Мир, созданный химиками. От философского камня до графена

Казалось бы, трудно себе представить еще более неприемлемые условия для жизни, чем те, в которых живут люциферы. Но природа постаралась — так называемые вестиментиферы, этакие червеобразные существа длиной два-три метра с боковыми выростами, спокойно обитают на глубинах до четырех километров вблизи трещин океанской коры, из которых просачиваются горячие газы. Эти газы нагревают воду до 300 °C, причем в воде огромна концентрация сероводорода H₂S, обычно считающегося ядом для всего живого. Но вестиментиферы поглощают сероводород и делятся им с бактериями, которые живут прямо в теле вестиментифер, где они этот сероводород окисляют и синтезируют питательные вещества для своего хозяина. Такой вот симбиоз, причем абсолютно хозяину необходимый — у вестиментифер даже нет кишечника, они во всем полагаются на бактерии.

Способ питания вестиментифер живо напомнил мне старую-старую пародию на повесть фантаста Ивана Ефремова «Сердце Змеи». В этой повести наши земные астролетчики встречают жителей планеты, которые дышат не кислородом, а фтором. Физический контакт людей с этими ребятами невозможен, суперокислитель фтор реагирует даже с кислородом (о фторе см. главу 15). А пародист заставил землян встретиться с жителями, ха-ха, сероводородной планеты. Как известно, сероводород H₂S является мерзопакостным продуктом работы кишечника, и все это довольно смешно, хотя повесть Ивана Ефремова вполне читабельна.

Еще более оригинальным обменом веществ обладает бактерия, обнаруженная учеными американского космического агентства НАСА, в котором, оказывается, есть специальный отдел астробиологии. Пока никаких живых организмов вне Земли не найдено, сотрудники отдела пытаются найти что-то необычное на нашей планете. И вот удача: в калифорнийском соленом озере Моно им удалось обнаружить бактерию, в которой фосфор в ДНК заменен мышьяком.

Это сенсация, до сей поры нам были известны живые организмы, состоящие только из углерода, кислорода, водорода, азота, серы и фосфора, не считая микроэлементов. Но в озере Моно фосфора оказалось мало, зато много мышьяка. Этот элемент находится в одной с фосфором V группе таблицы Менделеева и похож на фосфор по своим химическим свойствам, так что такая замена вполне возможна. Другое дело, что соединения мышьяка часто являются сильными ядами, однако и здесь удивляться нечему. Углерод тоже образует смертельно опасные соединения, например угарный газ, однако является основным элементом жизни, так что «мышьяковистый» организм вполне может существовать и на других планетах с ядовитыми морями.

Но чем бы ни питались эти странные морские и озерные гады, какой бы способ получения энергии они себе ни придумали, их тела все равно состоят из белков, веществ, по определению, не живых, но без которых жизнь невозможна.

Белки и белки

Есть такая кишечная бактерия эшерихия коли (E.coli), которую очень любят биохимики и генетики — с ней удобно проводить самые различные опыты, ведущие прямиком к замечательным открытиям. Так вот, установлено, что в клетке этой бактерии содержится около 3 тысяч различных белков. В организме же человека насчитывается около 5 миллионов белков. Эти пять миллионов выполняют самые разнообразные функции — каталитическую (ферменты), питательную (например, белки яйцеклетки), транспортную (перенос кислорода гемоглобином), защитную (антитела), сократительную (мышцы), структурную (коллаген соединительной ткани, кератин волос, кожи, ногтей) и гормональную (гормон гипофиза). Поразительно, что все белки состоят хоть и из большого количества, но простых структурных блоков — аминокислот, связанных друг с другом в так называемые полипептидные цепи. Из этих полипептидных цепей и сделаны белки.

Первая аминокислота была выделена из желатина еще в 1820 году, но полный аминокислотный состав белков был расшифрован только через сто с лишним лет — это довольно сложная работа. Оказалось, что белок с помощью различных ферментов, например пищеварительных, можно расщепить на аминокислоты. Именно это и происходит, когда правоверный мусульманин съедает пушкинский «ростбиф окровавленный» из говядины, а неверный — свиную рульку. Все аминокислоты представляют собой производные карбоновых кислот, у которых один атом водорода замещен на аминогруппу — NH₂.

По правилам химической номенклатуры, атомы углерода маркируются греческими буквами альфа, бета, гамма и так далее, причем первым альфа-атомом является ближайший к карбоновой группе — COOH атом углерода. Разумеется, аминогруппа может заместить атом водорода у любого атома углерода, хоть альфа, хоть гамма, хоть омега. Однако выяснилось, что в состав природных белков входят только альфа-аминокислоты. Если угодно, это одна из загадок природы.

В составе белков открыто 20 различных альфа-аминокислот, все они различаются по составу радикала R. Эти 20 аминокислот делятся пополам на заменимые, которые могут синтезироваться в организме человека (и животных), и незаменимые, которые необходимо получать из пищи. В принципе совершенно не важно, из какой пищи — растительной или животной — можно и нужно получать незаменимые аминокислоты, однако давно известно, что в съедобных растениях слишком мало трех аминокислот, которые называются лизин, метионин и триптофан. Вегетарианцы могут не расстраиваться — недостаток этих аминокислот легко восполнить, например, из молока, творога и яиц. Особо строгие вегетарианцы, их называют веганами, которые яйца и молочные продукты не едят, могут добрать лизина, метионина и триптофана из орехов. Впрочем, в горохе и прочих бобах этих аминокислот несколько больше, чем в другой растительной пище.

У аминокислот имеется еще одно очень важное свойство. В главе 3 мы обсуждали понятие изомерии, то есть существование различных по строению, но одинаковых по составу веществ. Для аминокислот также известна изомерия, в данном случае это оптическая или стереохимическая изомерия. Например, для простейшей альфа-аминокислоты аланина (альфа-аминопропионовая кислота, если следовать терминологии) известны два изомера:

Первый из этих изомеров, различающихся расположением аминогруппы и водорода, называется L-аланином, а второй D-аланином. Оптическим этот вид изомерии назван потому, что они проявляют себя по-разному при облучении светом с особыми свойствами. Не вдаваясь в излишние подробности, скажем, что один изомер называется левым (L — от латинского laevus, левый), а второй правым (D — от латинского dextra, правый). И вот еще одна загадка природы: практически все встречающиеся в природе альфа-аминокислоты имеют L-конфигурацию и лишь на таких аминокислотах синтезируются белки в клетках живых организмов. Не очень понятно, почему именно такие «живые» аминокислоты выбрала природа. Может быть, это произошло случайно. Первые комочки живой протоплазмы опять-таки совершенно случайно содержали немного больше левовращающих аминокислот, именно к ним приспособились первые ферменты, а потом уже природе не хотелось ничего изменять. Гипотезу о сознательном выборе L-аминокислот неким Творцом обсуждать не будем, для этого есть Ветхий Завет. Любопытно только, что L- и D-аминокислоты отличаются не только по конфигурации, но и по вкусу! Наши «живые» L-аминокислоты горькие, а D-аминокислоты почему-то сладкие. Так что у нас вовсе не «сладкая жизнь», скорее нужно было назвать ее горькой. Впрочем, для большинства населения Земли, за исключением разве что «золотого миллиарда», это так и есть.

При образовании белков из набора аминокислот, а занимаются этим в клетке специальные ферменты (которые, как мы знаем, и сами-то белки), аминокислоты сцепляются друг с другом за счет реакции между карбоксилом — COOH и аминогруппой — NH₂. Из двух аминокислот образуется дипептид, а когда присоединяется еще одна аминокислота — трипептид и так далее до полипептидов. Получающаяся длинная цепочка представляет собой первичную структуру белка, то есть описывающая, какие и в каком порядке в этом белке соединены аминокислоты.

Далее наступает очередь вторичной структуры. Великий Лайнус Полинг, предложение которого поедать в день по 100 граммов витамина С обсуждается в главе 7, установил, что полипептидная цепь может закручиваться в спираль и задерживаться в таком положении, когда между участками спирали возникают так называемые водородные связи — связи не чисто химические, слабые, но вполне достаточные для удержания цепи в спиралевидном состоянии. И это еще не все — полипептидная спиралевидная цепь не собирается существовать в виде этакой длинной пружинки — она начинает складываться, закручиваться и укладываться в некую пространственную фигуру, строго специфичную для каждого из миллионов природных белков. «Держат форму» все те же водородные связи, электростатическое притяжение, а также и некоторые химические связи, возникающие между различными участками пружинки. Получается третичная структура белка. А когда образуется комплекс из двух или более свернутых в пружинки и пространственные фигуры полипептидных цепей, то говорят о четвертичной структуре белка. Образовавшуюся молекулу называют мультимером.

Слово «белок» в русском языке означает не только свернутую некоторым образом полипептидную цепь, но и самый обычный белок яйца, чаще всего куриного, такую мутноватую жидкую субстанцию, заполняющую пространство между скорлупой и желтком яйца. В желтке, несмотря на название, тоже до 20 % белка. Внешние и физические свойства белка куриных яиц чаще всего переносят на свойства белков вообще, хотя в этом классе веществ встречаются весьма оригинальные персонажи. Например, удивительный белок фиброин (от латинского fibra — нить), из которого в основном состоят выделения шелкоотделительных желез гусениц шелкопрядов при завивке коконов. Шелковая нить может достигать километра, а шелковая ткань обладает высокой прочностью и очень красива. Знаменитый блеск шелковой ткани обусловлен строением фиброиновой нити — в сечении она трехгранна.

Но рекордсменом по прочности является белковая нить других живых существ, а именно пауков. Паучья паутина состоит из белков спидроинов (от английского spider — паук) и разрывается лишь при растяжении в пять раз, сочетая в себе свойства эластичности и высокой прочности. При одинаковой толщине трос из паутины прочнее стального в сотни раз, вот только где взять столько паутины? Решением проблемы может стать генная инженерия — канадские генетики уже вывели генно-модифицированных коз, в молоке которых содержатся спидроины. Однако из этих белков нужно еще научиться прясть нити, а это пока не удается, хотя кое-что из молока модифицированных козочек уже получают (см. главу 15).

Совершенно другими свойствами обладает белок кератин, из которого в основном состоят ногти и волосы людей, когти птиц и носорожьи рога. Это твердое вещество, нисколько не похожее на жидкость внутри куриного яйца. Но, пожалуй, самым необычным может считаться белок, входящий в название Института белка Российской академии наук. На сайте Академии наук — да, да, Академии наук! — появился Squirrel Institute, то есть «Институт белки». Премиленький зверек и не знал, что над его изучением работает целый академический институт во главе с уважаемым ученым. Переводчика следовало бы свернуть в пружинку.

Помимо белков и важнейших из них — ферментов, которые синтезируются в нашем организме, существуют не менее важные вещества, которые организм человека производить не умеет. Они нам крайне необходимы. Это витамины.

Глава 8

Витамины, азбука жизни

Эти химические вещества, первое из которых было открыто в 1911 году, назвали аминами жизни — витаминами (от латинского vita — жизнь). Со временем выяснилось, что лишь некоторые из них являются аминами, то есть специфическими азотсодержащими органическими веществами, но название привилось, особенно после того, как было доказано, что без небольших, часто совсем маленьких, количеств этих веществ человек и вправду жить не может.

Витамин мореплавателей

Самым известным витамином является, конечно, знаменитая аскорбинка — витамин С. Название происходит от латинского scorbutus — цинга и отрицания «а». Именно недостаток витамина С вызывает пресловутый весенний авитаминоз. Еще сто лет тому назад работа по 12 часов в сутки 6 дней в неделю была вполне привычна и крестьянам, составлявшим подавляющее большинство населения Российской империи, и рабочим на заводах и фабриках. И в те времена люди гораздо больше ели, то есть количественно больше потребляли пищевых продуктов — просто из-за необходимости возмещения потерь от тяжелой физической работы. И соответственно организм получал положенное ему количество витаминов, содержавшихся в этой обильной пище. В какой-то повести крестьянин рассказывает, как он мог за раз съесть «меру картох». Мера — это ведро, 10 килограммов картошки. А сейчас — чашка кофе на завтрак, полпорции супа и «второе» из 150 граммов гарнира и куска шницеля на обед, полпакета пельменей на ужин, по дороге на работу банан — вот и весь наш рацион, вполне обеспечивающий нужным количеством калорий, но никак не витаминов.

По определению, витаминами являются вещества, необходимые человеческому организму, но им не синтезируемые. Они должны получаться извне, то есть из пищи, поскольку в воде или воздухе их нет, а больше мы ничего из внешней среды не используем. Забавно, что из всех сотен тысяч видов живых существ не умеют «изготавливать» внутри себя аскорбиновую кислоту только человек, человекообразные обезьяны (что неудивительно, ведь мы близкие родственники) и… морские свинки!

Недостаток аскорбиновой кислоты вызывает цингу. Именно эта болезнь свела в могилу, точнее, в соленые морские воды, намного больше моряков, чем все морские сражения, вместе взятые. Когда в 1497–1499 годах Васко да Гама впервые обогнул мыс Доброй Надежды, он потерял половину экипажа. Цинга — это болезнь, вызывающая кровотечение в тканях, кровоточивость десен, потерю зубов, анемию и общую слабость.

Путешествовавший из Лиссабона в Индию в 1579 году Томас Стивенс оставил такие воспоминания: «…десны распухают до огромных размеров, ноги отекают, все тело болит и настолько цепенеет, что невозможно шевельнуть ни рукой, ни ногой, и смерть наступает от слабости…». При этом еще в XIII веке было известно, что цингу излечивает апельсиновый или лимонный сок, однако эти сведения из ученых трактатов до большинства простых моряков и даже их командиров так и не дошли вплоть до — невероятно! — начала XX века. Хотя некоторые продвинутые компании, например Ост-Индская, все же рекомендовали капитанам своих судов брать на борт фрукты.

Только в 1919 году из стандартного пищевого рациона для лабораторных крыс был выделен некий фактор, предотвращающий заболевание этих животных цингой. Над задачей выделения конкретного химического вещества из этого фактора трудилось множество ученых в Европе и Америке, но удача улыбнулась лишь малоизвестному венгерскому химику Альберту Сент-Дьёрдьи. Из фруктовых соков и коры надпочечников крупного рогатого скота он выделил гексуроновую кислоту и установил ее брутто-формулу C₆H₈O₆. Здесь отметим, что витамин С в химическом отношении является простейшим среди витаминов. Структура и способ синтеза аскорбиновой кислоты (бывшей гексуроновой) были открыты в 1933 году, а в 1937 году Сент-Дьёрдьи получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

С витамином С связаны и некоторые заблуждения. Рекомендуемой дневной нормой для взрослых является 75 миллиграммов витамина С. Обычно считают, что больше всего витамина в лимонах, но это неверно. Кислый вкус лимона обусловлен не большим содержанием аскорбиновой кислоты, а совсем другой кислотой — лимонной. Из цитрусовых больше всего витамина С как раз в апельсинах, а рекордсменом является шиповник. Повторим, что при аскорбиновом авитаминозе развивается быстрая утомляемость, снижение устойчивости к холоду и возрастает подверженность ОРЗ, при чистке зубов кровоточат десны и возникает склонность к появлению синяков. Связь дефицита витамина С и простуды отмечал другой нобелевский лауреат по химии Лайнус Полинг, однако он считал аскорбиновую кислоту едва ли не панацеей и рекомендовал поедать в день до 10-100 граммов витамина. Это явное преувеличение, но при уже возникшем заболевании или для профилактики вполне можно принимать по грамму аптечного витамина. Отдельный совет курильщикам. Три (всего три!) сигареты разрушают всю дневную норму аскорбиновой кислоты.

Алфавит начинается с А и В

Обсуждение в этой главе первым именно витамина С вызвано только его всенародной известностью. Остальные витамины удобно рассматривать просто по алфавиту. Итак, витамин А, при дефиците которого развивается куриная слепота — плохое зрение в сумерках. В отличие от водорастворимой аскорбиновой кислоты, этот витамин растворяется только в жирах. Именно поэтому салат из морковки, важного источника витамина А, следует поливать подсолнечным маслом или хотя бы сметаной. В противном случае бета-каротин (предшественник витамина А) просто не будет усваиваться в пищеварительном тракте. Бета-каротин содержится и в других желтых и оранжевых овощах. Собственно говоря, этим-то витамином данные плоды и окрашены.

Но больше всего витамина А в рыбьем жире, говяжьей, тресковой и свиной печенке. Раньше считалось, что суточная потребность человека в витамине А равна одному миллиграмму, а столько витамина содержится в ложке рыбьего жира или столовской порции натертой морковки. В последнее время, однако, многие медики полагают необходимым увеличить суточную норму этого витамина до 5–6 миллиграммов. Стоит отметить, что дефицитность этого витамина — редкое явление, потому что его запасы в печени взрослого человека довольно велики, обычно их хватает на один-два года. Вот у детей таких запасов нет, и потому родителям следует внимательно следить за рационом наследников.

Но при этом передозировка витамина А очень опасна. Сейчас считается почти окончательно установленным, что именно из-за гипервитаминоза по витамину А погибли участники экспедиции шведского полярного исследователя Соломона Андре. Сей несчастный фантазер решил первым добраться до Северного полюса не традиционным путем — на собаках или лыжах, — а долететь до этой манящей всех землепроходцев точки на воздушном шаре. К сожалению, ни грузоподъемности шара, ни скорости истечения водорода из оболочки, ни розы ветров в Арктике он не знал. Андре и его спутники самонадеянно отправились в полет в 1897 году с одного из островов архипелага Шпицберген. Ветер отнес их совсем в другую сторону, потом шар стал падать на лед, и в конце концов трое путешественников добрались до острова Белый, где и умерли осенью того же года. При этом в их палатке в 1930 году был найден изрядный запас продовольствия, а следов нападения диких зверей обнаружено не было. Однако по остаткам пищи было видно, что бедняги не брезговали медвежатиной, причем самой вкусной частью этого зверя — его печенью, которая содержит чудовищные по человеческим меркам количества витамина А. Смертельные количества!

Теперь о витаминах группы В. Именно с первого из них, витамина В₁, вообще началась история витаминов. В 1911 году польский химик Казимир Функ обнаружил, что тяжелому заболеванию нервной системы под названием бери-бери подвержены только те, в чьем рационе отсутствует некое химическое вещество. Именно Функ выделил это вещество, по химической структуре оказавшееся амином, из экстракта рисовых отрубей и назвал его витамином. Интересно, что богатые и поэтому лучше (дороже) питавшиеся жители Юго-Восточной Азии парадоксальным образом болели бери-бери чаще, чем бедняки. И объяснялось это тем, что в богатых семьях ели дорогой отшлифованный рис без шелухи — и без витамина В₁, а бедняки пробавлялись неочищенным рисом с отрубями, в которых B₁ как раз и содержится.

Возвратимся ненадолго к витамину С. Аналогичная ситуация типа «богач-бедняк» наблюдалась во второй половине XIX века, когда возникла тенденция как можно скорее отнимать младенцев от материнской груди и выкармливать их молочными концентратами. Понятно, что в основном этой моде следовали состоятельные родители, и как же они были бы поражены, узнав, что участившиеся случаи заболевания цингой их младенцев вызваны плохим питанием! Доктор Барлоу исследовал тело скончавшейся в результате такой диеты полугодовалой девочки и поставил диагноз — цинга, но заболевание тут же переименовали в болезнь Барлоу. К чести доктора стоит сказать, что он догадался лечить «фамильную» болезнь говяжьим фаршем и апельсиновым соком (и как только это он сообразил?), и улучшение обычно наступало очень быстро.

Очень важный витамин В₁ регулирует углеводный обмен и абсолютно необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы. В некоторых книгах его даже называют «витамин оптимизма». В сутки человеку необходимо всего лишь два миллиграмма тиамина (это другое название витамина В₁), такое количество содержится в батоне черного хлеба или 250 граммах гороха.

Следующий витамин из группы В — рибофлавин, или В₂, недостаток которого (арибофлавиноз) приводит к общей слабости и упадку сил. Характерным проявлением дефицита В₂ является появление болезненных трещин в углах рта и воспаление языка, который становится ярко-красным, отечным и сухим. Витамин В₂ довольно широко распространен в животных и растительных продуктах, однако содержится там в небольших количествах. Рекордсменами являются пивные дрожжи, печень и почки. Две трети потребности в витамине В₂ обычно удовлетворяется за счет молочных продуктов и мяса, треть — за счет фруктов и овощей. Интересно, что рибофлавин разрушается на свету и поэтому переход на розлив молока в непрозрачную картонную тару способствовал снижению дефицита этого витамина. И последнее: известным и безжалостным врагом В₂ является алкоголь. Пьющим следует закусывать.

Недостаток следующего витамина, В₆(пиридоксина), приводит к возникновению себореи, то есть попросту, появлению перхоти. Поэтому не исключено, что вместо обработки волос широко рекламируемым зеленоватым шампунем стоит просто наладить свое питание. Тем более что требуется пиридоксина всего-то 2 миллиграмма в сутки, а содержится он в тех же печени, почках, пшеничных отрубях, молоке, яйцах, капусте и многих других продуктах. И конечно, в поливитаминных препаратах.

Хоть все эти В уже поднадоели, но — что поделать — существует и очень важен витамин В₁₂ (цианкобаламин), который иногда называют «красный витамин» из-за его роли в формировании и восстановлении красных кровяных телец. Цианкобаламина требуется человеку просто в незаметных количествах — тысячные доли миллиграмма (то есть миллионные доли грамма), но если этих миллионных долей не хватает, то развивается злокачественная (смертельно опасная) анемия и повреждается головной мозг.

Источниками витамина В₁₂ являются практически те же самые продукты, что и в случае других витаминов группы В. Строгим вегетарианцам, отказавшимся не только от мяса, но вообще от продуктов животного происхождения — яиц, молока, творога и сыра, особенно важно принимать препараты этого витамина. Видели ли вы когда-нибудь по телевизору индийских веганов, последователей чисто растительного вегетарианства? Так вот, эти кожа да кости не только результат просветления, достигнутого долгим пребыванием в позе лотоса в состоянии сомати, но и последствия банальной анемии, вызванной дефицитом витамина В₁₂.

Витамины солнечные и жирные

Наша азбука следует латинскому алфавиту, поэтому теперь — витамин D. Это очень необычный витамин, образующийся под воздействием ультрафиолетовой части солнечного света на жиры в нашей коже или получаемый с пищей. Другое название витамина D — кальциферол (несущий кальций). А кальций в первую очередь необходим для построения костей и зубов, поэтому дефицит витамина D приводит к возникновению хорошо известной болезни — рахита.

Рахит был обстоятельно описан, хоть и не объяснен, еще в 1650 году врачами Кембриджского университета, но только в конце прошлого века исследователи обратили внимание на географическую и социальную распространенность рахита. Эта болезнь практически не встречалась в солнечном Средиземноморье, однако свирепствовала в кварталах бедняков в северных странах. Половина героев Достоевского из «бедных людей» Петербурга наверняка страдали рахитом — автор прекрасно описал симптомы болезни, даже не подозревая о существовании этого заболевания.

Витамин D относится к группе жирорастворимых витаминов, да и содержится в различных природных жирах — всем известном пресловутом рыбьем жире, в сардинах, лососе, селедке, а также в молоке и молочных продуктах. Рыбий жир многим неприятен, но в последнее время появились капсулы с рыбьим жиром, которые можно просто проглотить не раскусывая. Обычная суточная норма — от 400 до 1000 МЕ (международных единиц), передозировка опасна. Слишком большие дозы витамина D (в 50-100 и более раз выше нормы) могут привести к летальному исходу. Время от времени такое происходит, несколько случаев специфических эпидемий были отмечены в СССР.

Дело в том, что на витаминных фабриках кальциферол выпускается в виде концентрированного раствора в растительном масле, при этом по цвету и вкусу раствор ничем не отличается от обычного масла. Раствор этот предназначен вовсе не для людей, а для подкормки кур на птицефабриках. Дальше понятно — цистерну с раствором витамина украли, распродали в розлив как дефицитное (в советские годы) растительное масло, граждане ели раствор в салатах и жарили на нем что придется. Факт целого ряда смертельных случаев под Одессой не был тогда обнародован, и только на секретном медицинском совещании некая дама-педиатр, смущаясь присутствием медицинских светил, обратила внимание на схожесть симптомов заболевания с симптомами отравления детей, слопавших полную упаковку родительских витаминов. В Одесской области находилась и находится сейчас химико-фармацевтическая фабрика.

На возможный дефицит витамина D следует обратить внимание людям, профессионально или в силу религиозных, национальных и тому подобных особенностей не получающих достаточного количества солнечного света. К ним относятся рабочие ночных смен, спящие днем, монахини и мусульманки в закрытых одеждах. О дефиците витамина важно помнить и жителям Крайнего Севера, особенно в период полярной ночи.

Теперь — буква Е. Нет числа лжеснадобьям для повышения потенции, в которые введен витамин Е, или токоферол. Но, хотя слово «токоферол» означает «несущий потомство», к улучшению эрекции и потенции витамин Е никакого отношения не имеет. Другое дело, что он необходим для нормального течения беременности, способствует увеличению выносливости и помогает выглядеть моложе, замедляя старение клеток. Последнее связано с сильным антиоксидантным действием токоферола. Вообще проблема старения, согласно современным данным, напрямую связана с образованием в клетках так называемых свободных радикалов, очень активных веществ. Свободные радикалы просто-таки пожирают клеточные оболочки — мембраны, причем в результате образуются еще более токсичные и реакционноспособные соединения. Источники токоферола — растительные масла, соя, листовая зелень, зерновой хлеб и пророщенные зерна пшеницы. В поливитаминные препараты витамин Е обычно вводится в количестве 100-1000 МЕ, буквально «на всякий случай». Передозировка не должна вызывать беспокойства — витамин Е абсолютно нетоксичен. А вот свободные радикалы… И радикал, и свобода — слова весьма подозрительные. Неудивительно, что студенческая радиостанция «Свободный радикал», организованная на химическом факультете МГУ, вскоре после оккупации Чехословакии войсками стран Варшавского договора в 1968 году была закрыта.

Чтобы отнести какое-нибудь вещество к классу витаминов, нужно соблюсти два условия: невозможность синтеза в организме и малая суточная потребность. Вот, к примеру, воздух или вода тоже поступают в человека только извне, но это ведь не витамины! Поэтому не очевидно отнесение полиненасыщенных жирных кислот к витаминам. С одной стороны, эти кислоты (линолевая, линоленовая и арахидоновая) действительно необходимы организму человека и не синтезируются в нем самом, то есть должны поступать с пищей. С другой стороны, требуемое суточное количество этих кислот (называемых также витамином F) совсем не ничтожно и измеряется сотнями миллиграммов и даже граммами. Но раз уж во многих руководствах и на практике принято считать эти кислоты именно витамином, витамином F, будем следовать традиции.

Итак, почему они «жирные»? В этом прилагательном нет никакого осуждающего оттенка, значит это только то, что кислоты содержатся именно в жирах, причем, если совсем точно, в жирах растительных. А термин «полиненасыщенные» свидетельствует о наличии в их молекулах нескольких («поли») двойных связей углерод-углерод. Кстати, вот и ответ на вопрос об источниках для нас витамина F — кроме растительных масел типа обычного подсолнечного или арахисового, этот витамин в значительных количествах находится в маргаринах и разных орехах, а также в авокадо. В Израиле выведен такой сорт авокадо, в котором мякоть по консистенции совпадает со сливочным маслом и может прямо намазываться на хлеб. Витамин F обеспечивает здоровое состояние кожи и волос, поэтому его вводят в такие средства, как «Крем для бритья с витамином F». Дневную потребность в витамине покрывают несколько чайных ложек растительного масла, добавленного в салат или используемого для готовки. (Кстати, буква F — от английского fat, жир.)

Наследие викторианских времен

К витаминам относят и вещества, которые синтезируем не мы с вами, а наши симбионты, проживающие в нашем кишечнике бактерии. Например, витамин К (от «коагуляция» — свертывание крови). Поскольку витамин К принимает участие в процессах свертывания крови и при его достаточном количестве предотвращается кровотечение, то он вполне мог бы помочь — если не в лечении, то хотя бы в снижении остроты заболевания сыну последнего российского царя, страдавшему наследственной гемофилией.

Романовы получили эту болезнь — несвертываемость крови — в наследство от английской королевы Виктории, бабушки Александры Федоровны Романовой, жены Николая II. Болезнь передается по женской линии, но болеют ею лишь особи мужского пола. Лучшим источником витамина К является йогурт, являющийся продуктом свертывания молока бактерией болгарская палочка. В начале ХХ столетия Болгария предала своего освободителя, Россию, и переметнулась на сторону Германии. А жаль, в противном случае царский двор мог бы получать из Болгарии этот самый йогурт. Кстати, и во Второй мировой войне наша братская Болгария была на стороне фашистов.

Есть такая неприятная болезнь — пеллагра, симптомами которой являются трещины и пузыри на коже и которая может приводить к нервно-психическим расстройствам (слабоумию). Само слово «пеллагра» означает «шершавая кожа» (от итальянского). Прекрасное профилактическое средство против пеллагры — витамин РР, который назван по первым буквам выражения «пеллагра превентид», то есть предотвращающий пеллагру.

РР жизненно важен для синтеза тестостерона, мужского полового гормона (для синтеза женского гормона — тоже). А без тестостерона репродукция попросту невозможна! Так что не забывайте о постном мясе, рыбе, мясе птицы. Но не следует думать, что у вегетарианцев с потенцией и репродукцией не все в порядке. Пример вегетарианской Индии с ее почти миллиардным населением легко опровергает заблуждение о необходимости мяса для продолжения рода. Дело в том, что витамина РР много в завязях пшеницы, в бобовых, финиках и фигах (инжире), черносливе и наших старых знакомых — пивных дрожжах.

Имеется и еще один важный витамин, не дослужившийся до своей собственной буквы, — фолиевая кислота. Этим витамином богаты петрушка, шпинат, лук и другие листья зеленых растений. А также тыква, печенка, дрожжи и даже ржаная мука. Особое внимание следует уделять фолиевой кислоте беременным: уже на второй неделе этого волшебного процесса в зародыше начинает формироваться то, что потом станет головным мозгом. При повышенном потреблении алкоголя дозу фолиевой кислоты лучше увеличить или попросту закусывать зеленым лучком. Распространенное заблуждение о содержании в зеленом луке большого количества витамина С, которого там совсем почти что и нет, привело к увеличению потребления этого продукта — ну и хорошо, зато в нем много фолиевой кислоты.

На этом закончим о витаминах. Вообще-то их существует еще несколько штук, и они играют важную роль в нашей жизни. Но человеку необходимы и другие вещества, например минеральные, о которых пойдет речь в следующей главе.

Глава 9

Микро и макро, нужные как воздух

Всем хорошо известно, что основной элемент жизни — углерод, на его основе построены все органические вещества. Но одним углеродом природа не ограничилась, нам абсолютно необходимы и входят в состав наших тел кислород, водород, азот и еще множество других элементов. Часть из них и есть минеральные вещества — микро- и макроэлементы, необходимые человеку и получаемые им с пищей. К макроэлементам принято относить металлы кальций, калий, натрий и магний, а также неметаллы хлор, серу и фосфор. Помните «Понедельник начинается в субботу» братьев Стругацких, статью в стенгазете «Фосфор нужен человеку как воздух»? Как это ни забавно, но без фосфора или любого другого из макроэлементов наша жизнь действительно невозможна. Фосфор, например, входит в состав наследственной молекулы ДНК.

По самому названию — макроэлементы — понятно, что организму человека их требуется довольно много — от десятых долей грамма до десятков граммов. А микроэлементы, как и витамины, содержатся в человеческом теле в количествах от десятков миллиграммов до микрограммов, что означает тысячные доли миллиграмма или миллионные доли грамма. Таких веществ (элементов) в настоящее время обнаружено 14, среди них десять металлов — железо, медь, хром, ванадий, молибден, марганец, цинк, кобальт, никель и олово и четыре неметалла — фтор, йод, кремний и селен.

Макро- и микроэлементы в виде соединений, как правило, присутствуют в нашей обычной еде, но на всякий случай их вводят сейчас в поливитамины, получая, так сказать, поливитаминоминеральные препараты. Это очень важно, поскольку существует определенная географическая зависимость распространенности того или иного элемента. Например, в некоторых регионах нашей страны в питьевой воде и местных продуктах питания не хватает фтора, а в других, прежде всего на Кавказе, наблюдается избыток меди. В этих районах соответственно следовало бы увеличить поступление из пищи фтора, а меди как раз уменьшить. Универсальные же препараты в принципе не могут учесть особенности огромной России, и следовало бы выпускать специальные препараты для каждого региона — может быть, такое время еще наступит, а пока будем принимать что есть. Это не только желательно, но и необходимо. Почему? Да просто потому, что за всем не уследишь и отсутствие каких-то элементов может привести к тяжелым заболеваниям. Поговорим об этом подробнее. Неметаллов меньше, с них лучше и начать.

Страшный йод, твердый фтор, модный селен

Говоря про неметалл йод, трудно удержаться от цитирования прекрасного стихотворения прекрасного поэта Владислава Ходасевича.

Пробочка над крепким йодом! Как ты скоро перетлела! Так вот и душа незримо Жжет и разъедает тело.

Конечно, в этой главе речь идет не про йод Ходасевича. В аптечный пузырек налит раствор элементарного кристаллического йода в этиловом спирте. Вследствие высокой окислительной способности аптечный йод дезинфицирует раны, но в организме человека он присутствует в сложных органических соединениях, прежде всего в белке щитовидной железы тироглобулине и гормонах тироксине и трийодтиронине. Щитовидная железа двумя своими долями охватывает трахею около подбородка. Выделяемые ею гормоны регулируют энергетические процессы и теплообмен. При недостатке йода возникает заболевание щитовидной железы — зоб. Это заболевание внешне проявляется в виде распухания шеи у подбородка, как, например, у вдовы Ульянова-Ленина Надежды Константиновны Крупской, болевшей диффузным токсическим зобом, или, иначе, базедовой болезнью.

Чаще всего наблюдается эндемический зоб, то есть специфичный для определенных географических зон и связанный с недостатком йода в почве, а следовательно, и в пище населения этих районов. Пища ведь сначала растет на этой почве в виде злаков, потом частично превращается в мясо поедающего эти злаки крупного и мелкого рогатого скота. На территории России эндемичными по йоду являются Урал, Северный Кавказ, верховья Волги и долины крупных сибирских рек, Забайкалье и Дальний Восток. Способствует развитию заболевания и избыток в рационе некоторых продуктов, прежде всего сырой капусты, содержащей прочно связывающие йод вещества, не «отпускающие» йод в желудке и кишечнике. Больше всего йода содержится в морепродуктах, как теперь называют рыбу, кальмаров, мидии и прочих морских гадов. Всем хорошо известно, что много йода в морской капусте и других морских водорослях.

Требуется человеку этого элемента совсем немного, доли миллиграмма (если точнее, то от 100 до 200 миллиграммов), но длительный дефицит йода в детском возрасте приводит к отставанию в умственном развитии и даже кретинизму. (Так, некоторые ученые полагают, что именно благодаря дефициту йода возникло знаменитое тирольское пение с руладами: в основе этих переливов, мол, лежат окрики тирольских пастухов, которыми становились обычно деревенские йододефицитные дурачки.) Но сейчас беспокоиться о дефиците йода не нужно. При появлении малейших симптомов заболеваний щитовидной железы можно просто перейти, например, на йодированную соль. Этот продукт очень дешев и в эндемичных районах может быть на всякий случай запасен.

После ряда аварий на атомных электростанциях оказалась актуальной еще одна особенность йода. При взрыве реактора в Чернобыле и недавней катастрофе на японской станции «Фукусима-1» было замечено, что в атмосферу выделяется радиоактивный изотоп этого элемента йод-131, накапливающийся в щитовидной железе и вызывающий ее тяжелые повреждения. Период полураспада этого изотопа невелик, всего 8 суток, но до практически полного прекращения излучения должно пройти немного больше пяти периодов полураспада (50 % + 25 % + 12,5 % + 6,25 % + + 3,125 % = 97 %), то есть опасность заболевания сохраняется в течение 8 × 5 = 40 суток. Для предотвращения накопления йода-131 в щитовидной железе необходимо использовать заместительную терапию, а именно сразу же после выброса радиоактивного изотопа, а лучше даже раньше, принимать препараты йода не радиоактивного, например йодат калия KIO₃. Насыщенная «правильным» йодом щитовидка радиоактивный изотоп поглощать не станет. Можно использовать и элементарный йод. После чернобыльской аварии ладошки и пятки польских детишек, проживавших в районе выпадения радиоактивных осадков, мазали спиртовым раствором йода, и это очень помогло, никто не заболел.

Однако надеяться только на препараты йода при радиационных катастрофах не стоит. Гораздо более опасные радиоактивные изотопы цезия и стронция обычным йодом не возьмешь, так что массовая скупка йодных препаратов и обычного спиртового раствора элементарного йода, которая происходила после аварии на «Фукусима-1», была во многом бессмысленной. Кстати, название станции «Фукусима» по-японски означает «счастливый остров», «счастливый уголок», что после этой аварии выглядит просто издевательством. К той же группе периодической системы Менделеева относится элемент фтор. Его недостаток тоже носит эндемический характер и тоже приводит к появлению некоторых болезней. К сожалению, о фторе стихов, кажется, никто еще не писал, зато о нем столько написано и рассказано в рекламах разнообразных зубных паст! «С фтором», «с флюористатом» и так далее. (Фтору не повезло с переводчиками, а потому приходится постоянно натыкаться на несуществующее в русском языке слово «флюорин». А ведь, казалось бы, загляни в словарь — и сразу узнаешь, что fluorine — это наш обычный фтор.)

И вот тут реклама не врет, фтор действительно необходим для предупреждения кариеса. Анион фтора замещает гидроксильную группу в гидроксиапатите эмали и превращает его в более прочный фторапатит (даже как-то обидно, что наши зубы имеют состав, одинаковый с известным фосфорным удобрением). Лучше всего этот защитный слой образуется в детском возрасте. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) утверждает, что искусственное фторирование питьевой воды до концентрации один миллиграмм в литре снижает заболеваемость кариесом на 30–50 %. В России фторирование воды проводится повсеместно, но существуют и специальные таблетки, которые дают детям в возрасте от 2 до 14 лет, причем не менее 250 штук в год.

Однако принимать фторсодержащие препараты без консультации с врачом все же не стоит. Фтор — токсичный элемент, его избыток довольно опасен. Требуется фтора примерно один миллиграмм в день, токсичность проявляется в дозах более 20 миллиграммов. Столько фтора содержится в 20 литрах воды, и столько не выпить, но вот с глупой детской забавой глотать зубную пасту следует бороться.

Формированию эмали мешает не только дефицит фтора, но и избыток другого элемента — селена. Селен сейчас стал очень модным элементом. Едва ли не половина сотрудников Института питания РАМН так или иначе занимаются селеном, а некоторые ученые считают недостаток селена чуть ли не важнейшей проблемой современности. Связано это с малым содержанием селена в почве и его ролью как мощного антиоксиданта (антиокислителия). Окислительные процессы в организме сопровождаются образованием свободных радикалов, повреждающих клетки и вызывающих рак. Это подтверждается целым набором фактов. Прежде других были обнаружены косвенные улики: в регионах с высоким или средним содержанием почвенного селена смертность от рака легких, молочных желез, пищеварительных органов и лимфом существенно меньше, чем в регионах с дефицитом селена.

Кроме того, было установлено, что у больных раком крови содержание селена именно в крови намного ниже, чем у здоровых людей, а увеличение содержания селена в организме сопровождается образованием менее злокачественных опухолей и меньшего количества метастаз.

Важная роль селена была установлена также после обнаружения связи некоторых сердечных заболеваний с дефицитом этого элемента в некоторых районах Китая и Забайкалья. Сейчас установлен синергизм действия селена и витамина Е — то есть при совместном приеме эффект каждого из антиоксидантов возрастает не вдвое, а гораздо больше. (Понятие синергизма можно прояснить на таком простейшем, хотя и обратном примере: при совместном проживании мужчины и женщины (например, в браке) расходы на питание увеличиваются не вдвое, а обычно лишь раза в полтора.)

Требуется селена не более десятой доли миллиграмма, причем мужчинам больше, чем женщинам. Дело в том, что половина всего селена в организме у мужчин находится в яичках, конкретно — в сперме, являющейся «расходуемым» материалом. В яичках селен находится не зря, и понятно, что дефицит элемента нарушает детородную функцию.

Много селена в тех же морепродуктах, а больше всего — в морской и каменной соли, однако избыток селена неблагоприятно влияет на костеобразование и, как уже говорилось, на состояние зубов. Считается, что селен помогает лечить и предупреждать появление перхоти. До сих пор не установлено, что же является истинной причиной этого заболевания, поражающего подавляющее большинство населения, — то ли нарушения биохимии из-за постоянных стрессов, то ли грибок Pityrosporum Ovale, то ли недостаток витамина В₆ (см. главу 8).

Четыре серьезных металла

Теперь о микроэлементах — металлах. Первый по алфавиту элемент ванадий (названный так в честь скандинавской богини красоты Ванадис) входит в состав некоторых биологически важных соединений, играющих стимулирующую роль в организме человека, а содержится ванадия в нас всего примерно 0,1 миллиграмма!

Ванадий не слишком дорогой металл, но все же раз в 50 дороже меди и ее сплавов. Когда в конце 70-х годов прошлого века заканчивалось строительство универсального спорткомплекса «Крылья Советов» на западе Москвы и архитектор комплекса (отец автора этой книги Алексей Образцов) захотел во всем здании установить красивые дверные ручки из медного сплава, вышло Указание о запрещении использования в строительстве дорогостоящих металлов, к которым отнесли и медь. Как говорили тогда, «в целях экономии». Расстроенный Алексей Сергеевич обратился к заказчикам, а «Крылья Советов» — это спортивный клуб могущественного ракетного Министерства среднего машиностроения, в просторечье Средьмаша (тогда шутили, что ракета — это средняя машина). Заказчик поинтересовался, какие именно металлы использовать нельзя, и убедился, что в Указании ничего не сказано о ванадии, да и кому бы в голову пришло упоминать этот металл в данном контексте? А в Средьмаше ванадия было навалом, и до сих пор в спорткомплексе болельщики, открывая двери, дергают за ручки из красивого темно-серого ванадия. (В перестроечные годы дворец превратился в ярмарку промтоваров с тысячами продавцов и покупателей, так что к ручкам могли и, так сказать, приделать ноги.)

Ванадий — важный элемент, но гораздо большее значение имеет следующее за ним железо — его в каждом человеческом теле около 4 граммов.

Несмотря на банальность рифмы, которую тем не менее использовал даже Пушкин, между понятиями «любовь» и «кровь» существует тесная связь, иногда весьма неожиданная. Железо находится в организме человека в основном в крови, в виде красного пигмента крови гемоглобина. В норме объем крови у мужчин составляет 5,2 литра, у женщин — 3,9 литра, концентрация железа в крови — около 0,5 грамма в литре. Таким образом, в крови взрослого мужчины содержится 2,6 грамма железа. Это железо можно выделить прямо в виде металла, если регулярно делать кровопускание. Существует легенда про некоего молодого влюбленного химика, который хотел из железа собственной крови изготовить колечко для возлюбленной. Приблизительные прикидки показывают, что для изготовления небольшого кольца потребуется сдавать и перерабатывать кровь на протяжении примерно двух лет (если без риска для здоровья). То есть теоретически такое украшение для любимой девушки изготовить можно, хотя станет ли она носить эту ржавеющую железяку? Не помешают ли ей воспоминания о том, как на протяжении двух лет ее друг колол себя шприцем, затем в лаборатории выпаривал собственную кровь, прокаливал остаток, чем-то там восстанавливал железо, плавил его в муфельной печи и так далее — вместо того чтобы нормально бегать с ней на дискотеку?

Итак, железосодержащий гемоглобин является одним из важнейших веществ нашего организма, прежде всего будучи переносчиком кислорода от легких к тканям (после вдоха) и углекислого газа от тканей к легким, из которых мы углекислый газ и выдыхаем. Интересно, что процесс дыхания кислородом с помощью гемоглобина на уровне организма рефлекторный, а в основе почти чисто химический. Поэтому белок гемоглобин легко обмануть, что и делает наш страшный враг угарный газ. Гемоглобин принимает молекулу угарного газа за кислород (они действительно геометрически похожи) и начисто забывает о своей основной функции. В результате человек сначала засыпает рядом с печкой, а потом уже не просыпается.

Дефицит именно этого микроэлемента является главным у женщин, которые теряют в месяц примерно в два раза больше железа, чем мужчины (догадайтесь почему). По данным Института питания РАМН, в нашей стране еще недавно железодефицитной анемией (гипосидерозом) страдало значительное количество молодых женщин Севера, Сибири и Дальнего Востока и даже центральных областей России. Основными симптомами гипосидероза в начальной стадии является легкая утомляемость, повышенная или пониженная возбудимость, затем начинается сердцебиение и головокружение, доходящие до обморока. И если первые стадии анемии распознать довольно трудно, — у кого это сейчас, в наше время повседневных стрессов, нет легкой утомляемости или ненормальной возбудимости? — то последующие стадии уже вполне заметны. Для устранения этого заболевания не требуется особо специального лечения, за исключением правильной диеты и, в запущенных случаях, введения в рацион препаратов железа.

Больше всего железа содержится в печенке и почках съедобных животных, кальмарах и мидиях и, разумеется, в препарате из бычьей крови гематогене. Много железа в железистых минеральных водах и грунтовых водах стран с месторождениями железной руды. Требуется железа от 10 до 18 миллиграммов в сутки, для беременных и кормящих женщин 18 миллиграммов являются уже не максимумом, а минимумом. Такое количество железа содержится в поллитровой бутылке минеральной воды «Полюстровская»[2], но, во-первых, далеко не все железо усваивается и правильная диета все равно необходима. А во-вторых, кто, кроме патриотичных петербуржцев, в состоянии выпить пол-литра гадкой «Полюстровской»?

Надо сказать, избыток микроэлементов тоже ни к чему хорошему не приводит. Однако в случае железа летальная доза составляет аж 35 граммов — несколько крупных гвоздей, и съесть за раз столько железа надо умудриться.

Очень удачно, что согласно русскому алфавиту за железом следует кобальт, также нужный для образования красных кровяных клеток и предотвращающий развитие анемии. Открытый еще в XVIII веке, кобальт (от немецкого kobald — гном) лишь недавно, вскоре после Второй мировой войны, был признан необходимым для человека элементом. Оказалось, что кобальт входит в состав важнейшего витамина В₁₂, и недостаточность кобальта — это именно недостаточность этого витамина. Причем обычно такой дефицит встречается редко, кобальта требуется всего-то 8 тысячных миллиграмма (8 микрограммов). Эти микрограммы содержаться практически в тех же пищевых продуктах, из которых мы получаем железо, хотя имеется кобальт и в зернах какао и в чае. Следующий элемент — марганец, его требуется человеку до 7 миллиграммов в сутки. Марганец, как правило, включается в поливитаминминеральные препараты. В обычной пище марганца содержится вполне достаточно, и, как правило, дефицита этого элемента не наблюдается. Но если вы страдаете повторяющимися головокружениями, рассеянны или имеете проблемы с памятью, то обязательно проверьте, получаете ли вы достаточное количество данного микроэлемента. Любопытно, что слишком много марганца может быть в водопроводной воде, текущей по старым трубам из стали, легированной марганцем.

Предельно допустимые элементы

Как уже отмечалось в разделе о ванадии, красивые современные дверные ручки часто делают из сплава меди и цинка — латуни, и ручки эти могут стать источником меди в организме человека: медь и латунь — металлы мягкие, легко истираются и попадают в пищу с немытых рук. Необходимость меди доказана, но излишки ее могут вызывать бессонницу, выпадение волос, нерегулярные менструации и депрессию.

Из курьезов, связанных с медью, отмечу такой. По правилам сброса сточных вод некоторых предприятий в них, этих водах, должно содержаться ничтожное количество меди — у нас вообще как самые строгие нормы в мире, так и самое безразличное отношение к их ежедневному нарушению. По известному принципу «строгость российских законов смягчается необязательностью их исполнения». Так вот, в смеси для выкармливания новорожденных специально введена медь в концентрациях, значительно превышающих эти ПДК — предельно допустимые концентрации. То, что якобы нельзя спускать в канализацию, необходимо давать детям!

Теперь о хроме. Соединения этого металла широко применяются при производстве нержавеющей стали, брезента и кожи, разнообразных химических товаров и красок. Неправильное использование соединений хрома приводит к тяжелым отравлениям, однако в конце 50-х годов прошлого века ученые обнаружили, что этот металл все-таки очень необходим, правда, в микроколичествах (где-то 0,1 миллиграмма в сутки), для нормального функционирования человеческого организма. Оказалось, хром нужен больным сахарным диабетом и атеросклерозом, так как снижает уровень сахара и жиров в крови. Хром усиливает действие инсулина — гормона, отвечающего за переработку глюкозы. Хром содержится в пивных дрожжах, морепродуктах, печенке и черном перце, причем установлено, что большинство из нас получает из пищи недостаточное количество этого элемента, особенно пожилые граждане.

Теперь поговорим про цинк. Чтобы мальчику стать настоящим мужчиной, ему необходимо в период полового созревания поглощать повышенное количество цинка. Недостаток цинка приводит к мужскому бесплодию из-за угнетения процессов образования сперматозоидов, возможна гипертрофия простаты (увеличение предстательной железы), причем введение соединений цинка предупреждает развитие рака этого органа (по крайней мере, у животных это доказано).

Вообще препараты цинка в виде мазей были известны уже в Древнем Китае и Египте, но основные исследования его роли в человеческом организме были проведены после обнаружения в Иране местной цинкдефицитной анемии. Карлики с недоразвитыми половыми органами и увеличенными селезенкой и печенью успешно вылечивались сульфатом цинка ZnSO₄.

В сутки человеку требуется до 15 миллиграммов цинка, но в некоторых препаратах количество этого микроэлемнта увеличено до 300 миллиграммов — и ничего страшного, при передозировке цинк просто выводится из организма. Тем не менее длительное хранение пищи в оцинкованной посуде недопустимо — хотя сейчас такая посуда встречается разве что в антикварных магазинах.

Цинк — последний по алфавиту из микроэлементов, но удивительным образом один из самых существенных. Он обнаруживается в сотнях ферментов, играющих важнейшую роль в обменных процессах. Вот, например, небезызвестная алькогольдегидрогеназа — фермент, ответственный за переработку спирта в организме. Цинк необходим для формирования и работоспособности этого важного, особенно для России, фермента, поэтому надо правильно закусывать — селедкой, бифштексом с горчицей, чесноком и яйцом. Наиболее правоверным вегетарианцам, питающимся только растительной пищей и не включающим в диету даже яйца, надо опасаться недополучения цинка и есть хлеб из муки грубого помола, в которой немало этого элемента.

Вот в основном и все о важных для нас микроэлементах. Впрочем, я совершенно уверен, что когда-нибудь выяснится необходимость и, например, какого-нибудь лития или другого элемента таблицы Менделеева. Кстати, эта таблица давно стала газетным штампом — «в сточных водах комбината можно обнаружить всю таблицу Менделеева». Осмелюсь отметить, что вся таблица Менделеева содержится также и в организме автора этой книги, и ее читателей. Весь вопрос, в каких количествах. Хром в виде некоторых соединений — сильнейший яд, в виде зеленого оксида — лучшая зеленая краска для крыш и заборов, а в количестве 0,1 миллиграмма — суточная норма потребления взрослого человека. Гомеопатию трудно считать серьезной наукой, но одно из положений этого направления в медицине бесспорно — вещество, в больших количествах являющееся ядом, в малых количествах порой нам просто необходимо. Пример микроэлементов это полностью подтверждает. А теперь поговорим о самом важном для человека микроэлементе — соли.

Глава 10

Самый главный минерал

Хлорид натрия, NaCI, поваренная соль или просто соль — одно из очень немногих веществ, которые человек употребляет в пищу и которые являются индивидуальными веществами, то есть их можно обозначить простой химической формулой. Кроме соли к ним относятся уже упоминавшийся сахар (сахароза) С₁₂Н₂₂О₁₁, вода Н₂О, уксус (уксусная кислота) СН₃СООН, лимонная кислота C₆H₈O₇ и еще пара-тройка веществ.

Соль на коленке

Поваренную соль в книгах по товароведению и питанию часто включают в раздел «Приправы», однако это совершенно неверно. Действительно, соль, как и другие приправы, потребляется в небольших количествах, примерно 10–12 граммов в день, причем на самом деле человеку нужно ее гораздо меньше, всего грамма два, однако роль соли в жизни человека вовсе не сводится к улучшению вкуса блюд или к консервации продуктов питания. Если бы речь шла только об улучшении вкуса, то от соли в принципе можно было бы отказаться, как мы вполне можем обойтись без всех приправ (о них — в главе 11). Но без соли мы обойтись не можем — она так же необходима нам, как вода или воздух. Хотя, разумеется, лишенный соли человек покинет этот мир позже, чем человек, лишенный воздуха или воды, но тоже обязательно покинет.

Дело в том, что соль играет ключевую роль в протекании некоторых чрезвычайно важных процессов в нашем теле. Точнее, эту роль играет не сама соль NaCI в молекулярном виде, а входящие в ее состав и высвобождающиеся уже в самих продуктах питания ионы натрия Na+ и хлора CI-. Ион натрия, который для простоты дальше будем называть просто натрием, поддерживает водный баланс в организме, но главное — участвует в образовании электрических импульсов в нервных клетках и является ответственным за процессы энергопереноса в клетке. Без натрия мозг был бы не в состоянии командовать внутренними органами человека, включая сердце, что неминуемо привело бы к летальному исходу. Кстати, с объяснением роли натрия в энергетическом обмене связана любопытная история о «домашней» науке.

Тут вот какое дело. Размеры современных ускорителей элементарных частиц составляют десятки километров. Стоимость оборудования нормальной химической лаборатории достигает нескольких миллионов долларов. Расшифровка генома человека длилась 12 лет и осуществлялась силами десятков лабораторий мира, затрачено на это было три миллиарда долларов. Так что современная наука — дорогостоящая многолюдная деятельность, совершенно невозможная в домашних условиях. Это общепринятое мнение.