Джеймс Бёрк - Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени

В 1864 году, ознакомившись с действием спектрометра 86 — 105 , 198 , Сорби скомбинировал этот прибор с микроскопом и таким образом изобрел микроспектроскоп. Этот прибор он использовал для изучения растворов неизвестных веществ в воде, просвечивая их и пропуская свет сквозь призму. Материалы в изучаемых веществах поглощали световые волны определенной длины, и в результате спектр, видимый через призму, содержал неосвещенные черные вертикальные полосы в тех точках спектра, где в нормальных условиях был бы цвет с соответствующей длиной волны. По этим линиям он определял, какой материал в веществе поглощает свет.

Такие исследования Сорби проводил со многими веществами, в том числе органическими ядами, птичьими яйцами, растениями, водорослями, человеческими волосами, грибами и копотью. В 1867 году его внимание привлекли осенние листья, он решил выяснить, почему они меняют свой зеленый цвет на желтый или красный. Он обнаружил, что все дело в веществе, которое образуется только осенью, когда зеленый хлорофилл в листьях разлагается от недостатка солнечного света. Это желто-красное вещество Сорби назвал каротином (он придает моркови [4]ее характерный цвет). Выяснилось, что каротин отвечает за желтую и красную пигментацию у всех растений и животных. Перья фламинго, панцири крабов, абрикосы, томаты и яичные желтки — во всем был обнаружен каротин. Затем, в 1876 году благодаря стараниям немецкого профессора Франца Болля каротин был найден и в человеческом глазе.

В 1873 году, когда Болль еще жил в Берлине и занимался физиологией электрических рыб, ему поступило предложение, от которого невозможно было отказаться, — возглавить лабораторию сравнительной анатомии в университете Рима. Тремя годами позже, исследуя сетчатку лягушки, Болль обнаружил, что под воздействием сильного света красный пигмент сетчатки обесцвечивался. В том же году он отправился в Берлин и продемонстрировал этот феномен старшим товарищам, в том числе Герману фон Гельмгольцу 87 — 233 и Эрнсту Прингсхайму 88 — 279 . После беседы с Гельмгольцем Болль решил выяснить, почему же обесцвечивается красный пигмент в глазной сетчатке (позже его назовут родопсином). Под микроскопом Болль обнаружил, что потеря красного цвета связана с тромбоцитами внешнего слоя глазных палочек. Поскольку у ночных животных эти ткани красного цвета, а у ведущих дневной образ жизни — белые, Болль посчитал, что красный цвет исчезает под действием света, а в темноте некий «питательный элемент» восстанавливает его. Позже будет установлено, что этим питательным элементом является разновидность каротина, и его дефицит сдерживает выработку зрительного пурпура (родопсина), что ведет к слепоте. Этот аспект диетологии станет очевиден благодаря странному поведению кур на острове Ява.

Беду, которая приключилась с курами, заметил молодой врач, голландец Христиан Эйкман. Он находился на Яве в составе армейской комиссии по расследованию причин бери-бери, тропической болезни, подтачивавшей здоровье членов голландской колониальной администрации. В 1886 году комиссия была убеждена, что бери-бери вызвана какой-то инфекцией. Собрав нужные сведения, комиссия вернулась на родину, а Эйкман остался на Яве заведовать медицинской школой. Однажды он обратил внимание на странное обстоятельство: куры на территории больницы своей шатающейся и неустойчивой походкой навевали ассоциации с симптомами бери-бери у людей. Эйкман ничего не стал предпринимать, а в один прекрасный день птицы ожили и казались здоровыми. Выяснилось, что это событие совпало с прибытием в больницу нового повара, который перестал кормить птицу остатками обеда сотрудников-европейцев, в состав которого входил дорогой шлифованный рис. Он стал давать курам неочищенный рис, который употребляли в пищу местные жители. На этой-то диете птицы и выздоровели. Стало очевидно: в таком рисе содержалось нечто такое, что предохраняло птиц от болезни. Что же это был за ингредиент? После исследований в Голландии Эйкман и его коллеги объявили, что все дело в шелухе, которая счищается при шлифовке риса. Но что такое особенное есть в шелухе?

Ответ на этот вопрос дала Первая мировая война. В этот период восемьдесят процентов зерна поставлялось из США. К весне 1917 года немецкие субмарины топили в океане такое количество судов с продовольствием (к тому моменту было потеряно около двух миллионов тонн груза), что британских запасов зерна хватило бы только на три-четыре недели. В связи с этим 1 января 1918 года правительство вынужденно ввело карточную систему. Готовясь к этой мере, Лондонское королевское общество рассчитало, что среднему человеку для того, чтобы выжить, необходимо в день около четырех тысяч калорий. Исходя из этой цифры, были рассчитаны нормы мяса, масла, маргарина и других продуктов. Ключевым был вопрос — обеспечивал ли этот набор продуктов здоровое питание?

Этой проблемой заинтересовался химик Фредерик Гоуленд Хопкинс, который раньше отличился изучением пигментации крыльев у бабочек-лимонниц. Так как одним из важных моментов в этом процессе было действие мочевой кислоты, Хопкинс поднаторел в вопросе и пошел дальше — исследовал связь питания и состава мочи. До открытия пищевого белка оставался только один маленький шаг.

В 1911 году после серии экспериментов над крысами Хопкинс публикует работу «Эксперименты, иллюстрирующие значение дополнительных факторов питания в нормальной диете». Открытие Хопкинса (за которое они с Эйкманом получили Нобелевскую премию) состояло в том, что подопытные крысы, получавшие даже больше пищи, чем им требовалось, но лишенные молока, умирали. «Дополнительным фактором питания», содержащимся в молоке, оказался белок триптофан. Во время войны, участвуя в работе комитета Королевского общества по нормированию продовольствия, он рассмотрит проблему факторов питания более широко. В 1919 году комитет опубликует доклад, содержащий новый термин «Практическое значение витаминов».

Хопкинс изучал в частности маргарин — в связи с важностью этого продукта в условиях дефицита. Он выявил, что в процессе его производства значительно сокращается содержание витамина A. В результате на полках магазинов появился маргарин, искусственно обогащенный этим витамином. Это была первая из череды витаминных добавок в пищу, которые появлялись на протяжении последующих десятилетий по мере открытия новых витаминов (их просто называли по алфавиту, поскольку точный состав не был изучен до конца). В наши дни практически все продукты обогащаются витаминами и, подобно тому первому маргарину, преподносятся как более вкусные и более полезные, чем натуральные.

Всякое улучшение вкуса еды, как правило, становится популярным. Так было и в Средние века. Одно из таких улучшений изменило ход всей истории…