Мир, созданный химиками. От философского камня до графена - Петр Образцов

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.

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.