В растениях и животных простейшие кирпичики органических веществ прочно связаны друг с другом в более сложные молекулы. Аминокислоты — в составе белков, глюкоза и другие моносахариды — в крахмале и других сложных углеводах, жирные кислоты и глицерин — в жире. При питании наш организм должен уметь разрушать эти связи, выделять отдельные кирпичики, усваивать их и затем из усвоенного создавать структуры своего тела. Добывать из пищи простейшие кирпичики нам помогают пищеварительные ферменты. Шаг за шагом они разрушают в пище белки, полисахариды и жиры; полученные в результате органические вещества всасываются через стенки кишечника, чтобы стать частичками нашего тела. В нашем организме аминокислоты вновь соединяются в белки, молекулы глюкозы — в животный крахмал гликоген, жирные кислоты и глицерин — в жиры. И конечно, часть кирпичиков обязательно расходуется на энергетические нужды организма. Кроме того, из них образуются гормоны и вещества, передающие сигналы в нервной системе.

Если наш организм не располагает пищеварительными ферментами для выделения простейших кирпичиков из съеденного материала, то этот материал не усваивается и, значит, не может быть пищей. Например, крахмал и вата состоят из простейших кирпичиков глюкозы. Наш организм умеет извлекать глюкозу из крахмала или из сахара, а для извлечения такой же глюкозы из ваты у нас нет фермента. Поэтому вата, солома, опилки для нас пищей служить не могут. Наш кишечник не наделен ферментом для переваривания коллагена, и не удивительно, что сухожилия и шкуры животных не используют в пищу (правда, после нагревания коллаген превращается в доступный для усвоения желатин).

Доктор биологических наук А. И. Козлов в книге «Пища людей» (2005) пишет, что ненцы не рассматривают грибы в качестве пищи человека. По их мнению, это лишь корм для оленей. Козлов связывает такое отношение к грибам с присутствием в них углевода трегалозы, который не расщепляется в кишечнике у значительной части коренных обитателей Севера и лишь расстраивает работу кишечника. Этот углевод не расщепляется в кишечнике у 10,5 процента народов Арктики, и у 0,25–2 процентов населения Западной Европы.

Для полезности пищи важно не только присутствие в ней доступных для усвоения веществ, но также их количество. В чае, например, есть витамин С и витамины группы В, но содержание их столь мало, что этот напиток не защитит от авитаминоза. Важно и соотношение необходимых человеку веществ — например, соотношение аминокислот в потребляемом белке.

Белки растений, животных и человека состоят из 20 аминокислот, каждая из которых имеет свое обозначение в генетическом коде ДНК. Растения наделены способностью синтезировать любые из этих 20 аминокислот, тогда как организмы животных и человека некоторые аминокислоты не синтезируют и получают их либо непосредственно из растений, либо из мяса травоядных животных. Аминокислоты, которые человеческий организм не может синтезировать из других веществ, названы незаменимыми, или эссенциальными. Эти аминокислоты обязательно нужно получать с пищей; поэтому любая диета, в которой этих кислот мало, неблагоприятна для организма. Аминокислоты, образующиеся в нашем организме из других веществ, называют заменимыми. Вот перечни заменимых и незаменимых для человека аминокислот.

Аминокислоты белка

Интересно, что незаменимые аминокислоты, хотя и образуются в растениях, в большем количестве представлены в белках поедающих эти растения животных.

Поэтому белок мяса, молока и яиц лучше усваивается человеческим организмом, чем белки растений. С этой особенностью белков животного происхождения мы не раз еще встретимся, обсуждая различные системы питания.

Судьба съеденных нами генов

В древности люди верили, что человеку могут передаваться свойства съеденных им животных. Например, человек, съевший сердце льва, становится мужественным. До наших дней дошло представление, бытующее в народной медицине, что болезни печени можно лечить, потребляя печень, а почечным больным полезно есть почки животных. Вместе с тем многовековой опыт свидетельствует, что все это устоявшиеся заблуждения. Ученые утверждают, что съеденные нами гены разрушаются ферментами пищеварительной системы до простейших кирпичиков, уже не способных передавать генетическую информацию. Например, из ДНК генов образуются пуриновые основания, и организм либо использует их для своих нужд, либо выводит с мочой, предварительно превратив в мочевую кислоту.

Когда с появлением генетически модифицированных организмов и пищи, приготовленной из них, возник страх превращения людей в неких монстров и стали тщательнее исследовать судьбу съеденных генов, то обнаружилось, что часть содержащейся в них ДНК (носительницы информации) обнаруживается во внутренних органах — например, в печени, почках, селезенке. Во внутренних органах находили ДНК любой съеденной пищи — как генетически модифицированной, так и самой обычной.

Дело в том, что кишечник животных и человека пропускает во внутреннюю среду организма некоторое небольшое количество непереваренных полностью белков и нуклеиновых кислот. Этот материал захватывают специальные кровяные клетки фагоциты. Наша иммунная система знакомится с чуждым материалом и учится на него реагировать. С током крови фагоциты, захватившие чужую ДНК, могут попадать в любые органы, но захваченная ими ДНК не встраивается в геном человека и не участвует ни в синтезе наших белков, ни в передаче какой-либо присущей съеденным организмам информации. Так что опасаться ее не следует.

Фагоциты обладают способностью разрушать чуждые нашему организму вещества. Для этого у фагоцитов есть механизм образования из хлора, потребляемого нами с солью, вещества наподобие хлорной извести. Не удивительно поэтому, что, съев капусту или говядину, мы не превращаемся в капусту или корову. По этой же причине человеку, страдающему диабетом, не поможет употребление в пищу поджелудочной железы животных, хотя в ней есть гены для синтеза инсулина.

Зачем наш организм различает вкусы пищи?

Природа наделила нас способностью различать вкусы пищи. У древних предков человека эта способность совершенствовалась многие миллионы лет. Простейшие одноклеточные организмы наделены хемотаксисом. Это способность передвигаться в направлении материалов, выделяющих полезные химические вещества, и, наоборот, удаляться от источников вредных веществ. За время эволюции этот простейший механизм превратился у высших животных и человека в способность воспринимать вкус.

Вкусовые предпочтения формировались как один из механизмов обнаружения адекватной для организма пищи. Одни животные привязаны к какой-то пище очень жестко (без нее эти существа просто гибнут), другие способны в зависимости от обстоятельств изменять свой рацион в весьма широких пределах. Бабочка капустная белянка находит для своего потомства крестоцветное растение, тогда как бабочки крапивница, дневной павлиний глаз и адмирал отыскивают для своих потомков крапиву. Бабочка ивового древоточца отыскивает среди деревьев в лесу или в парке именно иву, в древесине которой гусеницы проведут несколько лет, прежде чем выйдут на свет, превратятся в укромном месте в куколки, а затем в бабочек. И эти большие ночные бабочки опять безошибочно выберут для своих потомков именно иву, хотя на их пути встретится много других деревьев. Майские жуки предпочитают для своего потомства корни березы и некоторых других деревьев, а жужелицы — хищники, они игнорируют растительную пищу. Все эти существа, в отличие от человека, очень жестко приспособлены к определенному виду пищи и при ее отсутствии не могут воспользоваться какой-либо иной. Вкус и нервные регуляции действительно подсказывают им идеальный выбор пищи. А все, чего не хватает в пище, для них синтезируют бактерии кишечника. В первую очередь это важно для насекомых, питающихся древесиной.