Джеймса Линда «Трактат о цинге» (A Treatise of the Scurvy), изданную в 1753 г., принято считать основополагающей в том направлении медицины, которое в последующие столетия привело к открытию витаминов. Интересно отметить, что Петр Первый, начиная создавать в 1703 г. российский флот, учился кораблестроению в Голландии и вводил в практику именно голландские рационы для моряков, включавшие лимоны и апельсины, которые доставляли с юга Европы. Квашеная капуста, по немецкому примеру, или клюква, по американскому, могли бы решить для России ту же проблему значительно проще. Витамин С как определенное химическое соединение был открыт в 1928 г. С 1932 г. это соединение, формула которого g- Лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты, получило потребительское название «аскорбиновая кислота». За исследования химической природы и физиологических функций витамина С венгерский биохимик Альберт Сент-Дьерди (A. Scent-Gorgyi) был удостоен Нобелевской премии.
В обзорах по истории цинги и в книгах о витаминах обычно утверждается, что в XX столетии уже не наблюдалось массовых заболеваний цингой, что не соответствует действительности. Эта болезнь свирепствовала в северных, сибирских и дальневосточных «трудовых лагерях» в Советском Союзе в 1933 – 1953 гг. Среди миллионов заключенных именно авитаминозы, и прежде всего цинга, были главной причиной смертности. От цинги умер в марте 1941 г. и мой отец, томившийся в одном из колымских лагерей Магаданской области. В его последнем письме, написанном в августе 1940 г., но пришедшем к нам в Ростов-на-Дону с многомесячной задержкой из-за отсутствия зимой навигации в Охотском море, уже после его смерти, была приписка нам с братом: «Ребятки, пришлите, если сможете, витамин С». Таблетки витаминов в 1941 г. обычно продавались в аптеках. Массовые заболевания цингой наблюдались в блокадном Ленинграде в 1942 – 1943 гг. Даже в настоящее время цинга часто встречается в лагерях беженцев, например в Дарфуре в Южном Судане, где более миллиона человек страдают от систематического недоедания.
Функции витамина C
Основной белок соединительной ткани – коллаген, входящий в состав сухожилий, хрящей, костей, суставов, кожи и кровеносных сосудов, не может образовывать прочных волокнистых структур при отсутствии аскорбиновой кислоты. Фермент пролилгидроксилаза, формирующий межмолекулярные поперечные связи в спирали из трех переплетенных нитчатых коллагеновых молекул, содержит атом железа. Фермент активен лишь в том случае, когда атом железа находится в восстановленной форме Fe2+. Восстановительная реакция обеспечивается аскорбиновой кислотой, сильным антиоксидантом. Коллаген – это очень устойчивый белок. Его молекулы образуются и функционируют без замены в течение многих недель. Именно поэтому отсутствие аскорбиновой кислоты в диете человека проявляется признаками заболевания цингой лишь после нескольких недель неполноценного питания. Старение удлиняет этот срок, так как обновление коллагена замедляется с возрастом. У очень старых людей коллаген почти не обновляется, и после 80 лет люди уже не подвержены этой болезни. Большинство животных не страдают от цинги, так как аскорбиновая кислота синтезируется у них в печени в циклах метаболизма глюкозы. Эскимосы и другие северные народы, которые в прошлом не могли включать в свою диету фрукты и овощи, получали витамин C в основном из сырой печени морских животных и рыб, а также употребляя в пищу содержимое желудков северных оленей, питающихся мхами и лишайниками. Летом в пищу у них шли морские водоросли, тундровые ягоды и яйца перелетных птиц. В эволюции способность к синтезу аскорбиновой кислоты была утрачена у приматов, которые питались преимущественно растительной пищей, и у многих травоядных млекопитающих.
Оптимальные дозы витамина C
Открытие витамина C и его специфических функций в предупреждении цинги, естественно, поставило вопрос: каковы должны быть оптимальные дозы? Ответ можно было получить, лишь проведя опыты на людях, добровольно согласившихся на такой режим питания, при котором они получали бы различные дозы витамина C вплоть до полного его отсутствия в диете. Добровольцев для таких исследований долго не могли найти, и первыми участниками чреватых цингой экспериментов провели на себе ученые, изучавшие эту проблему. В 1930-е годы трое ученых в Германии, независимо друг от друга, установили для себя диету, свободную от аскорбиновой кислоты, на срок 100 и 160 дней. Однако ни у одного из них не появилось признаков цинги [1]. Как это очевидно сейчас, отрицательный результат был связан с их немолодым возрастом. В США один ученый, перешедший на рацион без витамина C, обнаружил у себя признаки авитаминоза только через 5 месяцев [2]. Первый более массовый эксперимент был проведен в Великобритании в 1944 г. Его участниками стали молодые мужчины, призванные в армию, но не желавшие воевать по этическим или религиозным причинам. Им предложили альтернативную службу – пожить на диете без витамина C под наблюдением врачей в одном из госпиталей Шеффилда. В опыте участвовали 20 солдат. Все они получали рацион, в котором полностью отсутствовал витамин C. Однако семи волонтерам из двадцати каждый день добавляли к пище по 10 мг кристаллической аскорбиновой кислоты. Троим участникам суточная доза витамина C была увеличена до 70 мг. У десятерых солдат, не получавших витамина C, начальные признаки цинги (выпадение волос) были обнаружены через 17 недель опыта. Более явный признак авитаминоза – кровотечение из десен – появился через 26 недель. У семи человек, получавших ежедневно по 10 мг аскорбиновой кислоты, никаких признаков цинги не было. Более того, 10 мг аскорбиновой кислоты в день оказалось достаточно, чтобы вылечить от цинги основную группу участников. Этот опыт, отчет о котором не публиковался много лет (встречаются лишь упоминания о нем в других более поздних работах), привел британских военных медиков к выводу, что 10 мг аскорбиновой кислоты – это минимальная доза для предупреждения и лечения цинги. Их заключение было важным для рационов военного времени и существовавшей тогда в Великобритании карточной системы распределения продовольствия. Минимальная доза не составляла проблем. Такое количество аскорбиновой кислоты содержится в одной среднего размера вареной картофелине, в 20 г капусты или в одном яблоке. Один апельсин мог обеспечить человека витамином C на неделю. Однако для полной гарантии Британский медицинский совет установил рекомендуемую дневную дозу для витамина C в 30 мг. Беременным и кормящим женщинам оптимальную дозу увеличили до 40 мг.
В США аналогичный эксперимент провели лишь в 1969 г. Добровольцев вербовали по тюрьмам. Заключенным, соглашавшимся на риск заболеть цингой, обещали досрочное освобождение. В этом опыте явные симптомы цинги появились на несколько недель раньше, чем в британском эксперименте 1944 г. [3]. Очевидно, это можно объяснить неполноценной тюремной диетой до начала испытаний. В организме, как показали дальнейшие исследования, создается небольшой резерв аскорбиновой кислоты в коре надпочечников. В опыте, проведенном в США, 10 мг также были «пороговой» дозой. Однако американский Институт здоровья и Администрация по продовольствию и питанию для обеспечения полной гарантии рекомендовали ежедневную дозу витамина С для взрослых мужчин 60 мг, а для женщин 55. Это различие между Великобританией и США по рекомендуемой дневной дозе (РДД) витамина C сохраняется до настоящего времени. В Советском Союзе РДД по витамину C соответствовала американским стандартам.
«Витаминная революция» Лайнуса Полинга
В декабре 1970 г. знаменитый американский ученый Лайнус Полинг, в то время профессор химии Станфордского университета в Калифорнии, опубликовал в «Докладах Национальной академии наук США» статью «Эволюция и потребность в аскорбиновой кислоте». В этой статье он назвал ошибочными все предыдущие данные об оптимальных дозах витамина С и о роли аскорбиновой кислоты в организме человека [4]. К такому заключению Полинг пришел не путем каких-либо экспериментов, а в результате
