Энергия, содержащаяся в нашей пище, в основном используется для поддержания основных функций организма, питания сердца, мозга и легких, а также для поддержания внутренней температуры на уровне 37 °C. Энергия также необходима для переваривания пищи. Только тогда, когда эти основные требования выполнены, люди могут использовать энергию для других видов деятельности, в том числе для работы. В 1750 году среднестатистический человек в Англии имел для работы всего около 800 калорий в день, а во Франции — почти вдвое меньше. Таким образом, у 20 % наиболее страдающих от недоедания людей энергии хватало лишь на несколько часов медленной ходьбы в день
[311].
Небольшое тело нуждается в меньшем количестве пищи. Сегодня типичный мужчина имеет рост 177 см и вес 78 кг. Такому организму требуется 2280 калорий в день только для поддержания веса, безо всякой работы. Но 250 лет назад такой крупный человек умер бы от голода. Люди должны были быть низкими и худыми, чтобы соответствовать скудным запасам продовольствия, имевшимся в то время, вдобавок к паразитарным и диарейным инфекциям, забиравшим часть съеденной пищи. Небольшой рост и вес взрослых людей был следствием постоянной нехватки питания в утробе матери и в детстве. Небольшое тело требует меньше пищи и поэтому может избежать голода. Европейцы в 1750 году были по современным меркам весьма низкорослыми. Например, в 1705 году средний француз имел рост 161 см, вес 46 кг и ИМТ (индекс массы тела) 18, что сейчас считалось бы тревожно низким значением. В 1967 году французы были уже в среднем на 12 см выше и на целых 27 кг тяжелее. Сейчас тело человека на 50 % больше, чем 200 лет назад.
Низкорослость позволяла выживать во времена, когда еды хватало редко. Но это стоило человечеству очень дорого. Рост заболеваемости многими хроническими болезнями приводил к увеличению смертности. Это содействовало появлению хронических проблем во всех системах человеческого организма, включая мышцы, кости, сердце, легкие и другие органы. Ситуация начала меняться к лучшему только в конце XVIII века, сперва в США и Англии, а затем и в других странах Европы. Чуть больше еды — гораздо больше энергии для работы. Рост работоспособности использовался для повышения уровня жизни, чтобы население могло наконец выбраться из отчаянного существования на грани голода. Теперь у людей было время и энергия, чтобы работать более продуктивно и улучшать свой быт. Более высокие и здоровые люди лучше боролись с хроническими заболеваниями, паразитами и другими недугами. Образовался так называемый добродетельный круг, когда каждое поколение живет лучше, чем предыдущее.
Двести лет назад французский химик Антуан Лавуазье показал, что способ получения энергии из пищи, по сути, такой же, как и при сжигании. В обоих процессах вещества вступают в реакцию с кислородом воздуха, образуя углекислый газ и воду. Таким образом, энергетическую ценность пищевого продукта (в калориях) можно определить, измерив количество тепла, которое он выделяет при сжигании. Неконтролируемое горение сопровождается пламенем, звуком и выделением тепла, а в человеческом организме эта энергия направляется на полезные процессы, такие как создание новых молекул и поддержание температуры тела.
Но разве только количеством калорий определяется ценность пищи? Другими словами, если еды достаточно, имеет ли значение то, в каком виде она поступает в организм? Можно ли питаться исключительно базовыми продуктами, такими как рис или картофель, или необходимо съедать разные продукты, даже если общее количество калорий одинаково?
К 1840 году с развитием химической науки стало понятно, что все состоит из атомов, а любое вещество имеет формулу с указанием количества атомов разных элементов. Например, аммиак — это NH3, двуокись углерода — CO2, а серная кислота — H2SO4. Подобная формула — это просто перечень присутствующих элементов. А как насчет еды? Применение методов химического анализа к пище выявило ее основные составляющие: белки, жиры и углеводы. Голландский химик Геррит Ян Мульдер пришел к выводу, что все белки имеют формулу C400H620N100O120S1 или 2P
[312].
Эта формула демонстрирует, что белки должны быть очень сложными молекулами. Но даже если бы формула белка была верна (а это не так), выяснение химических связей между атомами оставалось за пределами возможностей химии XIX века. Очевидно, жизнь действительно построена по законам химии, но участвуют в этом фантастически сложные молекулы.
Белки необходимы живому организму, так как собаки, питавшиеся безбелковой диетой из сахара, оливкового масла и воды, умирали, по-видимому, от голода, хотя получали все необходимые калории из сахара и масла. Основываясь на такого рода результатах, Юстус фон Либих, авторитетный немецкий химик, в 1848 году предположил, что белки необходимы для создания всех химических веществ в организме, а жиры и углеводы нужны для обеспечения его энергией. Таким образом, белки, жиры и углеводы (так называемая диетическая триада) плюс несколько минералов, таких как соль, обеспечивали организм всем необходимым
[313].
Фон Либих был не прав: невозможно выжить только на белках, жирах и углеводах. Необходимо также то, что в изобилии содержится в цитрусовых, как свидетельствует ужасающий опыт моряков в длительных морских путешествиях. Теперь мы знаем, что это вещество — витамин С. Долгая и непростая история открытия витамина С и его роли в предотвращении цинги показывает, как мы пришли к пониманию важности микроэлементов — веществ, которые необходимы в нашем рационе, даже если содержатся в небольших количествах.
Ужасная болезнь цинга была известна с древних времен. Крестоносцы, осаждавшие крепости на Святой земле, часто страдали от нее, особенно во время Великого поста, который строго соблюдали. Вот описание вспышки цинги среди французских войск во время Восьмого крестового похода в 1270 году:
Болезнь в лагере обострилась настолько, что цирюльник удалял омертвевшую плоть десен, чтобы помочь солдатам пережевывать и глотать пищу. Жалость брала слышать крики людей в лагере, у которых цирюльник срезал мертвую плоть, потому что они кричали так громко, как кричат беременные женщины при родах
[314].
Однако по-настоящему большой проблемой цинга стала, когда европейцы пустились в морские путешествия. Плавание туда и обратно в Индию или на Острова специй (Молуккские острова) за чрезвычайно ценными товарами иногда занимало годы. Точно так же военным флотам приходилось подолгу находиться в море, преследуя друг друга или держа блокаду вражеских портов. В таких условиях всегда могла проявиться страшная цинга.
