воде. Сегодня мы знаем, что это не совсем точный вывод. Как и ива Гельмонта, листья и ветви Вивьен – по сути, весь ее скелет – состоят из рядов атомов углерода.
Иногда ряд углерода может состоять из миллионов атомов, которые закручиваются в жесткие целлюлозные цепи, обеспечивая ветвям и листьям структуру и поддержку, необходимые для существования. Однако вода (Н2О) не содержит углерода, поэтому вывод Гельмонта о том, что рост растений происходит только за счет воды, был ошибочным.
Я сидел и наблюдал за своей лиственной подругой, содержащей много углерода. Феноменальный рост Вивьен и углерод, образующий ее структуры, откуда-то взялись, но не из почвы или воды в горшке. Я задумался о далеком школьном уроке биологии и вспомнил, что растения поглощают углекислый газ, поэтому углеродный скелет Вивьен, должно быть, происходил из разреженного воздуха. Любимой едой Вивьен был углерод из атмосферы. Когда я выдыхал, углекислый газ (СО2) распространялся по комнате и Вивьен его поглощала. Часть меня становилась частью Вивьен, и мысль об этом показалась мне удивительной.
Таким образом, ее стремительный рост происходил, благодаря воде в горшке и углекислому газу в воздухе (из моего дыхания, дыхания бегунов, пролетающих самолетов, двигателя моторной лодки…), и она использовала солнечную энергию для своего роста. Когда волны солнечных фотонов, покинувших поверхность Солнца восемью минутами ранее, врезались в ее листья со скоростью света, они создавали химическую реакцию, которая расщепляла поглощенный ею СО2 на углекислый газ, содержащий углерод, из которого Вивьен строила свой скелет (и росла), а оставшийся кислород выдыхала обратно в комнату.
Рисунок 8. Энергетический поезд углеводов
Однако растения вроде Вивьен не только растут и выделяют кислород, необходимый нам для выживания, но также преобразуют и сохраняют драгоценную солнечную энергию. Каждая из миллионов связей, которые объединяются и формируют углеродный скелет растения, хранит запас химической энергии. Когда углеродные связи расщепляются, происходит небольшой выхлоп энергии (представьте маленькую новогоднюю хлопушку). Отсюда происходит вся биологическая энергия Земли и все калории (даже те, что содержатся в ультраобработанной пище).
Об этом естественном взаимодействии растений и животных важно знать. Углеродный цикл, поток углерода между нами и растениями, необходим для выживания обоих.
Углеродные цепи в растениях содержат сохраненную солнечную энергию. Когда эти цепи разрушаются, энергия высвобождается.
Точный механизм углеродного цикла заложен в ДНК обоих видов. Не менее важным и столь же укоренившимся в нас является натуральный поток энергии от наших друзей-растений к нам – то, как мы себя питаем. Это фундаментально для нашего понимания того, что натуральные продукты полезны для здоровья, а современные ультраобработанные продукты сбивают наше тело с толку и вызывают заболевания.
Как производить съедобную энергию
Я бы не смог переварить листья Вивьен, но, если бы я привел в свою квартиру голодную козу, процесс переноса энергии от солнца к Вивьен, а затем и в тело козы продолжился бы благодаря ее поеданию листьев. В процессе пищеварения атомы углерода из листьев расщепились бы (с помощью кислорода) и коза получила бы ценную энергию, необходимую для движения и жизни. Каким был бы побочный продукт этой реакции? Коза выдыхает СО2 в комнату, который Вивьен перерабатывает обратно в свой скелет.
Если бы я загерметизировал свою квартиру, чтобы воздух из нее не выходил, и принес 50 таких же растений, как Вивьен (и поливал бы их), тогда и растения, и коза жили бы в таких условиях много лет. Они полагались бы друг на друга.
Сжигание жира
Как мы худеем? Энергия, которая хранится в нашем жире, происходит из того же типа углеродных связей, что используют растения для хранения своей энергии. Когда нам нужно использовать жир для энергии, вдыхаемый нами кислород разрушает углеродные цепи и приводит к маленькому выхлопу энергии. Когда углеродные цепи разрушаются, отдельные атомы углерода связываются с кислородом для образования углекислого газа, который мы выдыхаем. Он происходит из сожженных жировых запасов, и этот процесс похож на выхлоп автомобиля. Представьте, что вы потеряли много веса в результате голодания или интенсивных физических нагрузок. Этот вес жира выходит, когда вы выдыхаете CO2. Снижение веса за счет жировых запасов происходит посредством не пищеварительных выделений, а дыхания.
Дыхание жизни
Об углеродном цикле знает любой студент-биолог. Растения и животные зависят друг от друга в своем благополучии. Растения вдыхают углерод и поглощают солнечную энергию, сохраняя ее в углеродных цепях, а затем выдыхают кислород. Животные, в свою очередь, используют энергию растительной пищи и производят углекислый газ, необходимый растениям для роста[11].
Однако отношения растений и животных гораздо сложнее простого переноса углерода и энергии, и они существуют миллионы лет. Животные склонны к определенному поведению из-за сообщений, содержащихся в растительной пище. Растения, которые не могут бродить по земле, используют животных, особенно птиц и пчел, для размножения и распространения своих видов в отдаленные уголки мира, чтобы повысить шансы на свое выживание. В качестве примера можно привести послание глюкозы, о котором шла речь в предыдущей главе.
Пищевые сигналы поступают в форме химических веществ, окружающих калории в пище. Они предоставляют нам информацию о том, что происходит в мире, и подсказывают организму, как использовать калории – сохранить их или сжечь. Подобно тому как изменение погоды заставляет нас потеть, когда выходит солнце, или ежиться, когда становится холодно, энергия из различных продуктов подает сигналы о нынешнем окружении. Организм распознает эти сигналы и затем реагирует на них.
Химические послания растений для нас
Растения содержат не только незаменимые витамины и жирные кислоты, о которых шла речь ранее, но и тысячи биоактивных[12] ингредиентов, которые составляют основную часть системы сообщений между растениями и людьми. Недавно обнаруженные химические вещества растений, называемые фитохимическими веществами, остаются малоизученными, какими были витамины и жирные кислоты до них.
Фитохимические вещества имеют множество применений у растений, и, когда их потребляют люди, они вызывают биологические реакции, которые сильно влияют на наше здоровье и часто – на вес. Считается, что существует от 50 тысяч до 5 миллионов фитохимических веществ, но действие большинства из них до сих пор не установлено. Некоторые из них являются известными фармацевтическими препаратами или наркотическими веществами (аспирин, морфин, кофеин, табак и т. д.). Мы знаем, что многие племена, живущие в тропических лесах, используют растения в качестве лекарств. Они извлекают лекарственные вещества из листьев, цветов и коры в случае болезни.
Кислород, окислительный стресс и антиоксиданты
Атмосфера Земли на 20 % состоит из кислорода. Он окружает нас. Как уже было сказано в этой главе, кислород вырабатывается растениями как побочный продукт их роста и является жизненно важным для животных и людей. Без него мы не смогли бы разрушать углеродные связи в пище и высвобождать необходимую энергию. Однако у кислорода есть и обратная сторона: он действует как биологический удалитель краски, устраняя электроны со всего, с чем он вступает в контакт, в процессе, вызывающем повреждения клеток. Это называется окислительным стрессом. У людей (и растений) окислительный стресс провоцирует клеточную смерть, повышает риск рака и ведет к старению.
Окисление – это процесс, который ведет к порче и прогорканию пищи. Он вызывает коррозию металла и появление ржавчины. Антиоксиданты добавляют свежий слой электронов для восстановления тканей до нормального состояния. Путем борьбы с окислительным стрессом они восстанавливают и освежают наши клетки и здоровье.
Фитохимические вещества имеют множество применений у растений, и в качестве побочного продукта некоторые из них также могут быть полезны людям. Далее мы рассмотрим полезное влияние этих веществ.
Антиоксидантный эффект
Растения вырабатывают кислород, поэтому им (даже в большей степени, чем людям) приходится бороться с последствиями окислительного стресса, который, если его не контролировать, нанесет им непоправимый ущерб. Растения противодействуют потенциальной опасности путем выработки большого количества антиоксидантов. Эти полезные для здоровья химические вещества притягивают и уничтожают окислительный стресс (электроны под названием «свободные радикалы»), и восстанавливают здоровье растения. Когда люди едят растения, их антиоксидантные молекулы продолжают работать внутри организма, борясь с окислительным стрессом и восстанавливая здоровье.
Бесконтрольный окислительный стресс вызывает множество типов современных заболеваний: от болезни Альцгеймера до сахарного диабета.
Все растения и плоды содержат антиоксиданты, но особенно много этих полезных для здоровья натуральных химических веществ содержится в чернике, клубнике, малине, красной капусте, фасоли, свекле, зеленых листовых овощах, чесноке и куркуме.
Противовоспалительный эффект
В ответ на нападения насекомых, бактерий, вирусов и травоядных растения производят тысячи различных противовоспалительных химических веществ. Они токсичны для животных при потреблении в большом количестве, но в маленьких дозах полезны. Как и в случае с растительными антиоксидантами, когда мы едим растения, содержащие противовоспалительные фитохимические вещества, эти вещества продолжают работать в нашем организме, ослабляя хроническое воспаление, вызванное естественным старением и многими современными заболеваниями. К продуктам, содержащим много противовоспалительных веществ, относятся: авокадо, брокколи, черника, куркума,