Жизнь замечательных веществ - Аркадий Курамшин

Сладкий вкус этиленгликоля также стал основой распространенного заблуждения о том, что некоторые беспринципные виноделы добавляют антифриз в вино в качестве подстастителя. На самом деле такие безответственные виноделы добавляют в вино не этиленгликоль (HO – CH₂—CH₂—OH), а диэтиленгликоль (HO – CH₂—CH₂—O–CH₂—CH₂—OH), который, как и большинство других органических соединений, содержащих сразу несколько – ОН групп, обладает сладким вкусом, но не так токсичен, как входящий в состав антифризов этиленгликоль.

Такие добавки к винам производители временами имели привычку практиковать в неблагоприятные годы, когда виноград не успевал как следует вызреть, и вино получалось низкоалкогольным, слаботельным и кислым. Диэтиленгликоль маскирует присутствие в вине дополнительного количества сахара, поэтому сахар можно добавлять в вино без опасения, что он будет обнаружен во время анализов. Кроме того, диэтиленгликоль сам по себе делает вина более сладкими и тельными и, таким образом, они становятся похожими на вина позднего сбора. Однако в настоящее время такое «облагораживание» вина строго запрещено, по крайней мере для европейских виноделов, а, например, объемы экспорта австрийского вина смогли восстановиться только через 15 лет после скандала 1985 года, связанного с обнаружением в австрийских винах диэтиленгликоля (в 1986 году экспорт упал в 10 раз по сравнению с «доскандальным» 1985 годом).

Если вы или ваши домашние животные по какой-то причине глотнули антифриза, необходимо как можно скорее обратиться за медицинской помощью. Физиология отравления такова – схожесть строения этиленгликоля и этанола – первоначально приводит к быстрому опьянению, однако побочные эффекты начинают развиваться быстрее, чем при этаноловом отравлении. По мере того как организм будет пытаться переработать токсин, гидроксильные группы будут окисляться сначала до альдегидных функций, а потом – до карбоновых кислот. Продукты метаболизма этиленгликоля угнетают деятельность нервной системы, вызывают учащенное сердцебиение, повышение давление, в ряде случае возможен риск сердечного приступа. Если не принять меры, то через 24 часа после отравления могут отказать почки.

К счастью, антидот от отравления этиленгликолем достаточно прост и распространен. В принципе этот антидот общий для лечения отравления большинством спиртов – этанол. Фермент, который отвечает за окисление этиленгликоля и его трансформацию в токсичные метаболиты – алкогольдегидрогеназа, тот же самый фермент, который отвечает за переработку этанола. К счастью, сродство алкогольдегидрогеназы к этанолу в 100 раз выше, чем к этиленгликолю, поэтому большая доза этанола (который обычно вводится внутривенно) может насытить фермент и «отвлечь» его от производства токсинов – продуктов окисления этиленгликоля. Правда, такое лечение тоже имеет свои побочные эффекты: похмелье, вызванное продуктом ферментативного окисления этанола – уксусным альдегидом, в данном случае будет неизбежно.

Для производства антифриза используется лишь малая доля от примерно 20 миллионов тонн этиленгликоля, производящегося ежегодно. Большая часть этого диола (двухатомного спирта, молекулы с двумя группами – ОН) используется для производства сложных полиэфиров, в особенности полиэтилентерефталата (ПЭТ) – прозрачного, блестящего и легко поддающегося обработке полимера, из которого изготавливают и пластиковые бутылки, и волокна для тканей.

3. Полимеры синтетические и натуральные

Очень часто наше время называют «веком полимеров», а некоторые материаловеды даже склонны считать, что мы живем во времена смены железного века веком полимеров – столь большое значение имеют синтетические и искусственные полимеры, ворвавшиеся в нашу жизнь во второй трети ХХ века, для современной техники и технологии.

Не стоит, правда, забывать, что природные полимеры – целлюлоза (основной компонент древесины) и кератин (белок, из которого состоит шерсть, рога и копыта) применялись нашими далёкими предками еще во времена каменного века, и поскольку заострить деревянную палку было делом более простым, чем придать нужную форму камню, полимерными орудиями труда, обороны и нападения наши предки начали пользоваться даже раньше, чем каменными. Природные полимеры и их аналоги и сейчас интересны ученым – и как химическое сырье, альтернативное нефти и продуктам нефтепереработки (та же целлюлоза или ее ближайший родственник – хитин), и как конструкционные материалы, изделия из которых не будут разлагаться в лесу три сотни лет, как полиэтиленовый пакет, а мирно утилизуются за сезон (биоразлагаемый пакет из полимолочной кислоты). Этот раздел посвящен полимерам – макромолекулам, без которых мы не можем представить нашу жизнь.

3.1. Кератин

Вряд ли производители косметики уделяют столь пристальное внимание какому-либо другому замечательному веществу, как кератину. Он интересен для них как вещество, образующее ткани, за которыми требуется постоянный уход и, соответственно для ухода за этими тканями выпускаются все новые и новые препараты.

Кератин представляет собой прочный структурный белок, придающий форму и жесткость коже, волосам и ногтям человека. К нашему счастью, у нас нет копыт, клювов, чешуи и рогов, иначе бы нам приходилось приобретать косметические средства для поддержания функций кератина и в этих органах.

Строго говоря, кератин не представляет собой индивидуальное химическое вещество – кератинами мы называем семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь структурному углеводу хитину. К фибриллярным относятся белки, имеющие вытянутую нитевидную структуру, в которой отношение поперечной оси к продольной больше 1:10. Другими представителями фибриллярных белков являются белок шелкового волокна фиброин или белок соединительной ткани коллаген. Обычно длинные нити фибриллярных белков организуются, формируя защиту и поддержку других молекул в живой ткани. Точно так же как отдельные волокна шерсти или целлюлозы свиваются в нити, мономеры кератинов, сплетаясь друг с другом, образуют нити, которые и образуют столь знакомые нам волосы и другие биологические структуры.