В издательстве «Манн, Иванов и Фербер» вышла книга научной журналистки Кэтрин Прайс «Витамания», посвященная исследованию индустрии витаминов и биологически активных добавок. Автор рассказывает, почему химический термин стал синонимом слова «здоровье», и объясняет, как витамины вошли в жизнь человека, чем сейчас гордится наука о питании и чего добилась индустрия БАДов.
«Бумага» публикует отрывок из первой главы, посвященной витамину С. В нем Прайс рассказывает, как по-варварски матросы времен Великих географических открытий боролись с цингой и почему связь болезни и аскорбиновой кислоты долго оставалась неочевидной, а также объясняет, почему мы до сих пор не можем понять, сколько именно витаминов в день нам нужно.
Впервые мне довелось увидеть витамин в чистом виде, совершенно противоположном тому, что мы с такой легкостью глотаем в виде таблеток, в городке Парсиппани. Это случилось в дождливый ноябрьский день. Я была гостем в Инновационном центре питания, занимающемся разработкой и тестированием новых продуктов на деньги мирового лидера по производству синтетических витаминов, датской компании DSM.
Участвуя в регулярных мозговых штурмах, специалисты компании постоянно создают новые продукты, опираясь на опыт ученых-химиков DSM и технологии производства ароматических добавок, которые позволяют внедрять витамины и так называемые функциональные ингредиенты в наше питание. Однако я вовсе не собиралась изобретать очередной обогащенный витаминами сорт крупы, хлопьев или питательных батончиков. Моя цель была гораздо более приземленной: по истечении более чем трех десятков лет поедания и приема витаминов я все же явилась в центр, чтобы узнать, чем являются витамины на самом деле.
Моим гидом в тот день был американец французского происхождения, главный директор по глобальному техническому маркетингу, фармаколог по образованию доктор Жан-Клод Тритч. Его седеющие волосы отросли до мочек ушей, а джемпер с глубоким вырезом поражал ярким розовым оттенком. Мы находились в комнате, где концепты новых продуктов для подмешивания в пищу или пищевые добавки представлялись компаниям-производителям. Тритч излагал основы учения о витаминах на фоне мини-кухни, а я сидела на барном табурете перед гранитным прилавком с разложенной на нем коллекцией прототипов новых продуктов.
Моя цель была гораздо более приземленной: по истечении более чем трех десятков лет поедания и приема витаминов я все же явилась в центр, чтобы узнать, чем являются витамины на самом деле
Стоит нам услышать слово «витамин», как перед мысленным взором появляется пузырек с таблетками. Так же ошибочно мы готовы применить этот термин ко всем пищевым добавкам и нередко путаем с витаминами минералы. Однако Тритч сказал совершенно определенно, что есть ровно тринадцать витаминов, действительно необходимых человеку: все это органические вещества, которые мы естественным образом получаем с продуктами питания. Четыре витамина жирорастворимые, а значит, им необходимы жиры, чтобы адсорбироваться в организме: А (ретинол), D (колекальциферол), E (токоферол) и К (филлохинон). Оставшиеся девять растворимы в воде: С (аскорбиновая кислота) и восемь витаминов, объединенных в группу В, — В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (ниацин), В5 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), В7 (биотин, иногда называемый витамином Н), В9 (фолат, или фолиевая кислота) и В12 (кобаламин). Иногда в качестве четырнадцатого витамина приводят также холин, но чаще мы встречаем список из тринадцати пунктов. (Некоторые витамины могут принимать несколько химических форм, и в таких случаях ученые имеют в виду наиболее распространенный или наиболее подходящий к случаю вариант.)
В отличие от основных компонентов пищи (жиров, белков и углеводов) витамины не сгорают в организме как топливо; вместо этого они выполняют свою главную роль: способствуют протеканию важнейших химических реакций, поддерживающих жизнь в нашем теле. Как объяснил мне Тритч, именно поэтому витамины определяются как незаменимые микрокомпоненты пищи — незаменимые, потому что организм не может без них обойтись, но в то же время не в состоянии синтезировать их самостоятельно в достаточных количествах. А это значит, что нам приходится получать их из внешних источников, причем приставка микро- говорит о том, что они нужны организму в реально минимальных количествах — как правило, не более 100 мг в день.
В отличие от основных компонентов пищи (жиров, белков и углеводов) витамины не сгорают в организме как топливо; вместо этого они выполняют свою главную роль: способствуют протеканию важнейших химических реакций, поддерживающих жизнь в нашем теле
Так оно и есть: те количества витаминов, которые действительно необходимы нашему телу, подчас невозможно различить глазом, и тем труднее нам поверить в то, что от такой малости зависит наша жизнь. Например, чтобы во время беременности у развивающегося плода не возникло фатальных проблем с нервной системой, женщине достаточно принимать всего 240 микрограммов фолиевой кислоты: столько весят две крупинки соли из банки Morton salt. Рекомендуемая норма потребления (РНП) витамина D, которая позволит организму успешно усваивать кальций и предотвратит размягчение костей, согласно данным диетологов, равна 15 мг (600 МЕ), что составит одну шестнадцатую от упомянутого нами количества фолиевой кислоты. А РНП для витамина В12, из-за нехватки которого могут развиться депрессия, галлюцинаторно-бредовые состояния, потеря памяти, обмороки, нарушения нервной системы, а в самых тяжелых случаях — смертельно опасная анемия, и того меньше: 2,4 мг, то есть 0,0000024 грамма. Это уже 1/100 от РНП фолиевой кислоты, составляющая 1/67 одной крупинки соли.
Чтобы сделать рассказ об этих микроскопических величинах более наглядным, Тритч дал мне попробовать и понюхать несколько образцов чистых витаминов, оказавшихся у него под рукой. Витамин С выглядел как мелкий белый порошок и был еще кислее, чем лимонная кислота, которую используют кондитеры. Я недавно слегка порезала палец о край бумаги и, когда витамин попал на ранку, почувствовала сильное жжение. Тиамин был белым и горьким. Порошковый рибофлавин имел оттенок мускатной тыквы. Фолиевая кислота оказалась желтым веществом с меловым вкусом, витамины А и D — прозрачными липкими кристаллами, легко растворявшимися в жирах, витамин Е — безвкусной вязкой прозрачной жидкостью, В12 — ярко-розовым.
В инновационном центре мне также показали модели химической структуры молекул витаминов и их увеличенные фотоизображения: разноцветные кристаллы, сверкавшие на свету. Но даже после того, как я потрогала их, попробовала на вкус и ощутила их запах, я по-прежнему чувствовала себя обманутой в ожиданиях. Мне все еще не верилось, что эти малопривлекательные, лишенные запаха вещества так важны и буквально жизненно необходимы не только мне, но и каждому человеку.
Витамин С выглядел как мелкий белый порошок и был еще кислее, чем лимонная кислота, которую используют кондитеры
Тогда я подумала, что проблема заключается в том, что я все еще не знаю, что именно делают витамины в нашем организме, — а без этих знаний невозможно понять, почему нехватка витаминов может оказаться смертельно опасной. И я решила, что начну свои исследования с того витамина, который знаком мне лучше всех прочих, — с витамина С.
Многим из нас известно, что недостаток витамина С приводит к болезни под названием «цинга». Возможно, вы даже слышали или читали истории о том, как после продолжительных плаваний у моряков начинали выпадать зубы. Действительно, не очень-то приятно остаться без зубов, но вряд ли это можно назвать угрозой для жизни! И к тому же цингу легко вылечить с помощью апельсинового сока. Что же тут такого опасного?
Однако опасность есть, и немалая. Потому что, кроме разрушенных десен, цинга лишила жизни не меньше двух миллионов моряков в период между открытием Колумбом Америки в 1492 году и развитием пароходства в середине XIX века. Это было такой серьезной проблемой, что владельцы парусников и управляющие судоходными компаниями изначально закладывали 50 % смертности экипажей от цинги в любом длительном плавании. По данным историка Стивена Боуна, от цинги моряки погибали чаще, чем от штормов, кораблекрушений, войн и всех прочих болезней, вместе взятых.
Цинга начинается со столь сильной сонливости, что в старину люди принимали внешнюю лень скорее за причину, чем за симптом болезни. Ваше тело становится слабым и вялым, ломит суставы. Руки и ноги отекают, а кожа покрывается синяками при малейшем нажатии. По мере развития болезни десны становятся отечными и рыхлыми и появляется дурной запах изо рта. Зубы шатаются и выпадают, а из-за внутренних кровоизлияний кожа покрывается пятнами. Открываются старые раны, слизистые покровы кровоточат. И если вас не начнут лечить, то рано или поздно вас убьет кровоизлияние в сердце или мозг.
Цинга начинается со столь сильной сонливости, что в старину люди принимали внешнюю лень скорее за причину, чем за симптом болезни
Живописуя ужасы цинги, Боун приводит непридуманный рассказ оставшегося безымянным английского корабельного хирурга, отправившегося в плавание в XVI веке. «Она полностью разрушила мои десны, они почернели и кровоточили, — писал он. — Икры и бедра также почернели, как от гангрены, и мне приходилось ежедневно пускать в ход свой нож, чтобы вскрыть гниющую плоть и выпустить дурную зловонную кровь. Тем же ножом я чистил десны, распухшие так, что не было видно зубов… Всякий раз, отсекая омертвевшую плоть и выпуская черную кровь, я прополаскивал рот собственной мочой и драил десны что было силы… И в дополнение ко всем прочим несчастьям я не мог есть, потому что не в состоянии был проглотить неразжеванную пищу… Многие из наших моряков умирали каждый день, и постоянно в море за бортом мы видели три-четыре плавающих трупа».
Цинга поразила многих из первооткрывателей, о которых нам рассказывали в школе: у Васко да Гама она отняла родного брата, и сам Фернан Магеллан писал о том, как у него на глазах болезнь убивала его моряков, вынужденных питаться «черствыми сухарями, размолотыми в пыль, кишевшими червями, провонявшими пометом крыс, пировавших над этими сухарями, когда они еще были свежими и съедобными». Цинга унесла так много жизней во время морского похода 1740–1744 годов под командованием английского капитана Джорджа Энсона, что его вояж стал символом самого ужасного провала в истории морской медицины.
Читая обо всех этих ужасах, трудно удержаться от желания вернуться назад во времени, встряхнуть как следует всех этих людей и приказать им съесть хотя бы по одному лимону. И ведь мысль о том, что некоторые продукты могут лечить цингу, на тот момент не была абсолютно новой: еще в 1533 году французский первопроходец Жак Картье сообщал о том, что, когда его флотилия вмерзла в лед на реке Св. Лаврентия, моряки спасались от цинги с помощью специального чая, который готовили для них аборигены из коры и листьев каких-то деревьев. И в 1500-х, и в 1600-х годах все больше капитанов задумывались о возможной связи между питанием и цингой. В 1734 году датский врач Иоганн Бахстром первым употребил термин antiscorbutic («противоцинготный») и использовал его для обозначения свежих овощей.
Цинга поразила многих из первооткрывателей, о которых нам рассказывали в школе: у Васко да Гама она отняла родного брата, и сам Фернан Магеллан писал о том, как у него на глазах болезнь убивала его моряков
Даже Энсон — капитан, командовавший в упомянутом мною жутком походе, — отдал приказ загрузить как можно больше апельсинов, и судовой капеллан Ричард Уолтер описал ряд овощей, «особенно полезных для лечения симптомов цинги, связанных с солевой диетой и длительными походами». Но несмотря на то что многие капитаны осознавали связь между рационом моряков и их подверженностью цинге, никто понятия не имел о том, что же делает некоторые продукты противоцинготным средством.
Сегодня ученые разобрались в этой связи, и это помогает понять в целом, как витамины действуют на наш организм. Несмотря на свои отличия с точки зрения их химических свойств, все до единого витамины играют важнейшую роль в нашем метаболизме — обмене веществ, происходящем в виде внутриклеточных химических реакций. И хотя мы вряд ли осознаем непрерывное течение этих реакций, от них зависит наша жизнь. Они нужны, чтобы просто прогуляться по улице. Они нужны, чтобы прочесть книгу. Это же касается заживления ран, вынашивания детей или обновления любой из тканей в организме. Химические реакции наращивают и уменьшают наши мускулы, регулируют температуру тела, удаляют из организма токсины, выводят пищевые отходы, укрепляют иммунитет и даже влияют (а иногда и сами создают) на настроение. Благодаря им мы получаем энергию, необходимую, чтобы дышать, и можем использовать вдыхаемый нами кислород для извлечения энергии из пищи. Благодаря им мы пользуемся осязанием, зрением, вкусом и слухом. Наш метаболизм не просто одна из граней жизни: это и есть наша жизнь! Без этих химических реакций обмена веществ мы оставались бы неподвижными и бесчувственными, как камень.
Несмотря на свои отличия с точки зрения их химических свойств, все до единого витамины играют важнейшую роль в нашем метаболизме — обмене веществ, происходящем в виде внутриклеточных химических реакций
Однако общей проблемой всех этих реакций является их неприемлемо низкая скорость. И если предоставить им течь самим по себе, жизнь в итоге просто застынет на месте. Наши организмы справляются с этой преградой при помощи так называемых энзимов, крупных молекул белка, способных запустить и ускорить эти важные химические реакции. Иногда благодаря энзимам они протекают в миллионы раз быстрее, чем если бы оставались предоставлены самим себе. Но организму часто требуется помощь в создании этих энзимов, точно так же как энзимам нужна помощь для выполнения своей работы. Вот тут-то и вступают в дело витамины, исполняя две свои самые важные функции: помогают организму в выработке энзимов, а энзимам — в выполнении их работы. Чтобы энзимы могли ускорять химические реакции и при этом не распадаться, им приходится расходовать витамины, и для большинства таких реакций требуется их постоянное поступление.
Это объясняет, почему нехватка витаминов превращается в проблему: без их постоянного притока в организм реакции, требующие их участия, застопорятся. При цинге нарушается синтез коллагена — первичной белковой структуры, образующей мышцы, кожу, стенки кровеносных сосудов и хрящи, необходимой для заживления ран и всех остальных процессов, где задействована соединительная ткань, составляющая до 30 % от общей массы тела. Коллаген — то, что скрепляет воедино все наши ткани, и само слово происходит от греческого понятия «клей». Без коллагена наше тело буквально распадается по частям: отсюда и кровоточивость, и ломкость костей, и потеря зубов из-за цинги. Организм вырабатывает коллаген из его предшественника, проколлагена, при помощи тех самых энзимов. Но эта энзиматическая реакция не смогла бы произойти — а значит, и коллаген не смог бы образоваться — без участия витамина С.
При цинге нарушается синтез коллагена — первичной белковой структуры, образующей мышцы, кожу, стенки кровеносных сосудов и хрящи, необходимой для заживления ран и всех остальных процессов, где задействована соединительная ткань, составляющая до 30 % от общей массы тела
На самом деле ученые все еще не разобрались полностью во всех тонкостях воздействия витаминов на наш организм: как именно они это делают и какими могут быть отдаленные последствия выраженного авитаминоза. А это, в свою очередь, чрезвычайно усложняет рекомендации, относящиеся к здоровому питанию. Вот что написано в отчете неправительственной комиссии по питанию и пищевым продуктам при Национальной академии наук США за 2003 год: «Научные исследования так и не определили оптимальное количество того или иного продукта в зависимости от возраста или половой принадлежности каждого человека — и равным образом этого не может быть и в современных рекомендациях по питанию». И далее в том же отчете утверждается, что «некоторые положительные эффекты могут быть соотнесены с совершенно разными количествами определенного потребляемого продукта».
То есть получается, что сами по себе РНП, которые многие из нас используют как точки отсчета для составления персональной диеты, вовсе не являются персональными! Нам предлагают воспользоваться показателями, которые не подходят для удовлетворения пищевых потребностей 97–98 % населения, то есть для большинства из нас. (Это также означает, что вовсе не обязательно ежедневно получать все 100 % от вашей РНП, поскольку организм способен создавать запасы самых необходимых микроэлементов, — важно отслеживать весь процесс во времени.) И даже без этого чудесного способа предохранения от ошибок комиссия по питанию, на государственном уровне публикующая данные по РНП, так и не смогла определить точные РНП для взрослых по биотину, пантотеновой кислоте или витамину К. Не говоря уже о том, что вообще нет РНП ни по одному из витаминов для новорожденных и младенцев первого года жизни.
