Вацлав Леонович Кретович родился 27 января 1907 г. в Ялте в семье винодела. В 1924-1925 гг., после окончания средней школы, работал младшим наблюдателем Ай-Петринской метеорологической станции, а затем научно-вспомогательным сотрудником Ялтинского музея краеведения.
В 1926 г. В.Л.Кретович поступил на физико-математический, позднее перешел на биологический факультет Московского Государственного Университета, который окончил в 1931 г. по специальности биохимия растений. Одновременно с учебой в Университете в 1928-1930 гг. В.Л.Кретович работал сначала лаборантом в лаборатории отравляющих веществ Наркомзема, а затем химиком в научно-производственной лаборатории «Союзтабак».
В 1931 г. после окончания Университета В.Л.Кретович был направлен во Всесоюзный научно-исследовательский институт зерна, где он провел ряд исследований по изучению превращения углеводов. Особый интерес представляет работа, посвященная превращениям углеводов в созревающем зерне ржи, где показана важнейшая роль фруктозидов в качестве транспортной и резервной формы углеводов у злаков.
В 1934 г. В.Л.Кретович перешел на работу в лабораторию по изучению белка и белкового обмена в организме при ВАСХНИЛ, а в 1938 г. – в Институт биохимии АН СССР, где работал до последних лет своей жизни.
Научные интересы В.Л.Кретовича связаны с двумя направлениями биохимии: одно из них охватывает проблемы ассимиляции растениями азота и изучения свойств и биосинтеза растительных белков, второе – разнообразные проблемы биохимии зерна и хлеба.
Большая серия работ В.Л.Кретовича посвящена изучению биохимии и энзимологии азотфиксации. В исследовании процесса симбиотической фиксации молекулярного азота атмосферы, проведенном совместно с З.Г.Евстигнеевой, К.Б.Асеевой и др.(1975), было показано наличие четко выраженного суточного ритма активности нитрогеназы в клубеньках люпина. Полученные данные указывают на то, что аммиак, накапливающийся в бактероидах в процессе азотфиксации, быстро перемещается в ткань клубенька, где происходит его превращение в глутамат и глутамин. В.Л.Кретович (совместно с З.Г.Евстигнеевой и др.) из бактероидов клубеньковых бактерий люпина выделил и исследовал ферментный комплекс нитрогеназы, катализирующий восстановление молекулярного азота до аммиака.
В фиксирующих азот бактероидах содержится поли-бета-оксимасляная кислота (ПОМ). В.Л.Кретовичем с сотрудниками (В.И.Романов и др., 1974-1978) было показано, что в процессе вегетации растений при эффективном симбиозе наблюдается обратная корреляция между интенсивностью азотфиксации и дыхания бактероидов, с одной стороны, и содержанием в них ПОМ с другой.
Специально проведенные опыты показали, что ПОМ является весьма подвижным запасным веществом, и часть фотосинтатов, поступающих в клетки бактероидов из листьев, превращается в ПОМ, образуя важный резерв энергии и углерода. Установлено, что ?-оксибутиратдегидрогеназа – один из ключевых ферментов катаболизма полимера – является регуляторным ферментом. Он активируется при избытке аммония и некоторых начальных продуктов его ассимиляции, в частности, амидов, и ингибируется в присутствии АТФ и некоторых метаболитов цикла Кребса.
В молекулярном механизме процесса симбиотической азотфиксации важнейшую роль играет ряд гемопротеидов. Как известно, в клубеньках бобовых растений содержится легоглобин — гемопротеид, обладающий исключительно высоким сродством к кислороду. В.Л.Кретович совместно с С.С.Мелик-Саркисян и др. (1975) показал, что легоглобин люпина состоит из двух макро- и двух-трех микрокомпонентов и является кислым белком с изоэлектрической точкой от 4,9 до 5,1.
При неэффективном симбиозе синтез легоглобина в клубеньке нарушен в значительно большей степени, чем синтез других гемопротеидов. В связи с вопросом о биосинтезе легоглобина в клубеньках люпина проведено изучение В12-коэнзима, играющего важную роль в биосинтезе гема. Обнаружено, что каталитически активный, т.е. связанный с белком В12- коэнзим, локализован в бактероидах, При неэффективном симбиозе каталитически активный В12- коэнзим в бактероидах не найден.
В клубеньках люпина В.Л.Кретовичем с сотр. обнаружен новый фермент – метлегоглобинредуктаза, синтезирующийся бактероидами (1976). Он принимает участие в восстановлении трехвалентного железа легоглобина в двухвалентное, поддерживая легоглобин в физиологически активном восстановленном состоянии.
В бактероидах люпина В.Л.Кретовичем с сотрудниками был открыт цитохром Р450 . Содержание этого цитохрома в бактероидах в процессе вегетации четко коррелирует с интенсивностью их дыхания и с содержанием в клубеньке легоглобина.
Ряд исследований В.Л.Кретовича совместно с Н.П.Львовым и другими (1937-1979) был посвящен роли молибдена в функционировании нитрогеназы. Оказалось, что молибден в составе нитрогеназы связан с низкомолекулярным пептидом, который при определенных условиях можно отделить от ферментного белка. Обнаружение общего низкомолекулярного молибдопептида у нитрогеназы и нитратредуктазы позволило по-новому поставить вопрос о взаимоотношении этих двух важнейших ферментов азотного обмена в клубеньках бобовых растений и клетках азотфиксирующих микроорганизмов. Было установлено, что в клетке азотобактера эти ферменты конкурируют между собой за молибдопептиды и что они, по-видимому, являются ферментными комплексами, способными к взаимопревращениям в зависимости от того, какой источник азота (нитраты или молекулярный азот) находится в окружающей среде. Эти работы В.Л.Кретовича и Н.П.Львова имеют важное значение, поскольку от соотношения двух данных ферментов и их взаимных переходов в значительной степени зависит урожай бобовых растений и вклад азотфиксирующих микроорганизмов в повышение плодородия почвы.
Процесс биосинтеза азотсодержащих органических соединений у растительных организмов, как на это указывал Д.Н.Прянишников, начинается ассимиляция аммиака.
В.Л.Кретович совместно с Т.И.Карякиной и рядом других сотрудников обнаружил индукцию аммонием синтеза глутаматдегидрогеназы у высших растений (1972-1974). Было показано, что повышение содержания аммония в корнях проростков приводит к резкому увеличению аминирующей активности глутаматдегидрогеназы.
В 1965 г. В.Л.Кретович, З.Г.Евстигнеева, В.Р.Шатилов и др. впервые в мире начали систематическое изучение глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы – ферментов ассимиляции аммония – у одноклеточных зеленых водорослей. Было установлено как неорганический азот (нитрат и аммоний) поступает в клетки этих водорослей, каковы механизмы, регулирующие ассимиляцию азота, каковы структурные и функциональные особенности ферментов, катализирующих превращение неорганического азота в органическую форму – аминокислоты и амиды, как происходит регуляция этих ферментов в клетках.
Установлено, что ассимиляция нитрата и аммония в клетках одноклеточной зеленой водоросли хлореллы осуществляется различными путями: при ассимиляции нитрата основную роль играет глутаминсинтетаза, а аммония – глутаматдегидрогеназа.
У некоторых термофильных штаммов хлореллы аммоний индуцирует синтез de novo глутаматдегидрогеназы, специфичной к никотинамидадениннуклеотидфосфату (НАДФ). Выделение и изучение свойств этого фермента позволило сделать вывод о том, что в клетках он осуществляет исключительно синтез глутаминовой кислоты из d-кетоглутаровой и аммония, тем самым превращая токсичный неорганический аммоний в органическую форму аминокислоты, легко включающуюся в различные метаболические процессы.
Серия работ В.Л.Кретович (1970-1979), проведенных с одноклеточными зелеными водорослями, является важным вкладом в познание закономерностей ассимиляции неорганического азота растительными организмами, расширяет представления о глутаминсинтетазе и глутаматдегидрогеназах, их структуре и механизмах регуляции их синтеза и активности.
В работах, проведенных совместно с З.Г.Евстигнеевой, А.В.Пушкиным, Н.А.Соловьевой и группой аспирантов были разработаны методы получения гомогенной глутаминсинтетазы из листьев и семян ряда растений и бактерий. Структура фермента была охарактеризована методом электронной микроскопии и кругового дихроизма. Установлено, что молекула глутаминсинтетазы высших растений состоит из 8 идентичных мономеров, ее молекулярный вес, в зависимости от вида растения и органа, колеблется в пределах 400-520 кДа, несколько различна и вторичная структура. Глутаминсинтетаза бактерий имеет молекулярный вес около 600 кДа и состоит из 12 мономеров. Исследование регуляции синтеза и активности глутаминсинтетазы и ее функционирования показало, что фермент занимает ключевую позицию в азотном обмене растений и бактерий, и на несколько порядков активнее глутаматдегидрогеназы в реакции ассимиляции аммиака.
Совместно с Т.Л.Ауэрман и др. В.Л.Кретовичем были исследованы свойства и регудяция глутаматдегидрогеназы и глутаминсинтетазы пекарских и кормовых дрожжей. Таким образом, работы В.Л.Кретовича по выяснению роли аммиака в азотном обмене растений являются дальнейшим развитием и углублением классических идей Д.Н.Прянишникова о роли аммиака как «альфы и омеги азотного обмена» в растениях.
Исходя из мысли о том, что растительные оранизмы – основной источние пищевого и кормового белка на нашей планете, В.Л.Кретович и ряд сотрудников исследовали синтез в растениях важнейших незаменимых аминокислот: лизина, валина, изолейцина, триптофана и фенилаланина. Так, было установлено, что биосинтез лизина в высших растениях осуществляется через диаминопимелиновую кислоту, а у грибов – через аминоадипиновую.
При исследовании биосинтеза валина и изолейцина в растениях В.Л.Кретович (совместно с З.С.Каганом) показал, что их кето- и диоксианалоги активно превращаются в соответствующие аминокислоты; при этом биосинтез из кетоаналогов сопровождается расходованием ряда содержащихся в растениях свободных аминокислот и амидов, что указывает на участие реакций переаминирования в этом процессе. Биосинтез валина в растениях из его кетоаналога осуществляется не только путем переаминирования, но и частично путем восстановительного аминирования под действием открытого авторами фермента валиндегидрогеназы.
В последние годы (1975-1979) В.Л.Кретович совместно с Н.А.Гумилевской и другими сотрудниками уделяет большое внимание исследованию процесса синтеза белка в семенах. Несмотря на интенсивное изучение этого процесса при созревании семян, вопрос о состоянии рибосомного аппарата в сухих зрелых семенах остается недостаточно ясным. В связи с этим было проведено исследование рибосом зрелых сухих семян гороха.
Изучение белков рибосом семян гороха показало их существенную электрофоретическую гетерогенность, четко выраженную неравномерность окрашивания и специфический характер распределения между субъединицами. Получены данные о характере молекулярно-весовой гетерогенности основных и кислых белков в препаратах 60S и 40S субчастиц растительных рибосом. Более 40 основных и около 15 кислых белков обнаружено в составе большой субъединицы, около 30 основных и 6 кислых – в составе малой субъединицы. Основная часть белков обеих субъединиц имеет мол.массу в пределах 15.000-30.000. Таким образом, 80S рибосомы растительного происхождения отличаются от рибосом животных большим числом содержащихся в них белков.
Изучение рибосом и рибосомных субъединиц семян гороха показало, что полное созревание семян и пребывание их в состоянии покоя не сопровождается деградацией рибосом или изменением их структурной целостности. Рибосомы, синтезированные в клетках семядолей в период созревания, сохраняются в обезвоженных семеных и способны обеспечить синтез белка при прорастании.
Изучение синтеза белка и нуклеиновых кислот на ранних этапах прорастания семян показало, что оба процесса протекают не только в растущих, но и в запасающих тканях зародыша. Начальный синтез белка происходит при отсутствии синтеза новых рибосом и не зависит от синтеза других видов РНК. Синтез РНК запускается независимо от синтеза белка и начинается с синтеза нерибосомной полидисперсной РНК, которая обнаруживается в полисомах в виде РНК-белкового комплекса. Вновь синтезированная рибосомная РНК появляется в цитоплазме позднее. Таким образом, начальные синтезы РНК и белка зависят друг от друга и происходят при достаточной гидратации семян. Следовательно, оба процесса обеспечиваются клеточными структурами и ферментными системами, предсуществующими в сухих семенах.
Исследования В.Л.Кретовича в области биохимии зерна и хлеба были начаты им в 1931 г. в период работы в Институте зерна в отделе белковой лаборатории ВАСХНИЛ. В.Л.Кретович занимался сравнительным изучением белков, особенно глиадинов, пшеницы, ржи и первого ржано-пшеничного гибрида – полученного академиком Г.К.Мейстером амфидиплоида «секалотрикум». Эта работа, опубликованная в 1936 г., является первой биохимической характеристикой зерна ржано-пшеничных гибридов, причем установленные тогда особенности зерна «секалотрикум» оказались свойственными исследованному В.Л.Кретовичем зерну «тритикале».
Одновременно с работой в белковой лаборатории В.Л.Кретович руководил группой сотрудников во Всесоюзном институте зерна. Здесь совместно с Р.Р.Токаревой им были выполнены получившие широкую известность работы по биохимии и технологии морозобойного зерна и зерна, поврежденного клопами-черепашками.
В ряде районов нашей страны (Сибирь, Северный Казахстан), а также в Канаде, на определенных, особенно ранних, стадиях созревания при захвате морозом получается так называемое морозобойное, морозобитное, или зяблое зерно. Повреждение морозом приводит к снижению семенных и хлебопекарных качеств зерна. Эффективным способом, позволяющим существенно улучшить качество морозобойного зерна, является горячее кондиционирование.
Важнейшее значение имели работы В.Л.Кретовича по определению режимов сушки зерна комбайновой уборки. Начатые в 1938 г. по инициативе А.Н.Баха и продолжавшиеся после Великой Отечественной войны, эти работы проводились большим количеством академических и отраслевых институтов непосредственно в совхозах, колхозах и на заготовительных пунктах Урала и Западной Сибири. Зерно, убиравшееся комбайнами, подвергалось сушке в сушилках при определенных, строго контролируемых температурных режимах и затем из него отбирались образцы, подвергавшиеся всестороннему изучению по физиологическим, микробиологическим и хлебопекарным показателям. Все анализы велись по согласованной методике. Отобранные производственные партии семенного зерна высевались в больших масштабах на полях Урала и западной Сибири, и за ними велись наблюдения вплоть до уборки нового урожая.
Исследования проводились под общим руководством В.Л.Кретовича и явились первым опытом всестороннего, глубокого и строго научного решения важнейшей проблемы уборки и сушки влажного зерна в условиях сырой и холодной осени в восточных районах нашей страны.
Во время Великой Отечественной войны и после нее в ряде районов нашей страны распространилось тяжелейшее заболевание «септическая ангина» (или «алиментарная токсическая алейкия»). Лаборатория В.Л.Кретовича была привлечена к расшифровке этиологии этого заболевания, вызываемого употреблением в пищу зерна, перезимовавшего в поле под снегом; при этом в зерне развивался грибок Fusarium sporotrichiella. В результате работ, проводившихся В.Л.Кретовичем, А.А.Бундель и З.Г.Евстигнеевой совместно с Всесоюзным институтом зерна, Институтом питания АМН СССР, лабораторией ядовитых грибков Министерства сельского хозяйства СССР, была расшифрована этиология этого тяжелого заболевания, разработаны методы распознавания ядовитого зерна, исследованы его биохимические особенности и предложены способы его использования.
В 1945 по 1960 гг. В.Л.Кретович руководил биохимической лабораторией Всесоюзного научно-исследовательского института хлебопекарной промышленности, а затем в течение ряда лет был консультантом этого института. Лабораторией при его непосредственном участии были выполнены комплексные исследования созревания ржаного зерна, биохимических особенностей ржаной муки и процесса приготовления ржаного хлеба.
В.Л.Кретовичем совместно с Р.Р.Токаревой и В.И.Маклюковым была изучена кинетика формирования ароматического комплекса хлеба.
Важным средством направленного регулирования и совершенствования биохимических процессов при приготовлении хлеба, особенно при наличии муки различного хлебопекарного достоинства, является применение ферментативных препаратов, выделенных из культур микроорганизмов. В Советском Союзе первые исследования в области применения ферментативных препаратов, выделенных из плесневого гриба Aspergillus oryzae, были начаты В.Л.Кретовичем и Р.Р.Токаревой во Всесоюзном научно-исследовательском институте хлебопекарной промышленности в 1956 г. и затем были продолжены в творческом содружестве с Институтом биохимии им.А.Н.Баха АН СССР.
Серия работ В.Л.Кретовича посвящена исследованию физико-химических свойств растительных запасных белков, Так, совместно с Т.И.Карякиной при изучении физико-химических свойств кристаллического белка глицинина из семядолей сои на основании опытов в широких пределах рН и ионных сил, было показано, что глицинин представляет собой белок, обладающий способностью к обратимой ассоциации-диссоциации; в зависимости от условий растворения, молекулярная масса модификаций глицинина меняется от 20.000 до 380.000. Этими работами впервые для растительного запасного белка была показана четвертичная структура.
Продолжая и развивая работы по изучению растительных белков, В.Л.Кретович совместно с А.Б.Вакаром и рядом других сотрудников впервые доказал важнейшую роль водородных связей в формировании структуры и физических свойств белкового комплекса клейковины, являющегося важнейшим фактором качества зерна.
* * *
В.Л.Кретович вел большую педагогическую работу: с 1944 г. — в качестве профессора, а с 1953 г. — заведующего кафедрой биохимии и зерноведения Московского технологического института пищевой промышленности.
У В.Л.Кретовича учились сотни студентов, под его руководством подготовлено и защищено свыше 100 кандидатских и докторских диссертаций.
В.Л.Кретович подготовил ряд учебников и учебных пособий для высшей школы. Среди них нужно отметить «Введение в энзимологию», выдержавшее два издания и переведенное в Польше, и «Основы биохимии растений» — учебник, переиздававшийся пять раз, переведенный на 11 языков и удостоенный Государственной премии СССР за 1972 г. Этой книгой широко пользуются студенты и преподаватели биохимии растений в университетах, пищевых и сельскохозяйственных ВУЗах. Она также служит пособием для агрономов и широкого круга научных сотрудников.
В.Л.Кретовичем, совместно с профессором Н.П.Козьминой, написан выдержавший четыре издания учебник «Биохимия зерна и продуктов его переработки» (1935, 1938, 1944, 1950). Под его редакцией и при его непосредственном участии создано пособие для вузов «Техническая биохимия» (1973).
Проблемы, связанные с метаболизмом азота в растениях, и итоги собственных работ В.Л.Кретовича в этой области подытожены им в ряде монографий. Всего В.Л.Кретовичем опубликовано более 600 работ.
В.Л.Кретович вел большую организационную и общественную работу. Он был заместителем академика-секретаря Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР, заместителем директора по научной работе Института биохимии им.А.Н.Баха АН СССР, вице-президентом Всесоюзного биохимического общества и председателем его Московского отделения, объединяющего более 2,5 тысяч биохимиков, организатором и главным редактором реферативного журнала «Биологическая химия», заместителем главного редактора журнала «Биохимия», заместителем председателя Научного совета по проблеме «Ферменты и их применение в народном хозяйстве и медицине» Государственного комитета СССР по науке и технике, членом Редакционно-издательского совета АН СССР. В течение ряда лет В.Л.Кретович состоял членом экспертных комиссий по пищевым специальностям и по биологии, а также членом Высшей аттестационной комиссии. Он являлся членом редколлегий журналов «Природа», «Вестник Академии наук СССР», «Прикладная биохимия и микробиология», редактором-консультантом третьего издания Большой советской энциклопедии.
Президиум АН СССР высоко оценил результаты научных работ В.Л.Кретовича, присудив ему премию им.А.Н.Баха. В 1971 г. Берлинский университет им. Гумбольдта избрал В.Л.Кретовича доктором honoris causa этого университета за работы в области биохимии зерна и хлеба в 1972 г. Исследовательский центр по изучению зерна и хлеба в ФРГ присудил В.Л.Кретовичу медаль имени выдающегося немецкого ученого профессора М.П.Неймана. В 1975 г. сенат Познанской сельскохяйственной академии избрал В.Л.Кретовича доктором honoris causa этой академии. В 1992 году В.Л.Кретович был избран Почетным доктором Познаньского университета им. Адама Мицкевича. В 1975 году В.Л.Кретович был избран вице-президентом XII Международного ботанического конгресса в Ленинграде.
В.Л.Кретович награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени, двумя орденами «Знак Почета», орденом Дружбы народов и многими медалями.