Джордж Зейдан
Ингредиенты. Странные химические свойства того, что мы едим, пьем и наносим на кожу
Признаюсь, эти результаты меня удивили. Не буду лгать: я немного встревожился. На 23 % более высокий риск появления злокачественной опухоли? На 25 % более высокий риск развития синдрома раздраженного кишечника? На 26 % более высокий риск ожирения? На 14 % более высокий риск преждевременной смерти? Почему производство этого дерьма до сих пор законно?!
Ладно, я жутко испугался.
* * *
Я испугался по двум причинам. Во-первых, цифры действительно ужасающие. Во-вторых, по образованию я химик.
Кажется, что второе мало объясняет мой страх, но позвольте пояснить. Представьте, что перед вами два воздушных шара, наполненных гидроцианидом[17]. В одном содержится чистый цианид, полученный из отобранных вручную косточек яблок, растущих в чистых садах Массачусетса. (Да, в яблочных косточках содержится цианид. Скоро мы поговорим об этом подробнее.) В другом находится цианид, полученный в результате реакции Андрюсова, при которой метан и аммиак горят в кислороде при температуре 1093 °C в присутствии платино-родиевых сеток в качестве катализатора. Содержимое какого шара безопаснее вдыхать?
Никакого, разумеется. Вы умрете в любом случае. Для химика это аксиома библейских масштабов: если две молекулы имеют идентичную химическую структуру, они одинаково воздействуют на тело[18]. Цианид остается цианидом, независимо от того, получен он из яблок или создан человеком. Теперь замените «цианид» на «кекс», и вы получите аксиому чуть меньших масштабов, но все равно очевидную для любого химика: десерт, испеченный на кухне вашей бабушки, и тот, что произведен на заводе, остается кексом. Таким образом, идея о том, что они будут по-разному влиять на здоровье, кажется химику абсурдной, даже если в произведенном на заводе продукте содержатся искусственные добавки. Однако именно на этом делает акцент Монтейро: для него то, что делают с едой, важнее того, что в ней содержится. Для химика это все равно что сказать: «Природный цианид менее токсичен, чем промышленный». Разумеется, это не имеет смысла. Тем не менее для большинства неспециалистов аргументы Монтейро весомые, интуитивные и очевидные. И эта разница во взглядах почти всегда приводит к одному и тому же разговору. Когда химик и человек, не разбирающийся в этой науке, говорят о еде, получается что-то вроде этого.
Как звучит этот разговор для химика
Хиппи
Я покупаю только органические натуральные сырые необработанные продукты.
Химик
Эти слова ничего для меня не значат.
Хиппи
Значат, конечно! Это говорит о том, что в этих продуктах мало химических веществ.
Химик
Это не вполне разумно, ведь каждый продукт состоит из химических веществ. Разве ты не знал, что все на планете Земля состоит из химических веществ, в том числе и ты?
Хиппи
Мое тело – мой храм.
Химик
Твое тело – это большое пустое пространство, в которое впускают только священников?
Хиппи
Я просто думаю, что натуральные продукты полезнее, вот и все.
Химик
(Бьет ладонью по лицу с такой силой, что ломает нос.)
Как тот же разговор звучит для нехимиков
Обеспокоенный потребитель
Хочу покупать полезную пищу, но мне сложно провести свое исследование, и мне непонятно, кому доверять. Я покупаю органические и натуральные продукты, потому что они кажутся мне более полезными.
Бро, выступающий за ГМО и фармацевтику
Ты попался на тупые маркетинговые уловки.
Обеспокоенный потребитель
Но что насчет химикатов, которые добавляют в еду? Я понятия не имею, что это такое…
Бро, выступающий за ГМО и фармацевтику
Любая пища состоит исключительно из химических веществ. Ты тоже на 100 % состоишь из них. Все, что сейчас существует и было когда-то, – это химические вещества!
Обеспокоенный потребитель
Не нужно повышать голос.
Бро, выступающий за ГМО и фармацевтику
Не возражай мне, холоп!
Обеспокоенный потребитель
Просто позволь мне покупать натуральные органические продукты без искусственных добавок и гормонов. Ах да, отвали от меня!
Бро, выступающий за ГМО и фармацевтику
(Бьет себя кулаком по лицу без очевидной причины.)
А теперь тот же разговор, но теперь в упрощенном виде.
Хиппи: «Химические вещества – это плохо».
Фарма-бро: «Все состоит из химических веществ».
Оба эти аргумента абсурдны.
Хиппи-я бы сказал: «Ты правда считаешь, что все химические вещества вредны? Даже вода, воздух и все продукты?»
Фарма-бро-я бы ответил: «Ты не говоришь по-английски? Очевидно, что Хиппи называет плохими те химические вещества в составе продуктов, которые он не может произнести и не узнает».
Вместо того чтобы начинать педантичный спор о буквальном значении словосочетания «химическое вещество», поговорим о том, что на самом деле беспокоит Хиппи: некоторые из них вредны, и нам сложно понять, какие именно.
Раньше я был в лагере тех, кто говорит: «Все состоит из химических веществ, тупица». Но, прочитав об исследованиях, выявивших повышение риска развития множества заболеваний из-за способа обработки пищи, я впервые в жизни подумал: «Черт возьми, возможно, другие люди правы». Результаты исследований поставили под сомнение все, что я считал правильным. Может ли ультраобработанный хлеб, продающийся в пластиковых пакетах, действительно быть хуже батона, испеченного прямо в магазине? Действительно ли охлажденный лимонад в банках хуже сока пары лимонов, смешанного с тремя чашками сахара? А что насчет Cheetos?
Те чипсы, что вы покупаете в магазине, производятся путем пропускания кукурузной муки через экструдер[19]. При этом создается настолько сильное трение, что вода в кукурузной муке закипает. Расширяясь, она создает множество воздушных карманов и придает муке характерную форму кукурузных палочек. Хотя этот процесс кажется довольно сложным, вы можете приготовить вполне сносный аналог этой закуски у себя на кухне. Собирая материал для этой книги, я общался с историком кулинарии Кеном Альбалой, который по совпадению накануне готовил Cheetos. Вот его импровизированный рецепт.
1. Сварите рисовую лапшу.
2. Высушите ее в дегидраторе (духовка с очень низкой температурой и обдувом, предназначенная для выпаривания влаги из пищи).
3. Сбрызните сухую лапшу растительным маслом.
4. Нагревайте ее в микроволновой печи, пока не распухнет.
5. Посыпьте палочки вашими любимыми специями.
6. Вуаля! Вы приготовили подобие Cheetos.
Ребята из журнала Bon Appétit разработали очень подробный рецепт, который позволяет приготовить что-то еще более похожее на эти чипсы. Вы можете найти его в интернете. Съев импровизированный Cheetos Кена Альбалы, изысканный вариант Клэр Саффиц или обычные чипсы из магазина, вы потребите множество углеводов с приправами. Как химик, я интуитивно чувствую, что закуска, купленная в магазине, не хуже натуральной, приготовленной дома.
Тем не менее имеющиеся научные данные говорят прямо противоположное: у людей, потребляющих много ультраобработанных пищевых продуктов, более слабое здоровье и высокий риск преждевременной смерти.
Что ж, кто тогда прав?
* * *
Прежде чем углубиться в эту тему, давайте сделаем паузу и признаем, что вас волнует влияние на здоровье не только ультраобработанных пищевых продуктов. Вас интересуют любые продукты! Вопрос о том, можно ли есть обработанные продукты, – это лишь вершина айсберга. На самом деле вы хотите спросить: «Что мне следует есть?»
Прежде чем услышать ОТВЕТ, вы должны запомнить, что, каким бы он ни был, всегда найдется несколько очень громких людей, убежденных, что они знают все. (Вы наверняка слышали выражение: «Ешьте пищу. Не слишком много. В основном растительную».) Разные типы еды (солнцезащитных кремов, косметики или средств для уборки) вызывают либо единодушное согласие, либо конфликт военных масштабов. Особенно ярко это проявляется в отношении так называемых диет. Сегодня существует множество разных систем питания, и постоянно появляются новые. Однако если присмотреться, то все диеты делят еду всего на две категории: хорошую и плохую. Продукты, которые нужно есть, и те, которые потреблять не следует. Вот и все. Какой бы обманчиво простой ни была структура всех систем питания, сегодня мы можем выбирать из множества различных программ. В относительно недавно вышедших книгах упоминаются следующие диеты:
Палеодиета
Флекс-диета
Диета «Легкая»
Диета «Три сезона»
Водная диета
Диета на основе арахисового масла
Супермаркетная диета
Диета «Полезные жиры»
Диета «Живот, уходи!»
Диета «Пять укусов»
Диета «Дакота»
Библейская диета
Диета дяди Сэма[20]
Диета «Без плато»[21]
Четырехдневная диета
Семнадцатидневная диета
Разгрузочная диета
Диета 20/20
Диета «Нет времени»
Термогенная диета
Низкогликемическая диета
Диета «Хорошее настроение»
Бессолевая диета
Нордическая диета
Диета «Заповеди стройности»
Великолепная американская детокс-диета
Диета для хорошего секса
Диета для хорошего сна
Диета для ленивых
Диета для тех, кто жалеет себя
Диета «Никаких „С”»
Лимонная диета
Диета от пухлости
Диета «Тело йога»
Четырехзвездочная диета
Диета воина
Диета «Никаких прихотей»[22]
Мартини-диета
и, разумеется,
Диета, которая положит конец всем диетам: похудение чудесным образом.
Наименования подобных книг напоминают названия британских пабов: в основном бессвязные и бредовые, но такие благозвучные! На этом сходства не заканчиваются. Некоторые публикации о диетах такие же старые, как английские питейные заведения. Например, есть две книги: одна была напечатана в 1870 году, а вторая – в 2018-м. Угадайте, какая из них под буквой А, а какая – под буквой Б.
Книга А:
ОТКРЫТИЯ И УДИВИТЕЛЬНЫЙ ОПЫТ ПРОФЕССОРА Р. ЛЕОНИДОСА ГАМИЛЬТОНА, ДОКТОРА МЕДИЦИНЫ, В ОТНОШЕНИИ ПРИРОДЫ И ЛЕЧЕНИЯ заболеваний печени, легких, крови И других хронических заболеваний. ТАКЖЕ СОДЕРЖИТ биографический очерк его жизни (из журнала Harper’s), теорию о происхождении заболеваний И свидетельства чудесных исцелений.
Книга Б:
Спасение печени медицинским медиумом: лечение экземы, псориаза, диабета, стрептококка, акне, подагры, вздутия живота, желчных камней, проблем с надпочечниками, повышенной утомляемости, жировой болезни печени, ожирения, синдрома раздраженного кишечника и аутоиммунных заболеваний.
Книга А старая. Ее выдают ПРОПИСНЫЕ БУКВЫ. Кстати, наша одержимость всем натуральным вовсе не является чем-то современным. Вот название книги 1889 года: «ИДЕАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ: ТРАКТАТ О ПОЛЬЗЕ ВОЗВРАЩЕНИЯ К НАТУРАЛЬНОЙ И ПРИВЫЧНОЙ ЧЕЛОВЕЧЕСКОМУ РОДУ ПИЩЕ».
Да уж.
Любители вина оценят классику 1724 года: «СОК ВИНОГРАДА, или ВИНО, предпочтительнее ВОДЫ. ТРАКТАТ О ВИНЕ, великом сохранителе здоровья и лекарстве от большинства БОЛЕЗНЕЙ. Дополнен многими примерами исцелений этим благородным лекарством, методами его использования, а также профилактики и лечения болезней. С советами виноделам».
Чтобы трезвенники не чувствовали себя обделенными, для них есть книга 1779 года: «ТРАКТАТ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД, ДОПОЛНЕННЫЙ ПРАВИЛАМИ УПОТРЕБЛЕНИЯ ВОД И ПЛАНОМ ПИТАНИЯ ДЛЯ ЛИЦ, ИМЕЮЩИХ ХРОНИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ».
В 1916 году Юджин Кристиан написал пятитомную (!) книгу о питании под названием «ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ДИЕТЫ: ТРАКТАТ О ЕДЕ В ПЯТИ ТОМАХ, ГДЕ ПРОСТЫМ ЯЗЫКОМ ОБЪЯСНЯЕТСЯ ХИМИЯ ПИЩИ И ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА, А ТАКЖЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ДВУХ ЭТИХ НАУЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ПИТАНИЯ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО ПИЩЕВАРЕНИЯ, НАКАПЛИВАНИЯ ЕДЫ И ВЫВЕДЕНИЯ ОТХОДОВ РАДИ УСТРАНЕНИЯ ЖЕЛУДОЧНЫХ, КИШЕЧНЫХ И ДРУГИХ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ РАССТРОЙСТВ».
Если присмотреться, то все диеты делят еду всего на две категории: хорошую и плохую.
Питание и здоровье – одна из наиболее популярных тем всех времен. Как только Гутенберг[23] закончил с первым тиражом Библии, он приступил к книгам о диетах, и с тех пор печатный станок не останавливался. Разумеется, веселье не ограничивается книгами. Есть также интернет, где люди советуют делать кофейные клизмы (комнатной температуры, разумеется!) и пить собственную мочу. На нас несется цунами информации о питании и здоровье, которое зародилось как минимум триста лет назад и до сих пор не остановилось. Короче говоря, занимаясь поиском сведений о диетах и здоровье в сети, вы обычно приходите в замешательство и начинаете тревожиться.
С одной стороны, цифры, связанные с влиянием ультра-обработанной пищи на здоровье, не могут не пугать. С другой стороны, мы прославляем и демонизируем разные классы и категории еды уже сотни лет. Кто сказал, что одержимость ультраобработанными продуктами не является очередной причудой? Тем не менее мы интуитивно чувствуем, что чем дальше еда от природы, тем она вреднее для нас.
До конца первой части книги мы будем медленно, но верно двигаться к истине. Сначала рассмотрим химическую реакцию, рождающую каждый грамм еды на этой планете. Затем обсудим три важные причины, по которым наши предки обрабатывали пищу.
1. Чтобы избежать мгновенной и болезненной смерти.
2. Чтобы избежать медленной, но не менее неприятной гибели.
3. Ради интереса.
Прежде чем перейти к смерти и интересу, давайте начнем с того, с чего начинаются все продукты: с самой важной химической реакции на Земле.
Глава 2. Растения пытаются вас убить
Эта глава об углекислом газе, дефекации, водопроводе, зайце Энерджайзере, презервативах, ядовитом картофеле и мороженом НАСА.
Задолго до того, как люди стали играть по-крупному и готовить мясо убитых животных на огне, они питались в основном растениями. И мы были такие не одни: каждое животное на планете ело либо растения, либо животных, которые ели растения, либо животных, которые ели животных, которые ели растения…
Думаю, вы понимаете, о чем я.
Растения удивительны. Они строят сами себя из воздуха и почвы и берут энергию от солнца. Они питают всю планету как напрямую, так и косвенно. В чем их секрет?
Вы уже слышали ответ на этот вопрос, ведь в старших классах наверняка изучали фотосинтез. Возможно, вы видели эту химическую реакцию:
Если вам больше нравятся схемы, то:
(Кстати, если вы когда-либо гуглили какое-то химическое вещество, то вы, возможно, видели подобные структуры. Это химическая стенография. Каждая буква соответствует атому. С = углерод, Н = водород. Линии отражают химические связи: в данном случае электроны, распределенные между атомами. Везде, где пересекаются две или более линии, присутствует атом углерода. Он не нарисован, но он там есть. Почему химики не изображают каждый подобный атом? В случае больших молекул это заняло бы целую вечность.)
Вот объяснение, которое вы слышали в школе:
Растения используют солнечную энергию, чтобы преобразовать шесть молекул углекислого газа и шесть молекул воды в молекулу глюкозы и шесть молекул кислорода.
Я заснул так быстро, что ударился лбом о стол и снова проснулся. Но мы все же попробуем разобраться.
Растения используют солнечную энергию…
Люди изобрели солнечные батареи только в 1950-х годах, а растения сделали это 500 миллионов лет назад. Дело в том, что листья[24] работают как маленькие солнечные батареи. Растения нашли способ конструировать крошечные молекулярные аппараты, которые меняют их форму и поведение в ответ на всего один протон света, а также направляют энергию на производство глюкозы.
Итак, далее: …преобразовать шесть молекул углекислого газа…
С нашей точки зрения, в атмосфере слишком много углекислого газа (привет, климатические изменения!), но растениям кажется, что его слишком мало. На уровне моря воздух состоит из углекислого газа примерно на 0,04 %. Это значит, что если бы вы случайным образом взяли десять тысяч молекул воздуха, то всего четыре из них оказались бы молекулами углекислого газа, а 9,996 не были бы… им и не представляли бы никакой ценности для фотосинтеза. Получается, растения каким-то образом научились выискивать всего четыре необходимые молекулы из десяти тысяч.
Мы продолжаем: …и шесть молекул воды…
Нам нужна лишь сладкая-пресладкая вода.
Двигаемся дальше: …в молекулу глюкозы…
Глюкоза, которую производят растения, используется ими разными способами: она сжигается ради получения энергии точно так же, как это происходит у людей; превращается в сахарозу (это то же самое, что сахар в вашем кухонном шкафчике); трансформируется в крахмал и запасается на зиму[25]; превращается в целлюлозу и используется для построения растения… Этот список можно продолжать. В некотором смысле глюкоза – это многофункциональный швейцарский нож в растительном мире.
Последнее, но не менее важное: …и шесть молекул кислорода.
На каждую молекулу глюкозы, произведенную растением, формируется шесть молекул кислорода. Затем растение выбрасывает их в атмосферу, где на каждые 10 тысяч молекул и так приходится 2096 молекул кислорода. Немного уходит на то, чтобы получить энергию из глюкозы, но основная часть оказывается в атмосфере. Кислород в буквальном смысле является выхлопным газом фотосинтеза.
Люди изобрели солнечные батареи только в 1950-х годах, а растения сделали это 500 миллионов лет назад.
Растения используют солнечную энергию и воду, чтобы разбивать молекулы диоксида углерода и связывать атомы углерода вместе, благодаря чему образуются химически стабильные водорастворимые кольцеобразные молекулы хранения энергии. Вы знаете их как глюкозу. Она может сгорать ради получения энергии сразу же, применяясь в качестве строительного материала, или связываться в цепи из тысяч элементов, чтобы использоваться позднее.
Глюкоза производится в листьях, но, поскольку она очень важна, другие части растения тоже в ней нуждаются. Таким образом, ей необходимо переместиться из листьев в другие составляющие растения. В случае специй в горшочках у вас на кухне протяженность пути, который она должна преодолеть, составляет всего несколько сантиметров, но у самых высоких деревьев этот маршрут может достигать нескольких десятков метров. Так как же глюкоза попадает из одного конца растения в другой?
* * *
Прежде чем разобраться с вопросом «как», нам нужно поговорить о том, сколько глюкозы попадает из одного конца растения в другой. Если отвечать просто, то много. Дуб производит 25 килограммов этого вещества каждый день. Это вес семилетнего ребенка или золотистого ретривера женского пола. Значительная часть глюкозы транспортируется в цветки, плоды, ствол, ветви и корни.
У людей весьма интересная циркуляторная система. У нас есть один мощный насос (сердце), который толкает густую жидкость, наполненную живыми клетками (кровь), по большим и средним артериям и крошечным капиллярам. У растений этого нет, однако даже самое высокое дерево в мире, Гиперион в Калифорнии[26], умудряется перемещать глюкозу от листа, расположенного на высоте 116 метров, до самого глубокого корня, который может находиться в 30 метрах от ствола. Как это возможно? Благодаря флоэме. Вероятно, в школе вам рассказывали о ней:
Ксилема транспортирует воду из корней к остальным частям растения, а флоэма перемещает глюкозу из листьев в другие места.
Флоэма – это сложная ткань, и ее ключевые компоненты называются ситовидными трубками. Они напоминают водопровод, однако сделаны не из меди, как трубы на красивых фото ванных комнат на Pinterest[27], а из живых клеток. Одиночных живых клеток, прилегающих друг к другу, словно участки нефтепровода. Места их стыков имеют отверстия, как сито в кухонной раковине. Длина каждой секции, называемой ситовидным элементом, равна всего нескольким сотням миллионных долей метра. Ширина ситовидных элементов в листьях составляет около десяти миллионных долей метра[28]. Представьте, какой должна быть сила всасывания (или выдувания), необходимая, чтобы проталкивать сахарный раствор через соломинку шириной всего 10 миллионных долей метра и длиной десятки метров. Тем не менее растения делают это ежедневно. Как?
Благодаря фотосинтезу. В отличие от меня и вас, фотосинтез невероятно продуктивен. При оптимальных условиях некоторые растения могут вырабатывать молекулу глюкозы, используя всего 60 фотонов света (для сравнения: около 300 000 000 000 000 фотонов попадают в ваши глаза каждую секунду, когда вы смотрите на синее небо в солнечный день). Даже при умеренно благоприятных условиях растение может произвести около 800 миллиграммов глюкозы на лист среднего размера в день. Она постоянно поступает в ситовидные трубки в листьях, и, как вам известно, чем больше вы пытаетесь впихнуть в ограниченное пространство, тем выше давление внутри него. К счастью, глюкозе есть куда переместиться, чтобы снизить давление: в остальные части растения. Однако на самом деле оно никогда по-настоящему не падает, потому что фотосинтез продолжает происходить в листьях, где производится все больше глюкозы, которая поступает в ситовидные трубки и распространяется по другим частям растения[29].
Вы можете представить себе фотосинтез в виде насоса, но не механического, который работает благодаря компрессии, а химического, который производит все больше и больше глюкозы до тех пор, пока не появляется необходимость переместить ее куда-то.
Но не позволяйте тому факту, что этот насос немеханический, ввести вас в заблуждение. Если вы здоровы (и в каком-то смысле везучи), ваше артериальное давление составляет около 120 мм ртутного столба.
Давление внутри автомобильной шины равно 1800 мм ртутного столба, то есть оно в 15 раз выше артериального. Растения, не имеющие центробежного насоса, способны повышать давление в ситовидных трубках до 7500 мм ртутного столба! Чтобы ощутить такое давление, вам придется надеть снаряжение для подводного плавания и нырнуть на глубину 100 м. Сила, оказываемая на 6,5 см2 вашей кожи и возникающая из-за того, что 100 м воды давят на вас сверху, равна силе, оказываемой на 6,5 см2 крошечных трубочек толщиной 0,1 человеческого волоса, которые расположены глубоко внутри растений, окружающих вас ежедневно.
Поэтому в следующий раз, посмотрев на дерево или хотя бы специи на кухне, которые вы забыли полить, вспомните, что перед вами самый совершенный трубопровод на планете.
Около 300 000 000 000 000 фотонов попадают в ваши глаза каждую секунду, когда вы смотрите на небо в солнечный день.
А теперь давайте поговорим о том, что течет по этим трубочкам. Вспомните, что в ходе фотосинтеза в листьях образуется много глюкозы. Растение, однако, производит ее не в твердой форме. Практически все процессы внутри него, включая фотосинтез, происходят в воде. Таким образом, когда растения производят глюкозу, они делают это в воде. Перемещают ее по флоэме они тоже в воде.
Если растворить две чайных ложки сахара в чашке чая или кофе, то у вас получится приблизительно 3,3-процентный сахарный раствор. Для большинства из нас он будет на вкус довольно сладким. Баночка колы – это примерно 10-процентный сахарный раствор[30]. В соке растений содержание сахара варьируется от 10 до 50 %. Таким образом, в жидкости, которая течет по трубопроводной системе некоторых растений, концентрация глюкозы в три раза выше, чем в банке колы. Растения – это первые и самые старые производители сиропов в мире.
Фрукты вкусны и полезны, но жидкость, текущая от листьев к корням по тысячам крошечных трубочек под давлением как на глубине 100 метров или в работающем пожарном рукаве содержит о-о-о-о-очень много глюкозы.
* * *
Сахар – это только начало.
Если вы живете в США или другой развитой стране, то выбор продуктов питания у вас практически безграничен. Но если проследить источник этого огромного разнообразия, то вы обнаружите всего один – растения. В фотосинтезе участвуют две молекулы, состоящие из трех химических элементов (углерода, водорода и кислорода), которые превращаются в глюкозу. Растения не только сразу сжигают ее для получения энергии, но и откладывают на более позднее время в виде крахмала или жира. Таким образом, три самых важных пищевых группы (сахара, крахмал и жиры) состоят из трех одинаковых элементов, задействованных в ходе фотосинтеза. (Клетчатка, кстати, тоже. Хотя это не совсем еда, она полезна для процесса дефекации.)
Растения также производят белок, и для этого им нужен азот. Одни всасывают его из почвы корнями, а другие сотрудничают с микробами, которые вытягивают этот газ (N2) из атмосферы и производят аммиак (NH3), который растения затем преобразуют для построения белков, витаминов и ДНК.
Растения – это первые и самые старые производители сиропов в мире.
Итак, резюмируем: фотосинтез обеспечивает преобразование углерода, водорода, кислорода и азота в сахара, крахмал, клетчатку, жиры и белок. Растения также берут минералы из почвы и производят некоторые витамины, необходимые нам для выживания. Короче говоря, они превращают в еду то, что ей не является.
Где они хранят всю эту еду? Они строят из нее сами себя. И да, не будем забывать, что растения в основном состоят из воды. В них есть все, что вам – и другим животным – нужно для жизни[31].
Потрясающе, что растения выживают только на воде, воздухе, солнечном свете и почве, однако у этого есть недостатки. Они состоят из еды и качают очень питательный сахарный сироп по своим растительным венам 24/7. Кроме того, они неподвижно находятся в почве, а значит, не могут не только двигаться, но также рычать, лаять, кусаться или щипаться. По этим причинам их любят есть многие насекомые и животные.
Как это предотвратить?
Вести грязную игру.
* * *
В начале 1980-х годов Западная Виктория, Австралия, столкнулась с одной из страшнейших засух ХХ века. Среди пострадавших было стадо из 50 ангорских коз. Нехватка влаги означала недостаток растительного корма на пастбищах. Бедные животные голодали. Затем кто-то срубил для них эвкалипт. Это дерево может достигать 90 метров в высоту и используется для защиты от ветра на фермах, и на нем было, вероятно, несколько десятков тысяч листьев. Хотя это не самая любимая еда коз, это лучше, чем ничего.
К сожалению, нет. Через 24 часа почти половина стада умерла. (Вторая тоже бы умерла, если бы хозяин коз оперативно не отреагировал.) В чем было дело?
В цианиде.
Цианид – это прекрасный ион.
Четырнадцать единиц отрицательных электрических зарядов окружают, словно облако, два маленьких кластера положительных электрических зарядов, один с шестью единицами, а второй – с семью. Вы не видите внутренние положительные, но внешние слои отрицательных зарядов выглядят как изогнутая гантель, одна сторона которой тяжелее другой. Отрицательные заряды уплотняются рядом с кластерами положительных, однако они рассеиваются на более далеком расстоянии, подобно запаху после пускания газов.
Цианид прост. Он состоит всего из двух атомов: углерода и азота. Цианид легок: из всех ионов, которые мы можем встретить на нашей планете, лишь немногие весят меньше, чем он[32]. А еще цианид крайне токсичен. Я вешу 73 килограмма, и одна десятая грамма этого вещества, вероятно, убила бы меня. Полграмма – вес металлической канцелярской скрепки – точно оказались бы смертельными. В зависимости от дозировки я мог бы умереть быстро, менее чем через 60 секунд после его попадания на мои губы, хотя сердце могло бы продолжать биться в течение трех-четырех минут после последнего вдоха.
Цианид так токсичен, потому что он выглядит как кислород, но ведет себя не так, как этот газ. Когда вы вдыхаете воздух, эритроциты поглощают кислород в крошечных коридорах легких. Затем кровь переносит его практически к каждой клетке вашего тела, где маленькие органеллы, называемые митохондриями, используют его для производства молекулы под названием «аденозинтрифосфат» (АТФ). Ее можно сравнить с молекулярными батарейками ААА, которые являются основным источником энергии для вашего тела, поэтому в большинстве клеток содержится много митохондрий. Кислород имеет решающее значение на последнем этапе производства батареек ААА. Электроны (из химических связей в пище) распределяются на молекулу кислорода (из воздуха, которым вы дышите) и два иона водорода (вероятно, из воды, которую пьете), чтобы сформировать молекулу воды и одновременно запустить реакцию, которая приводит к образованию батареек ААА. По сути:
Приведенное выше уравнение вполне можно упростить до:
Эта реакция лежит в основе вашей жизни. Вы едите ради электронов, дышите ради кислорода и пьете ради водорода. Если убрать что-нибудь из этого, вы умрете.
Кислород, электроны и ионы водорода должны быть идеально расположены в пространстве на протяжении нескольких этапов, чтобы в результате реакции получились батарейки ААА. Для этого тело использует ряд ферментов[33]. Здесь появляется цианид. Он может выдавать себя за молекулу кислорода перед одним из важнейших ферментов. Когда вы не вдыхаете цианид, кислород связывается с ферментом и одна молекула этого газа распадается на два атома. Когда вы вдыхаете цианид, он быстро попадает в митохондрии и связывается с ферментом вместо кислорода. В отличие от него, молекула цианида не распадается на части, поэтому фермент просто остается выведенным из строя. Со временем цианид открепляется, позволяя ферменту вернуться к работе, но за то время, пока он бездействовал, батарейки ААА не производились.
В вашем теле тысячи триллионов митохондрий, поэтому, если вы вдохнете одну молекулу цианида, она слегка сократит количество батареек ААА, производимых внутри одной митохондрии в составе одной из 37 триллионов клеток вашего тела, но не убьет вас. В конечном счете тело присоединит атом серы к цианиду, образовав менее токсичный тиоцианат, который выводится с мочой. Но если бы вы вдохнули достаточно цианида, то это помешало бы многим митохондриям производить батарейки ААА. Какой же зайчик Энерджайзер[34] без батарейки в бедре?
Мертвый.
Высокие дозы газообразного цианида вызывают сухость и жжение в горле. Затем, независимо от пути попадания в организм, появляется ощущение нехватки воздуха и человек начинает задыхаться. После этого дыхание останавливается, появляются судороги. Затем, к счастью, человек теряет сознание. В этот момент может произойти сердечный приступ и наступить быстрая смерть, или, если мозг будет поддерживать работу сердца, пройдет несколько минут, прежде чем у сердечной мышцы наконец сядут батарейки. Примерно то же самое происходит, когда в организм не попадает достаточно кислорода, однако в данном случае в легких и теле его много. Вы просто не можете использовать его, поскольку цианид этому препятствует. Он душит клетки тела, несмотря на то, что недостатка кислорода нет. Это как умереть от жажды в водоеме.
Вы едите ради электронов, дышите ради кислорода и пьете ради водорода. Если убрать что-нибудь из этого, вы умрете.
Если вы живое существо, имеющее митохондрии, то попадание в ваш организм достаточного количества цианида вас убьет. Митохондрии вовсе не являются редкими органеллами, то есть компонентами, которые необходимы клетке для существования. Они есть у всех живых организмов, клетки которых содержат ядро. Они есть у ангорских и обычных коз. У вас, вашей собаки, кошки, песчанки, хорька, лемура, попугая, крота. Они есть у насекомых и млекопитающих. У любого живого существа, обладающего желанием и способностью есть растения, есть митохондрии. Такие организмы также называются эукариотами. Если вы растение и можете производить цианид, митохондрии тех, кто хочет вас съесть, являются отличной мишенью для яда.