3. Долой хемофобию!
Любая ванная комната представляет собой химическую лабораторию или хотя бы шкаф с химикатами. Мои друзья не-химики говорят, что это не очень хорошее сравнение, поскольку ассоциируется с чем-то токсичным. Потому мне приходится быть начеку, пытаясь заразить не-химиков своей любовью к этой науке. Ведь хотя элементарные фтор или натрий, к примеру, товарищи неприятные и агрессивные, само слово «химикаты» в принципе не несет в себе никакого негатива. Какими бы эти вещества ни были – ядовитыми, полезными или жизненно необходимыми, – в этом мире вообще нет не-химических веществ!
Химия, хоть и не всегда токсична, вообще довольно заразна: мой папа химик. И брат тоже. Моя лучшая подруга Кристина химик, а я еще и замуж вышла за химика. И я вам клянусь: все мы нормальные люди.
Папа какое-то время занимался исследованиями косметических средств для волос. Мы вместе шатались по парфюмерно-косметическим магазинам и изучали составы шампуней. Иногда нам попадалось какое-нибудь вещество, которое разрабатывал сам папа. (Специализироваться на полимерах я тоже стала благодаря ему.) Иной циничный химик скажет: полимеры – это пластик. Это до наглости однобокое определение, смею сказать. Тефлон – политетрафторэтилен – тоже полимер. А можно создавать и биологически смешивающиеся полимеры – например, как средства транспортировки противораковых медикаментов в организм или как основу для искусственных органов. Вот вам и «всего лишь» пластик!
Полимеры – это длинноцепочечные молекулы; они состоят из многочисленных мелких молекулярных единиц – так называемых мономеров, последовательно соединенных в длинные цепи. Полисахариды (то есть сложные сахара) или углеводы – это полимеры. Так что полимеры не обязательно искусственные, они встречаются всюду в природе. Древесина и растительные волокна состоят, например, из волокон целлюлозы. А они, как вы уже догадались, тоже полимеры. Так же как и наши ДНК. Главная «фишка» именно в том, что человек может создавать полимеры в лаборатории, и это круто.
Раньше мой папа занимался разработкой полимеров для спреев для придания объема волосам и ополаскивателей против секущихся кончиков волос. Уже из-за одного этого мне нравилась химия. И именно как женщину-химика меня удивляет все еще бытующее клише, будто химия – это мужская сфера. Иногда я слышу: что тут на YouTube делает химичка? Там что, советы по макияжу? Для меня загадка, как можно интересоваться косметикой, не интересуясь химией. Даже производство мыла и прочей продукции из встречающихся в природе веществ требует познаний в химии.
* * *
Мой тюбик с зубной пастой почти пуст, я выдавливаю остаток на зубную щетку, пока съеденный бутерброд с яичницей развлекается в моем желудке с кофе и апельсиновым соком. Они отдаются процессу обмена веществ – самого потрясающего из празднеств химических реакций. Во рту у меня тоже кое-что происходит в плане химии. В первую очередь активничают хлеб и апельсиновый сок – они содержат сахар Кстати, апельсиновый сок содержит столько же сахара, сколько и кола.
Мы постоянно потребляем сахар в той или иной форме. Не потому (или не только потому), что мы жадные монстры, а потому что организм перерабатывает его в энергию. Прежде всего, на моносахариде глюкозе работает мозг – благодаря ему мы любим шоколад и мармеладных мишек, что вообще-то не очень хорошо, ведь они подстерегают нас на каждом углу.
Не только мы любим сахар – живущие на наших зубах бактерии и микроорганизмы тоже его обожают. Пока вы все это читаете, у вас во рту копошатся сотни их различных видов. Ну хорошо, у меня тоже. При каждом поцелуе люди через слюну обмениваются миллионами бактерий. Если вам стало противно, мне жаль, но как химик я с удовольствием наблюдаю за миром в миниатюре и задумываюсь о вещах, которых невооруженным глазом не увидеть.
Бактерии живут на зубном налете; мы называем его красивым французским словом plaque. Это тонкий водянистый слой, покрывающий наши зубы. (Зубной налет, конечно, менее красивое название.) Реклама зубных паст и ополаскивателей для рта сулит избавление от зубного налета. Не хочу ломать кайф рекламщикам, но отделаться от него не получится. Можно изменить его состояние, осложнив таким образом жизнь обитающим там бактериям.
Когда мы потребляем сахар, в том числе в виде углеводов, бактерии в ответ с удовольствием выпукивают кислоту. Может, это не самая точная аналогия, но когда я именно так объяснила это пятилетней дочке одного знакомого, она так смеялась, что не могла остановиться; кажется, она теперь намного охотнее чистит зубы. (Исходя из опыта, могу всячески рекомендовать такое объяснение.) Бактерии усваивают сахар в ходе сложного химического процесса. Как и у нас, у них тоже есть обмен веществ – к примеру, когда они превращают сахарозу в молочную кислоту, и все это происходит прямо на поверхности наших зубов.
Зубная эмаль состоит большей частью из минерала под названием гидроксиапатит. Ага! Вот оно снова нам встретилось – то самое вещество, заменяющее фторид в зубной пасте Йонаса. Странно представлять, как он чистит зубы порошком – это не только странно, но и не особо эффективно против кариеса. Это становится ясно, если понять, что собственно такое кариес: гидроксиапатит зубной эмали не переносит кислот, потому что они его растворяют. Правда, делают это очень медленно – со скоростью образования дырок в зубах, но и это уже достаточно скверно.
Однако превращенный в кислоты сахар – не единственная проблема, ведь многие продукты питания изначально содержат кислоту. Апельсиновый сок, например. Сахар плюс кислота – еще хуже для зубов. Кофе тоже кислый. Поэтому в моей пасте есть фторид. С ним я могу тормозить разрушение зубной эмали!
В предыдущей главе мы узнали, что фториды – это отрицательно заряженные ионы, то есть анионы. В нашем зубном минерале тоже есть анионы – так называемые гидроксид-ионы. Но фторид мелкий и почти всюду проникает, в том числе в зубную эмаль. Попадая в нее во время чистки зубов, он вышвыривает оттуда гидроксид-ионы. Звучит агрессивно, но это и хорошо. Потому что в результате такого обмена на поверхности зубов образуется тончайший слой более прочного, стабильного минерала, зовущегося фторапатитом, и этому слою кислоты уже мало чем могут повредить. Кстати, у акул зубы почти на 100 % состоят из фторапатита, поэтому они особо прочные, а укус – особенно болезненный.
