь приблизительно. Вот один из таких пределов: если молоко не свернется в течение десяти минут, мы - за пределом. В этом случае свертывание наступит гораздо позже, чем оно должно бы быть по правилу.
Поэтому, для того чтобы обнаружить пропорциональность свертывающего и растворяющего действия сока, мы, определив количественное отношение ферментов в соках по растворяющему действию, брали затем для свертывания молока эквивалентные по содержанию фермента количества сравниваемых соков. Поясню примером. В предыдущей таблице молочный сок оказался почти в 5 раз слабее хлебного (правило Шюца - Борисова). Если я беру для свертывания молока 0.1 куб. см хлебного сока, то эквивалентное ему количество молочного сока будет в 5 раз больше, т. е. 0.5 куб. см. Но этого недостаточно: взяв в 5 раз больше молочного сока, я, конечно, взял больше и кислоты. Поэтому мы уравниваем кислотность прибавлением к 0.1 куб. см хлебного сока известного количества HCI, точно определенного титрованием. Теперь уже мы имеем два раствора соков, эквивалентные как по количеству содержащегося в них: фермента, так и по кислотности. Но и это еще не все. Представьте, что два соответственных эквивалентных раствора с одинаковым содержанием фермента и с уравненной кислотностью будут разниться по количеству куб. сантиметров, например 1.0 и 0.5 куб. см. Приливая 1.0 куб. см раствора сока к 10.0 куб. см молока, мы больше разжижаем молоко, чем в другой пробирке, где к 10.0 куб. см молока прилито 0.5 куб. см сока. Чтобы уравнять все условия, мы должны уравнять и разведение. С этой целью мы в последнем случае доводим количество раствора сока с 0.5 куб. см до 1.0 куб. см прибавлением воды. Теперь уже мы имеем два раствора соков, эквивалентные по содержанию фермента, по кислотности и одинаковые по разведению. Свертывая молоко этими растворами и получая свертывание в одно и то же время, мы должны признать пропорциональность свертывающего и растворяющего действия (табл. 4).
Из этой таблицы (4) видно, что пропорциональность несомненна, отсюда же видно и то, что для обнаружения пропорциональности нужно уравнять все условия свертывания молока сравниваемыми соками.
Какой результат опытов с желудочным соком заставил нас сделать проверку прежних опытов с другими пищеварительными соками, и мы убедились в том же самом. Получилась такая же пропорциональность растворяющего и свертывающего действия в соке пилорическом и в соке бруннеровых желез, которые приравнивались к эквивалентным количеством фундального желудочного сока и затем испытывались так, как я указал выше, на свертывание молока. Все это не оставляет никакого сомнения в полном тождестве противоположных функций белкового фермента.
Дальнейшей нашей задачей было показать, что утверждение о двойственности белковых ферментов основано на ошибке, и затем выяснить, в чем заключается эта ошибка.
Двойственность белковых ферментов доказывалась разными способами. Первое доказательство защитника этой двойственности, Гамарстена, касается желудочного сока и заключается в том, что разрушающийся постепенно в термостате желудочный сок через некоторое время совершенно утрачивает свертывающее действие на молоко, сохраняя, однако, растворяющее действие на белок. Я упомянул уже, что в наших опытах разрушавшийся в термостате желудочный сок обнаружил полный параллелизм падения обоих действий - растворяющего свертывающего. В чем же заключается ошибка Гамарстена? В том прежде всего, что он, стараясь доказать, что свертывание молока обязано ферменту, а не кислоте сока, усердно нейтрализовал и даже подщелачивал желудочный сок, не обращая внимания на то, что это подщелачивание гибельно действует на фермент. А до какой степени чувствителен фермент к реакции среды, свидетельствует следующий наш опыт. Если мы возьмем две порции одного и того же желудочного сока и одну порцию доведем до нейтральной реакции с помощью Natrium bicarbonicum (NaHCO3), а другую --- Natrium carbonicum (Na2CO3), то, несмотря на то, что обе порции будут одинаково нейтральны, порция с Natrium carbonicum как с солью более щелочной обнаружит более слабое ферментное действие, чем порция с Natrium bicarbonicum. Гамарстен в своем стремлении исключить действие кислоты не обратил на это должного внимания и пришел к ошибочному выводу. Второе обстоятельство, помешавшее ему заметить ошибку, заключалось в том, что правило для свертывающего действия фермента (обратно пропорционально времени свертывания) имеет силу только до известного предела, за которым время свертывания увеличивается гораздо скорее, чем уменьшается фермент. Гамарстен не оценил этого и, конечно, впал в ошибку.
B недавнее время из лаборатории Гофмейстера появилась работа Глэснера, в которой он дает новый способ разделения ферментов в желудочном соке. Но и этот способ по проверке оказался ошибочным. Методика Глэснера заключалась в прибавлении к раствору профермента двух солей: фосфорнокислого натра и уксуснокислого уранила. При этом в растворе происходит между солями реакция взаимного обмена и образуется осадок фосфорнокислого уранила, который, по мнению Глэснера, увлекает с собой один фермент, другой же фермент остается в растворе. И действительно, если испытывать раствор на переваривающую функцию, то мы ее не получим, но тем не менее никакого разделения тут не существует. Автор не обратил внимания на то, что при его способе в растворе должен образоваться уксуснокислый натрий, который значительной степени задерживает, как бы уничтожает растворяющее действие фермента. Что же касается молоко свертывающего действия, то при оценке его автор пользовался крайне грубым способом определения. Он брал литр молока, и если это молоко не свертывалась от сока в течение получаса, то он отрицал в соке свертывающее действие.