Витамания. История нашей одержимости витаминами
Шрифт:
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 [12] . 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.
12
Энзимы, как и положено протеинам, представляют собой длинные цепи аминокислот, то есть молекул, являющихся строительными блоками белка, свернутыми в определенную трехмерную форму. Подобно ключу, отпирающему только свой собственный замок, энзимы проявляют высокую специфичность во взаимоотношениях с другими веществами. Эта специфичность чаще всего отражается в их названии — благодаря наращению «-аза». «-Аза» обозначает, что вы имеете дело с энзимом, а перед суффиксом стоит название реагирующего с ним вещества.
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.
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 [13] . 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» [14] .
13
Committee on Use of Dietary Reference Intakes in Nutrition Labeling, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes: Guiding Principles for Nutrition Labeling and Fortification. Washington, DC: The National Academies Press, 2003, р. 75.
14
Committee on Use of Dietary Reference Intakes in Nutrition Labeling, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes: Guiding Principles for Nutrition Labeling and Fortification. Washington, DC: The National Academies Press, 2003, р. 74.
То есть получается, что сами по себе РНП, которые многие из нас используют как точки отсчета для составления персональной диеты, вовсе не являются персональными [15] ! 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 [16] . Не говоря уже о том, что вообще нет РНП ни по одному из витаминов для новорожденных и младенцев первого года жизни.
15
Каждые несколько лет начиная с 1943 года правительство возобновляет контракт с Советом по продовольствию и питанию (который, будучи частью Института медицины, представляет собой независимую некоммерческую организацию, не получающую финансирования от Конгресса) на переработку и исправление списка рекомендуемых норм потребления с целью поддержания его в соответствии с новыми, современными данными и достижениями науки.
Изначальной целью создания совета (в соответствии с его названием) являлось составление рекомендаций, способных предотвратить нехватку тех или иных веществ в рационе. Так продолжалось примерно тридцать лет, но в 1970-х годах все чаще стала возникать мысль о том, что правильная диета способна снизить риск развития сердечно-сосудистых и раковых заболеваний. В конце 1980-х годов такие публикации, как «Ежегодный хирургический отчет по питанию и здоровью за 1968 год», все увереннее проводили параллель между особенностями питания и здоровьем. В результате совет расширил свою сферу деятельности от профилактики серьезных алиментарных нарушений до составления диеты, предотвращающей развитие хронических форм заболеваний. Более того, он начал выражать тревогу из-за постоянного роста популярности в Америке пищевых добавок вкупе с обогащенными продуктами. А в 1976 году вышла поправка Проксмайра, запрещавшая совету по продовольствию и питанию ограничивать доступ к витаминам и пищевым добавкам, способным привести к передозировке некоторых биологически активных нутриентов.
В ответ на это в 1994 году совет выступил с успешным предложением оформлять свои рекомендации в виде списка под названием «Рекомендуемое потребление с пищей» (РПП). Сегодняшнее РПП представляет собой фолиант толщиной около 5000 страниц. Список все время удлиняется и дополняется на основе последних научных данных, издается в сотрудничестве с канадскими нутрициологами и показывает рекомендуемое ежедневное потребление нутриента с пищей, являющееся достаточным практически для всех (97–98 %) здоровых людей в каждой половозрастной группе. Однако теперь в РПП входят три новых определения (и аббревиатуры): максимальное переносимое потребление (максимальное регулярное суточное потребление отдельного нутриента, не сопровождающееся нежелательными эффектами, МПП); ожидаемая средняя потребность (ОСП) и адекватное потребление (АП).
16
Институт медицины. Dietary Reference Intakes: Vitamins.Files/Nutrition/DRIs/5_Summary Table Tables 1–4.pdf.
Как это ни удивительно, мы все еще сталкиваемся с трудностями в точном определении содержания витаминов в нашем организме и в потребляемой пище. Во многих случаях можно сделать анализ крови, но по-прежнему нет единого стандарта (вот почему вы могли столкнуться с совершенно разными данными в зависимости от той или иной лаборатории) и единого мнения о том, с каких значений начинается понятие «авитаминоз». Как бы в насмешку над учеными, некоторые витамины имеют обыкновение откладываться в самых малодоступных местах — к примеру, чтобы получить достоверные данные по витамину А, нужно ни много ни мало взять биопсию печени — не говоря о колебаниях количества витаминов в организме, связанных с суточными ритмами или временем года, неизменно влияющими на наш рацион. Например, если вы съедите большой красный грейпфрут, уже через пару часов у вас подскочит уровень витамина С. А стоит вам выкурить сигарету — и он упадет (заодно с уровнем фолиевой кислоты). Летом содержание в вашем организме витамина D будет наверняка выше, чем зимой, ведь зимой вы меньше времени проводите на солнце и носите верхнюю одежду, закрывающую кожу от ультрафиолета. Но и этого мало: как правило, необходимое количество витаминов обозначает общую цифру, которая не учитывает того, сколько витаминов уже оказалось на тарелке в приготовленной вами пище.
Но даже несмотря на все эти неясности, мы, безусловно, знаем гораздо больше, чем славные первопроходцы, вообще не имевшие понятия о существовании витаминов. Что же касается врачей и ученых мыслителей, живших в эпоху Великих географических открытий, у них не только не было необходимого оборудования и познаний в химии для зарождения самой идеи о болезнях, вызываемых авитаминозами, но большинство из них совершенно искренне полагали, будто причина цинги прекрасно объясняется древней теорией гуморов. Согласно этой теории, внутреннее устройство человека делает его предрасположенным к той или иной болезни и для лечения необходимо восстановить равновесие четырех гуморов, или жидкостей, наполняющих тело: черной желчи, желтой желчи, крови и флегмы. Предполагаемые «спусковые механизмы» выглядят еще более фантастическими [17] . По данным Фрэнсис Франкенбург, в их число входили самые неожиданные факторы, начиная от общей слабости и депрессии до ностальгии по дому, заразных болезней, морской воды, сырого воздуха, медной посуды, табачного дыма, жаркого климата, холодного климата, крыс, наследственности, свежих фруктов (правда-правда!), физических перегрузок, физических недогрузок, морского воздуха, солонины, недостатка воспитания и наличия загрязнений.
17
Frankenburg, Vitamin Discoveries and Disasters, р. 76.
И даже после того, как витамины стали широко известны, витамин С не так-то легко раскрывал свои тайны. Потому что только человек и еще некоторые из родственников приматов (в том числе морские свинки и рукокрылые) являются теми млекопитающими, чей организм не в состоянии вырабатывать витамин С. У всех прочих созданий он был описан как аскорбиновая кислота (производное от antiscorbutic) и, будучи продуктом, вырабатываемым в организме этих животных, вовсе не считался витамином [18] .
18
Задолго до открытия витаминов и зарождения самой идеи алиментарных заболеваний двое норвежских ученых, Аксел Холст и Теодор Фрелих, случайно наткнулись на возможность использования морских свинок в качестве подопытных животных. Они занимались изучением болезни под названием «Корабельная бери-бери». Не имея возможности использовать в качестве лабораторной модели голубей, ученые попробовали ставить опыты на морских свинках. Животные просидели несколько недель на цельнозерновой диете, но не проявили никаких симптомов бери-бери, зато у них выпадали зубы и кровоточили десны, как полагается при цинге. Таким образом, Холсту и Фрелиху первыми удалось получить на животных модель этого состояния. Они немедленно перенаправили свои силы на цингу и в 1907 году опубликовали статью с выводами о том, что цинга может быть результатом недостаточного питания. (В чистом виде витамин С выделили только в 1926 году.)
Также было неясно, где искать этот витамин С. Например, его очень много содержится в печени и почках, но совершенно нет в мышечной ткани. В яйцах и сыре его нет совсем, зато им чрезвычайно богаты кочанная капуста и брокколи. Женщина может получить 4 % от своей ежедневной РНП, равной 75 мг, съев половинку груши, зато с половинкой киви она обеспечит себе 111 %. Как только удалось достоверно установить связь между цитрусовыми и цингой, англичане стали снабжать своих моряков цитрусовыми, а именно лаймами, поскольку поступление лимонов на рынок контролировали колонии, где они росли. (Отсюда и пренебрежительное словечко «лайми», которым стали называть английских моряков.) Правда, за свою скупость приходилось дорого платить: лайм содержит в два раза меньше витамина С, чем лимоны и апельсины. Конечно, витамины пытались запасать впрок. Главной составляющей лекарства от цинги под названием «роб» был выпаренный апельсиновый сок. Отличная мысль, если не учесть одну мелочь — знаете какую? Витамин С разлагается от высокой температуры! И сам процесс заготовки, связанный с измельчением фруктов и отжиманием сока, окислением его от контакта с воздухом и кипячения в медной посуде, тоже не способствовал сохранению витаминов.
В итоге из-за всех этих недоразумений ученые пришли в такое замешательство, что даже Джеймс Линд, самый убежденный сторонник лечения цинги при помощи цитрусовых, пересмотрел свое собственное открытие. И мы по праву считаем, что витамин С одним из первых преодолел тернистый путь, который в дальнейшем проделала и вся наука о витаминах.
Линд был шотландским доктором, служившим корабельным хирургом на флагмане Ее Величества «Солсбери» в 1747 году, и остался в истории медицины как один из первых ученых, проводивших контролируемые эксперименты. Он начал с того, что выбрал группу из двенадцати больных моряков и разделил их на шесть пар. Все они получали одинаковое питание и жили в одном помещении на корабле. Единственное различие заключалось в методе лечения. Ежедневно Линд давал каждой паре какие-либо продукты, предположительно помогающие от цинги: кварту крепкого сидра, двадцать пять капель витриола (смесь серной кислоты и алкоголя), две столовые ложки уксуса, полпинты морской воды, два апельсина, один лимон и, наконец, «снадобье» — составленную им самим фантастическую смесь из чеснока, горчичного семени, бальзама из перуанского дерева, сушеной редьки и мирровой смолы. Все это перемалывалось в мелкую кашицу, из которой лепили пилюлю размером с мускатный орех. Чтобы уравнять условия эксперимента для всех участников, Линд давал им также ячменный отвар с тамариндом и время от времени винный камень в качестве слабительного, за исключением цитрусовых, которые кончились уже через неделю плавания. Линд проводил опыт в течение четырнадцати дней.
Естественно, перечисленные «средства» от цинги оказались настолько несопоставимыми, что опыт позволил сделать какие-либо значительные выводы. Тем не менее он привлек внимание к одному из испытанных Линдом средств: моряки, получавшие цитрусовые, быстро и без последствий излечились от цинги и даже смогли помогать Линду ухаживать за остальными. В результате именно Линду историки часто приписывают честь открытия роли цитрусовых в лечении цинги. Хотя все было не совсем так.
На самом деле Линд, уйдя в отставку с флота в 1748 году, принялся за первое издание солидного труда, озаглавленного им A Treatise of the Scurvy: Containing an Inquiry into the Nature, Causes, and Cure, of That Disease Together with a Critical and Chronological View of What Has Been Published on the Subject («Трактат о цинге. Исследование природы, причин и способов лечения сего заболевания, а также критический обзор ранее изданной литературы по данному предмету»). В полном соответствии со своим заковыристым названием книга содержит четыреста страниц. Свой решающий эксперимент Линд описал во всех подробностях в пяти параграфах на двухстах страницах и завершил описание весьма впечатляющим выводом: «Считая необходимым изучение новых предполагаемых лекарств от цинги в будущем, на данный момент я могу утверждать, что результаты всех моих опытов таковы: апельсины и лимоны являются наиболее эффективным средством от этой морской напасти» [19] .
19
Lind, James. A Treatise of the Scurvy: Containing an Inquiry into the Nature, Causes, and Cure, of That Disease. Together with a Critical and Chronological View of What Has Been Published on the Subject. 1st Edition. Edinburgh: Kincaid & Donaldson, 1753, р. 196.