Джордж Зейдан – Ингредиенты. Странные химические свойства того, что мы едим, пьем и наносим на кожу (страница 7)

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.

Цианид прост: он состоит из углерода и азота, которые растения получают из воздуха и почвы практически в неограниченном количестве. Он легок: в нем всего два атома, и это значит, что на его производство не требуется больших энергетических затрат (белок, например, состоит из тысяч атомов). Этот ион наносит удар по одной из основных составляющих жизни, производству энергии, поэтому он чрезвычайно токсичен для широкого круга потенциальных пожирателей растения.

Этот яд был бы идеальным, если бы не одно но: у растений тоже есть митохондрии. Таким образом, цианид так же токсичен для них, как и для того, кто собирается их съесть. Есть, однако, простой и коварный способ обойти это препятствие. Вместо того чтобы производить чистый цианид, растения присоединяют его к безвредной молекуле глюкозы, образуя цианогенный гликозид.

Цианогенные гликозиды можно сравнить с гранатами. Взрывная часть гранаты – это молекула цианида, а чека – молекула глюкозы.

Чека внутри: граната безвредна. Чеки нет: граната опасна.