400 εκατομμύρια χρόνια πολέμου στο ντουλάπι σου με συμπληρώματα διατροφής

Όταν ένα ζώο βρεθεί σε κίνδυνο, έχει δύο επιλογές: να πολεμήσει ή να φύγει. Τα φυτά, ριζωμένα σε αυτό που βρίσκεται από κάτω τους, δεν είχαν ποτέ αυτή την επιλογή. Η μουριά δεν μπορεί να ξεφύγει από μια κάμπια. Το ρίζωμα του κουρκουμά δεν μπορεί να κλωτσήσει έναν εδαφόβιο μύκητα. Ο θάμνος του δεντρολίβανου σε μια μεσογειακή πλαγιά δεν μπορεί να συρθεί στη σκιά όταν ο ατέλειωτος καλοκαιρινός ήλιος αρχίζει να καταστρέφει τη μεμβράνη των κυττάρων του με τη ζέστη. Το εγκλωβισμένο κοινό, βρώσιμο από την άκρη της ρίζας ως το χείλος του φύλλου, πέρασε όλη του την ιστορία περικυκλωμένο από εκείνα που θέλουν να το φάνε, να το μολύνουν ή να το κάψουν.

Και έτσι έγιναν, ακριβώς όπως ο Walter White, απέναντι σε ένα πρόβλημα που δεν μπορούσε να αποφευχθεί, χημικοί. ^[1] Επιθετικοί, εφευρετικοί, επίμονοι χημικοί.

Ακολουθεί η ιστορία του μακρύτερου πολέμου στη Γη, μιας σύγκρουσης που γέμισε τον φυτικό κόσμο με τις πιο περίτεχνες ενώσεις που έχει συνθέσει ποτέ η φύση. Και του γιατί ένας εκπληκτικά μεγάλος αριθμός από αυτές τις ενώσεις δρα επίσης στο δικό σου σώμα.

Αν αναρωτήθηκες ποτέ γιατί ένα φυτικό εκχύλισμα από ένα απλό φύλλο μπορεί να επιβραδύνει την πέψη των υδατανθράκων ή γιατί το ίδιο μόριο που σε βγάζει πέρα ως το πρωινό της Δευτέρας δηλητηριάζει το έντομο που το δαγκώνει, όλες οι απαντήσεις πηγάζουν από το ίδιο γεγονός: καμία από αυτές τις ενώσεις δεν φτιάχτηκε για εσένα. Φτιάχτηκαν για πόλεμο. Δεν είσαι ο στόχος. Στέκεσαι απλώς αρκετά κοντά στο πεδίο της μάχης ώστε να σε φτάσει το ωστικό κύμα.

ΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΖΩΗΣ: Γιατί δημιουργήθηκαν οι φυτικές ενώσεις

Παρά τις ειδυλλιακές εικόνες που προκαλούν η τοπιογραφία και η πράσινη συμφωνία, το να είσαι φυτό πιθανότατα θα ήταν αρκετά ενοχλητικό. Χωρίς την πνοή του ανέμου που θα σε λίκνιζε πέρα δώθε, στην πραγματικότητα δεν μπορείς να κινηθείς, δεν μπορείς να φύγεις και σίγουρα δεν μπορείς να κρυφτείς. Δεν έχεις δόντια, δεν έχεις νύχια και δεν έχεις ανοσοκύτταρα που να περιπολούν στα αγγεία σου όπως τα λευκά αιμοσφαίρια περιπολούν στα δικά μας. Και ο κόσμος, στο μεταξύ, είναι γεμάτος έντομα, μύκητες, βακτήρια, νηματώδεις, φυτοφάγα ζώα που βόσκουν και, την τελευταία στιγμή της εξέλιξης, ανθρώπους με καλάθια συλλογής. Όλα αυτά τα στόματα βλέπουν μέσα σου ένα γεύμα.

Αντί για πόδια και κυνόδοντες, τα φυτά έχουν βιοχημεία, και σε αυτήν είναι εξαιρετικά καλά. Κάθε φυτό τρέχει 2 γραμμές παραγωγής. Η πρώτη το κρατά ζωντανό και σε ανάπτυξη (σάκχαρα, αμινοξέα, μηχανισμός της φωτοσύνθεσης)· οι χημικοί τη λένε πρωτογενή μεταβολισμό. Η δεύτερη γραμμή φροντίζει να μην το φάνε, το μολύνουν ή το κάψουν, και τα προϊόντα της ονομάζονται δευτερογενείς μεταβολίτες: πιθανότατα το χειρότερο όνομα στη βοτανική, αφού για έναν οργανισμό που δεν μπορεί να φύγει, αυτή η δεύτερη γραμμή είναι ζήτημα ζωής και θανάτου.

Η επιστήμη έχει καταγράψει μέχρι σήμερα περισσότερες από εκατοντάδες χιλιάδες φυτικές ενώσεις. Πόσες από αυτές είναι δευτερογενείς μεταβολίτες, κανείς δεν ξέρει ακριβώς – ο αριθμός αυξάνεται κάθε χρόνο, και οι εκτιμήσεις, ανάλογα με το ποιος μετρά, διαφέρουν ακόμη και κατά τρεις φορές. ^[2] Μερικά νούμερα για να πάρεις μια εικόνα:

• αλκαλοειδών, δηλαδή αζωτούχων ενώσεων στις οποίες ανήκουν η νικοτίνη ^[3] , η καφεΐνη και η μορφίνη, γνωρίζουμε περισσότερα από 10.000.

• Τερπενοειδών, που εκτείνονται από το άρωμα του πεύκου έως το φυσικό καουτσούκ, υπάρχουν μερικές δεκάδες χιλιάδες.

• Φαινολικών ενώσεων, όπου ανήκουν οι περισσότερες χρωστικές και τανίνες στη διατροφή σου, υπάρχουν μερικές χιλιάδες.

Κάθε μία από αυτές τις ενώσεις ξεκίνησε ως βιοχημική εκδοχή που οι επιτιθέμενοι δοκίμασαν ως πολεμικό στόχο: φυτοφάγα, παθογόνα, ανταγωνιστές, ξηρασία, υπεριώδης ακτινοβολία, ζέστη. Επιβίωσαν εκείνες οι ενώσεις που αποδείχθηκαν χρήσιμες και, μέσα σε εκατομμύρια χρόνια, τελειοποιήθηκαν σε ένα εξαιρετικό χημικό οπλοστάσιο.

ΟΠΛΑ ΚΑΙ ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΙ

Η φυτική άμυνα λειτουργεί με δύο βασικούς τρόπους.

• Κάποια όπλα είναι μόνιμα, δηλαδή είναι διαρκώς ενεργοποιημένα: οι ταννίνες στο φύλλο, τα αλκαλοειδή που αποθηκεύονται στον φλοιό, τα κανάλια με γαλακτώδη χυμό που διατρέχουν το φυτό.

• Άλλα όπλα είναι επαγόμενα, το φυτό τα παράγει κατόπιν παραγγελίας, όταν αρχίζει η επίθεση.

Το 1972 δύο επιστήμονες έδειξαν ότι ένα τραυματισμένο φύλλο ντομάτας ή πατάτας προκαλεί πλημμύρα αναστολέων πρωτεασών. Πρόκειται για μόρια που μπλοκάρουν τα πεπτικά ένζυμα εκείνου που τρώει το φύλλο. Το φυτό κυριολεκτικά αντιδρά στο δάγκωμα κάνοντας τον εαυτό του πιο δύσπεπτο.Όλα αυτά τα συντονίζει ένας και μόνο συναγερμός: η φυτική ορμόνη ιασμονικό. Όταν κάτι τραυματίζει το φυτό, το ιασμονικό απλώνεται στους ιστούς και ενεργοποιεί την άμυνα. Στη φυτική βιολογία, αυτό είναι ένας από τους πιο πολυσύχναστους διακόπτες.

Ιασμονικό

Πήρε το όνομά του από το γιασεμί, επειδή το ξακουστό άρωμα του γιασεμιού προέρχεται από την ίδια οικογένεια μορίων. Το άρωμα που ανεβαίνει από ένα φλιτζάνι τσάι γιασεμιού είναι λοιπόν κοντινός συγγενής μιας σειρήνας πολέμου.

Αυτός ο συναγερμός μπορεί να ενεργοποιηθεί και επίτηδες, παρότι δεν υπάρχει καθόλου επίθεση. Οι ερευνητές ψεκάζουν τις καλλιέργειες με μεθυλοϊασμονικό ^[6] και ξεγελούν τα φυτά ώστε, πριν τη συγκομιδή, να γεμίσουν με αμυντικές ενώσεις· θα μπορούσε να πει κανείς ότι πρόκειται για άσκηση πυρασφάλειας χωρίς φωτιά. Και ακριβώς εκεί κρύβεται η απάντηση στο γιατί ο τόπος και ο τρόπος καλλιέργειας είναι τόσο σημαντικά: το ίδιο φυτικό είδος μπορεί να περιέχει πολύ περισσότερες ή πολύ λιγότερες δραστικές ενώσεις, ανάλογα με το πόσο χρειάστηκε να αμυνθεί όσο μεγάλωνε.

Ορισμένα φυτά πηγαίνουν ακόμη πιο μακριά και γίνονται πραγματικά ύπουλα.

Το λάχανο και οι συγγενείς του κουβαλούν ένα διμερές όπλο που οι βιολόγοι, με παράξενο αίσθημα για το δραματικό, το ονόμασαν βόμβα από μουσταρδέλαιο. Σε ένα κυτταρικό διαμέρισμα περιμένει μια ακίνδυνη ένωση, η γλυκοζινολάτη. Σε ένα άλλο περιμένει το ένζυμο που την ενεργοποιεί, η μυροσινάση. Χωριστά είναι απολύτως ακίνδυνα, όπως μια συγκολλητική ουσία δύο συστατικών που μένει ανίσχυρη ώσπου να αναμείξεις και τα δύο μέρη.

Όσο το φύλλο είναι άθικτο, δεν συμβαίνει τίποτα. Όταν όμως τα σαγόνια της κάμπιας συνθλίψουν τον ιστό, τα συστατικά αναμειγνύονται και το δάγκωμα πυροδοτεί μόνο του μια έκρηξη αιχμηρών ισοθειοκυανικών ενώσεων. Είναι η ίδια χημεία που κάνει το wasabi να σου χτυπά τη μύτη σαν να του χρωστάς κάτι και που συμβάλλει στις αντιοξειδωτικές ιδιότητες της κόκκινης μάκας. Το φυτό στην πραγματικότητα δεν δηλητηρίασε το φύλλο του· απλώς φρόντισε η κάμπια να φτιάξει το δηλητήριο μόνη της με το δάγκωμα.

Αυτό το όπλο δεν μένει όμως μόνο στο λάχανο. Η moringa, τροπική συγγενής του λάχανου που μεγαλώνει σε δέντρο, κουβαλά τη δική της εκδοχή: ένα χαρακτηριστικό γλυκοζινολικό που περιμένει πάνω στον πυροδοτητή.

Ή ας πάρουμε τη νικοτίνη. Στο μυαλό μας είναι ανθρώπινη συνήθεια, στην πραγματικότητα όμως είναι ευρέος φάσματος νευροτοξίνη για τα έντομα. Μια ομάδα ερευνητών καλλιέργησε άγριο καπνό που πια δεν μπορούσε να παράγει νικοτίνη και τον φύτεψε ξανά στο φυσικό του περιβάλλον στη Γιούτα. Οι φυτοφάγοι έφαγαν τα φυτά χωρίς νικοτίνη πολύ πιο σχολαστικά από τους οπλισμένους γείτονές τους. Αυτό είναι όσο πιο κοντά γίνεται η οικολογία σε ελεγχόμενη δοκιμή όπλων.

Η καφεΐνη είναι ίσως η πιο διδακτική ένωση από όλες, γιατί δείχνει πώς ένα και μόνο μόριο, σε δύο διαφορετικές δόσεις, κάνει δύο τελείως διαφορετικές δουλειές. Στα φύλλα και στους σπόρους, σε υψηλές συγκεντρώσεις, η καφεΐνη παραλύει και σκοτώνει τις προνύμφες των εντόμων. Στο νέκταρ των ανθέων του καφέ και των εσπεριδοειδών, σε ίχνη σχεδόν αδιόρατα, το ίδιο μόριο οξύνει τη μνήμη των μελισσών, ώστε οι επικονιάστριες να θυμούνται καλύτερα το άνθος. Σε μία δόση όπλο, στην άλλη Starbucks. Να το θυμάσαι αυτό, γιατί η διαφορά ανάμεσα σε αυτές τις δόσεις θα έχει αργότερα μεγάλη σημασία.

Και ύστερα υπάρχει και ο γαλακτώδης χυμός, ένα αμυντικό εργαλείο που οδηγεί σε μία από τις αγαπημένες ενώσεις αυτού του άρθρου. Περίπου ένα στα δέκα είδη αγγειόσπερμων έχει κανάλια με κολλώδες, φορτωμένο με τοξίνες υγρό που τρέχει από κάθε πληγή. Η λευκή μουριά ανήκει σε αυτό το κλαμπ και ο γαλακτώδης χυμός της κουβαλάει ένα φορτίο που θα γνωρίσουμε σε λίγες γραμμές.

ΕΠΙΘΕΤΙΚΗ ΣΥΝΕΞΕΛΙΞΗ: γιατί οι φυτικές ενώσεις διαμόρφωσαν τη ζωή στη Γη

Για μεγάλο μέρος του 20ού αιώνα, οι επιστήμονες αντιμετώπιζαν τους δευτερογενείς μεταβολίτες ως μεταβολικά απόβλητα, παλιά χημικά σκουπίδια που απλώς παράγει το φυτό και δεν έχει πού να τα αποθέσει. Το 1959 ο Gottfried Fraenkel ανέτρεψε αυτή την πεποίθηση. Σε άρθρο για το περιοδικό Science, του οποίου ο τίτλος ήταν πραγματικό δώρο για τις μελλοντικές γενιές, The Raison d’Être of Secondary Plant Substances, δηλαδή Ο λόγος ύπαρξης των δευτερογενών φυτικών ουσιών, έδειξε ότι αυτά τα υποτιθέμενα απόβλητα δεν είναι απλώς απόβλητα. Είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο ένα συγκεκριμένο έντομο μπορεί να φάει ένα συγκεκριμένο φυτό και ένα άλλο όχι.

Συγκριτική εικόνα των ειδών πεταλούδας και της σχέσης τους με τα φυτά

Πέντε χρόνια αργότερα, ο Paul Ehrlich ^[10] και ο Peter Raven μετέφεραν την ιδέα σε εξελικτικό επίπεδο. Με τα σημερινά δεδομένα, η μέθοδός τους είναι σχεδόν γελοία απλή: καμία πειραματική διαδικασία, στην ουσία μόνο δύο χάρτες τοποθετημένοι ο ένας πάνω στον άλλο: τα γένη των πεταλούδων πάνω στη χημεία των φυτών. Προέκυψε μια εκτεταμένη συγκριτική εικόνα των ειδών πεταλούδας και της σχέσης τους με τα φυτά με τα οποία τρέφονται οι προνύμφες τους.

Φάνηκε ένα εκπληκτικό μοτίβο. Οι πεταλούδες δεν ακολουθούσαν τη συγγένεια των φυτών όταν επέλεγαν τροφή. Δύο στενά συγγενικά φυτά μπορούσαν να φιλοξενούν εντελώς διαφορετικές πεταλούδες, αν η δευτερογενής χημεία τους διέφερε. Και το αντίστροφο: φυτά χωρίς καμία συγγένεια, που είχαν αναπτύξει ανεξάρτητα παρόμοια χημεία, μπορούσαν άνετα να θρέψουν την ίδια ομάδα πεταλούδων. Άρα τα έντομα ενδιαφέρονταν πολύ περισσότερο για τα μόρια παρά για τα βοτανικά γενεαλογικά δέντρα. Και αυτό που έμοιαζε με χάρτη διατροφικών συνηθειών ήταν στην πραγματικότητα το απολιθωμένο περίγραμμα μιας κούρσας εξοπλισμών.

Ο Ehrlich και ο Raven περιέγραψαν τον κινητήρα αυτής της εξέλιξης. ^[11] Μια φυτική ομάδα που ανέπτυξε μια νέα χημική άμυνα ξέφυγε για λίγο από τους «δικούς της» φυτοφάγους. Έτσι άνοιξε γι’ αυτήν ένας οικολογικός χώρος, μέσα στον οποίο μπόρεσε να εξαπλωθεί σε νέα είδη. Αργά ή γρήγορα όμως κάποια ομάδα φυτοφάγων ξεγέλασε αυτή την άμυνα, κατέλαβε τον νέο διαθέσιμο μπουφέ και διακλαδώθηκε κι αυτή. Επανάλαβέ το αυτό για μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια και παίρνεις και τα δύο: την εκπληκτική ποικιλία της φυτικής χημείας και την εκπληκτική ποικιλία των εντόμων. Ειρήνη δεν υπάρχει ποτέ. Μόνο παλίρροια και άμπωτη και μικρές μετατοπίσεις στο ποιος έχει αυτή τη στιγμή το πάνω χέρι. Αυτό το μοντέλο αργότερα αναπτύχθηκε με το όνομα συν-εξέλιξη φυγής και ακτινοβόλησης. Η ανακάλυψη του Fraenkel την ανέδειξε: από εξήγηση για το γιατί ένα έντομο διαλέγει ακριβώς αυτό το φυτό, έγινε μηχανισμός που διαμορφώνει την ίδια τη βιολογική ποικιλότητα. Η χημεία έχει σημασία επειδή το φυτό και ο φυτοφάγος εξελίσσονταν διαρκώς ο ένας απέναντι στον άλλο.

Κανόνες μάχης

Ο εξελικτικός κινητήρας, όπως τον περιέγραψαν ο Ehrlich και ο Raven, σε μορφή στρατιωτικού εγχειριδίου:

1. Κάποιος τρώει τα φυτά. Αυτό σκοτώνει το φυτό ή του χαλάει τουλάχιστον πολύ τη μέρα.
Η βόσκηση δίνει στα φυτά λόγο να αναπτύξουν χημικά αποτρεπτικά μέσα.

2. Η φυτική ομάδα αναπτύσσει μια νέα δευτερογενή ένωση.
Οι φυτοφάγοι που μέχρι τώρα τρέφονταν με ευχαρίστηση από αυτήν, μένουν σε αμηχανία. Δεν μπορούν πια να φάνε αποτελεσματικά τα φυτά ή πληρώνουν υψηλό σωματικό τίμημα για κάθε μπουκιά. Έτσι τα αποφεύγουν, τρώνε λιγότερο από αυτά ή υφίστανται τις συνέπειες.

3. Η οπλισμένη φυτική ομάδα βρίσκεται σε έναν χώρο όπου σχεδόν δεν υπάρχουν εχθροί.
Εφόσον μέρος της πίεσης από τους φυτοφάγους εκλείπει, μπορεί να εξαπλωθεί σε έναν νέο, πλέον προσβάσιμο οικολογικό χώρο και με τον καιρό να διακλαδωθεί σε νέα είδη.

4. Αργά ή γρήγορα κάποια ομάδα φυτοφάγων βρίσκει τον τρόπο να περάσει δίπλα από τη χημική άμυνα.
Ίσως αποτοξίνωση, ίσως ανοχή, συσσώρευση του δηλητηρίου στο ίδιο της το σώμα ή τροποποιημένο σύστημα αναγνώρισης του ξενιστή φυτού. Με απλά λόγια: πονηριά και σαμποτάζ. Η ζωή απλώς … βρίσκει τρόπο.

5. Αυτή η ομάδα φυτοφάγων έχει τώρα πρόσβαση σε πηγή τροφής που σχεδόν κανείς δεν εκμεταλλεύεται.
Έτσι μπορεί να εξαπλωθεί και να διακλαδωθεί κι αυτή.

6. Επανάλαβε μέσα στον γεωλογικό χρόνο.
Άπλωσε, αφρίσου, ξέπλυνε, επανάλαβε – για τα επόμενα μερικά εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Δεν υπάρχουν συνθήκες νίκης. Υπάρχει μόνο η εξάντληση.

Αντιχτυπήματα

Τα αντίμετρα που επινόησαν οι φυτοφάγοι είναι εξίσου ευρηματικά με τα όπλα. Σε άρθρο που κυριολεκτικά ονομάζεται Disarming the Mustard Oil Bomb, δηλαδή Πώς να αφοπλίσεις τη βόμβα από μουσταρδέλαιο, μπορείς να διαβάσεις πώς ο σκόρος των σταυρανθών έμαθε να απενεργοποιεί τη βόμβα των κραμβιδών: στο έντερό του παράγει ένα ένζυμο που αφαιρεί από τα γλυκοσινολικά τη θειική ομάδα πριν προλάβουν να εκραγούν. ^[12]

Οι πεταλούδες μονάρχες πήγαν ακόμη πιο πέρα. Η γαλακτοφόρος φυλή αμύνεται με καρδενολίδια, δηλητήρια που στοχεύουν στην αντλία νατρίου-καλίου. Πρόκειται για μια αντλία νατρίου-καλίου – μια μικροσκοπική πρωτεΐνη ενσωματωμένη στη μεμβράνη σχεδόν κάθε ζωικού κυττάρου, η οποία αντλεί αδιάκοπα ιόντα νατρίου έξω από το κύτταρο και ιόντα καλίου μέσα σε αυτό, διατηρώντας έτσι το ηλεκτρικό του φορτίο. Ακριβώς αυτό το φορτίο επιτρέπει στα νεύρα να στέλνουν σήματα, στους μύες να συσπώνται και στην καρδιά να κρατά ρυθμό, και για τη διατήρησή του ξοδεύεις έως και 20 % όλης της ενέργειας που καταναλώνει το σώμα σε ηρεμία. Αν σβήσουμε αυτή την αντλία, σβήνουν όλα τα φώτα μονομιάς. Ακριβώς αυτό κάνουν τα καρδενολίδια.

Οι μονάρχες ανέπτυξαν τρεις μεταλλάξεις σε αυτή την αντλία και έγιναν ανθεκτικοί και εντελώς ατάραχοι. Έπειτα έκαναν μία από τις πιο γκανγκστερικές κινήσεις σε ολόκληρο το ζωικό βασίλειο: άρχισαν να συσσωρεύουν το φυτικό δηλητήριο στα ίδια τους τα σώματα και να το χρησιμοποιούν για άμυνα απέναντι στα πουλιά. Η κυανόπτερη κίσσα που τρώει έναν μονάρχη κάνει εμετό και μαθαίνει το μάθημά της. ^[14] Το 2019, ερευνητές με το CRISPR ενσωμάτωσαν αυτές τις τρεις μεταλλάξεις σε κοινές φρουτόμυγες. Οι μύγες έγιναν ανθεκτικές στα καρδενολίδια και άρχισαν να αποθηκεύουν το δηλητήριο μέσα τους. Πήραν το όνομα «μύγες του μονάρχη».

Πόσο καιρό παίζουν ήδη τα φυτά και τα ζώα αυτό το ατελείωτο παιχνίδι, φάρμακο για φάρμακο, νέο μόριο απέναντι σε μια νέα γενετική προσαρμογή που το παρακάμπτει;

Τα φυτά αποίκισαν τη στεριά πριν από περίπου 470 εκατομμύρια χρόνια ^[16] , και τα απολιθωμένα ευρήματα δείχνουν ότι τα αρθρόποδα – πρωτόγονα σαρανταποδαρούσα, ακάρεα και άλλοι έρποντες πρωτοπόροι της χερσαίας φυτοφαγίας – άρχισαν να τα τρώνε μέσα σε λίγες δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. ^[17] Πριν από περίπου 410 εκατομμύρια χρόνια ^[18] , στην τοποθεσία Rhynie Chert στη Σκωτία, διατηρήθηκαν ολόκληρες απολιθωμένες τροφικές αλυσίδες, μαζί με τα περιττώματα που το αποδεικνύουν. ^[19] Ας πούμε λοιπόν ότι αυτός ο πόλεμος διαρκεί 400 εκατομμύρια χρόνια, συν ή πλην ένα εκατομμύριο. Είναι παλαιότερος από τους δεινόσαυρους. Είναι παλαιότερος από τα άνθη κατά πολύ περισσότερο από 250 εκατομμύρια χρόνια. Και είναι παλαιότερος, σε αντίθεση με μια διαφορά για την οποία κάθε μαρκετίστας θα έπρεπε ταπεινά να σωπάσει, από κάθε αρχαίο πολιτισμό του οποίου τα μυστικά η βιομηχανία των συμπληρωμάτων διατροφής ισχυρίζεται ότι ανακάλυψε ξανά.

ΠΟΛΙΟΡΚΙΑ ΚΑΙ ΗΛΙΑΚΑ ΕΓΚΑΥΜΑΤΑ

Μέχρι τώρα, κάθε επιτιθέμενος σε αυτόν τον πόλεμο είχε στόμα. Αλλά τα έντομα με σαγόνια είναι μόνο οι πιο φωτογενείς εχθροί του φυτού. Υπάρχουν ακόμη δύο πεδία μάχης και για αυτά ισχύουν διαφορετικοί κανόνες, αφού οι πιο ύπουλοι επιτιθέμενοι δεν δαγκώνουν καν.

Απέναντι σε εχθρούς χωρίς νευρικό σύστημα, το οποίο θα μπορούσε να δηλητηριαστεί, και χωρίς σαγόνια με τα οποία θα δάγκωναν, τα φυτά άλλαξαν εντελώς τακτική. Εμποτίζουν τον ιστό με αντιμικροβιακές ουσίες, που ανοίγουν τρύπες στις μεμβράνες των μικροβίων. Η κουρκούμη γεμίζει το ρίζωμά της με κουρκουμίνη, που τη βοηθά να διώχνει μύκητες και βακτήρια.

Η βερβερίνη κάνει τόσο καλά τη δουλειά της, ώστε δεν την ανέπτυξαν μόνο ένα είδος φυτών, αλλά δύο εντελώς άσχετες ομάδες – η καθεμία μόνη της και η καθεμία με τον δικό της δρόμο. Η πρώτη ομάδα είναι τα Ranunculales, όπου ανήκει και η βερβερίδα (Berberis), από την οποία πήρε το όνομά της η βερβερίνη. Η δεύτερη είναι συγγενείς των εσπεριδοειδών. Όταν η εξέλιξη βρίσκει την ίδια λύση δύο φορές ^[20] , αυτό σημαίνει ότι η λύση είναι πραγματικά καλή.

Κάποια φυτά πάνε ακόμη ένα βήμα παραπέρα. Τα βακτήρια έχουν δηλαδή άμυνα: ό,τι μπαίνει στο κύτταρό τους, το σπρώχνουν ξανά έξω με μια ειδική αντλία. Το φυτό, λοιπόν, προσθέτει στη βερβερίνη έναν βοηθό. Πρόκειται για ένα δεύτερο μόριο που από μόνο του δεν κάνει τίποτα, αλλά ξέρει να μπλοκάρει ακριβώς αυτή την αντλία του βακτηρίου. Η βερβερίνη μένει στο κύτταρο και κάνει τη δουλειά της.

Τα φυτά, λοιπόν, συνδύασαν δύο δραστικές ουσίες πολύ πριν από τον πρώτο άνθρωπο με τη λευκή ποδιά. Και η βερβερίνη έχει ακόμη ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό: κάτω από υπεριώδες και μπλε φως γίνεται αισθητά ισχυρότερη. Ο ήλιος τη βοηθά και ακριβώς ο ήλιος μας οδηγεί στο επόμενο μέτωπο.

Ο τελευταίος εχθρός δεν είναι καν ζωντανός. Η υπεριώδης ακτινοβολία, η ξηρασία, ο άνεμος, ο παγετός – η φυσική πολιορκεί το φυτό κάθε μέρα. Αυτό το μέτωπο διαφέρει σε ένα πράγμα από όλα τα προηγούμενα: ο ήλιος δεν προσαρμόζεται. Ποτέ δεν θα σκεφτεί αντίδοτο και ποτέ δεν θα αναπτύξει γονίδιο ανθεκτικότητας, όπως η κάμπια. Γι’ αυτό εδώ δεν υπάρχει κούρσα εξοπλισμών. Υπάρχει μόνο πολιορκία που δεν τελειώνει ποτέ. Και η χημεία της πολιορκίας μοιάζει διαφορετική: λιγότερο δηλητήριο, περισσότερα οχυρά.

Το έντονο φως και η αφυδάτωση προκαλούν στο φύλλο τον σχηματισμό δραστικού οξυγόνου. Πρόκειται για ασταθή υποπροϊόντα οξυγόνου που διαλύουν τις μεμβράνες, τις πρωτεΐνες και το DNA – μοριακά θραύσματα, με λίγα λόγια. Το φυτό, λοιπόν, στέλνει στο πεδίο χημικούς πυροσβέστες.

Στο δενδρολίβανο, αυτός ο πυροσβέστης είναι το καρνοσοϊκό οξύ. Στα νεαρά φύλλα στην κορυφή του κλαδιού φτάνει έως το 10 % του ξηρού βάρους. Στέγνωσε αυτά τα φύλλα και περίπου ένα γραμμάριο από κάθε δέκα που απομένουν είναι αυτό το ένα και μοναδικό μόριο. Σβήνει τα θραύσματα με μια καμικάζικη πτήση: σε αυτήν διασπάται το ίδιο και πίσω του μένουν μόνο εξαντλημένα υπολείμματα.

Είναι ενδιαφέρον πότε υπάρχει περισσότερο από αυτό το οξύ στο φυτό. Στα μέσα του καλοκαιριού οι θάμνοι δενδρολίβανου έχουν περίπου τη μισή ποσότητα καρνοσοϊκού οξέος σε σύγκριση με τα μέσα του χειμώνα. Στα μεσογειακά φυτά, όμως, στην ξηρασία το χαμένο μισό βρίσκεται με τη μορφή εξαντλημένων προϊόντων οξείδωσης. Αυτό σημαίνει ότι το φυτό το καλοκαίρι δεν παράγει λιγότερο οξύ. Το καταναλώνει πιο γρήγορα.

• Η συγγενής του δενδρολίβανου από την οικογένεια των χειλανθών, η μελισσόχορτο, ποντάρει στο ίδιο, μόνο με την άλλη όψη του νομίσματος: επενδύει έως και 8 % του ξηρού βάρους του φύλλου της σε ροσμαρινικό οξύ. Αυτό είναι μια φαινολική ασπίδα που έχει και δευτερεύον επάγγελμα αποτρεπτικού για τα έντομα.

• Η μάκα πρέπει να υψώσει τα τείχη της στα 4.000 μέτρα στις Άνδεις, κάτω από ημερήσιο δείκτη UV που, σύμφωνα με αναφορές, φτάνει από 11 έως 19 ^[26] . Στο 11 η κλίμακα του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας τα παρατάει και σταματά να μετρά, αφού ό,τι είναι πάνω από αυτό είναι ένα και μόνο ανοιχτό «ακραίο». Η χειρότερη καλοκαιρινή μέρα της ζωής σου στο Λονδίνο ή τη Νέα Υόρκη ήταν μάλλον 9.

• Η πολιορκία δεν τελειώνει ούτε στην επιφάνεια του νερού. Ο φυσαλιδοφόρος φύκος (bladderwrack), ένα καφέ θαλάσσιο φύκι, που ευθύνεται για

• το ιώδιο στην ετικέτα μας, περνάει κάθε άμπωτη στον αέρα και στον ήλιο. Στη μόνιμη αποθήκη της έχει φλοροταννίνες, φαινολικές ενώσεις παρόμοιες με τις ταννίνες, που φιλτράρουν την υπεριώδη ακτινοβολία – και που το φύκι τις ενισχύει ακόμη περισσότερο όταν οι γυμνοσάλιαγκες σέρνονται στο μέρος. Οι συγγενείς της από την ομάδα των κελπ έχουν την πιο ασυνήθιστη άμυνα από όλες: συσσωρεύουν ιωδίδιο ως αντιοξειδωτικό και το απελευθερώνουν στον αέρα υπό στρες, και μάλιστα τόσο έντονα, ώστε βοηθούν στον σχηματισμό νεφών πάνω από τις ακτές. Ο φυσαλιδοφόρος φύκος έχει μικρότερο απόθεμα της ίδιας χημείας και το απελευθερώνει αργά, σε όλη τη διάρκεια της άμπωτης.

Τα αντιοξειδωτικά ήταν βετεράνοι αυτού του πολέμου επί ολόκληρες γεωλογικές εποχές, πολύ πριν γίνουν αγαπημένα της σύγχρονης επιστήμης της διατροφής. Δεν έχουν τίποτα το μυστηριώδες: είναι μόρια που σβήνουν οξειδωτικές πυρκαγιές στον φυτικό ιστό. Τα φυτά που τα ανέπτυξαν δεν κυνηγούσαν κάποιον ισχυρισμό στην ετικέτα. Ήθελαν να επιβιώσουν κάτω από τον ήλιο.

ΔΙΑΣΤΑΥΡΩΜΕΝΑ ΠΥΡΑ ΠΟΥ ΜΑΣ ΩΦΕΛΟΥΝ: γιατί τα φυτικά εκχυλίσματα δρουν και στο σώμα μας;

Τα φυτά, λοιπόν, έχουν χτίσει ένα ολόκληρο οπλοστάσιο, προορισμένο για έντομα, μύκητες και βακτήρια. Γιατί να κάνει αυτό το όπλο οτιδήποτε στο ανθρώπινο σώμα, και μάλιστα κάτι χρήσιμο;

Επειδή η εξέλιξη είναι λιτή και τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωής είναι παλιά. Τα ένζυμα με τα οποία χωνεύεις τη ζάχαρη και τα ένζυμα με τα οποία τη χωνεύει μια κάμπια δεν έχουν καμία συγγένεια ούτε από μακριά. Τα έντομα και τα θηλαστικά έλυσαν το ζήτημα με εντελώς διαφορετικές οικογένειες πρωτεϊνών, ενώ οι κάμπιες πήγαν ακόμη παραπέρα: ένα μέρος του εξοπλισμού τους για τη διάσπαση της σακχαρόζης το πήραν απλώς από βακτήρια. Άρα δεν έχουν κοινό πρόγονο. Έχουν κοινό στόχο. Κάθε ένα από αυτά τα ένζυμα πρέπει να πιάσει το ίδιο σάκχαρο με τον ίδιο τρόπο. Και το μόριο που έχει διαμορφωθεί σαν αυτό το σάκχαρο στο μέσο της αντίδρασης μπλοκάρει ακριβώς τα πάντα.

Το ίδιο ισχύει και για όλα τα άλλα όπλα για τα οποία μιλήσαμε. Οι νευρικοί υποδοχείς, στους οποίους στοχεύει η νικοτίνη, υπάρχουν και στον εγκέφαλό σου. Η αντλία νατρίου-καλίου, την οποία σαμποτάρουν ορισμένα καρδενολίδια, λειτουργεί και στα κύτταρα της καρδιάς σου. Γι’ αυτό ακριβώς η διγοξίνη, ένα καρδενολίδιο από το δακτυλίτιδα (Digitalis), ήταν για δεκαετίες ένα απολύτως συνηθισμένο φάρμακο για την καρδιά. Ο υποδοχέας πόνου, εξαιτίας του οποίου ένα θηλαστικό μετανιώνει που δάγκωσε τσίλι, λέγεται TRPV1. Ο ίδιος υποδοχέας είναι ένας από εκείνους που ενεργοποιούνται όταν η πιπερίνη από το μαύρο πιπέρι πέφτει στη γλώσσα σου. Η πιπερίνη εξελίχθηκε ως αποτρεπτικό για τα έντομα. Επιπλέον, μπλοκάρει δύο συστήματα με τα οποία το έντερό σου απομακρύνει ξένες μοριακές ενώσεις. Το πρώτο είναι το ένζυμο CYP3A4, που διασπά χημικά τις ξένες μοριακές ενώσεις. Το δεύτερο είναι η αντλία P-γλυκοπρωτεΐνη, που τις σπρώχνει πίσω στο έντερο. Ακριβώς γι’ αυτό η πιπερίνη αυξάνει τόσο αποτελεσματικά την απορρόφηση άλλων ενώσεων: κρατά την πύλη ανοιχτή αρκετά ώστε να περάσουν.

Οι εξελικτικοί βιολόγοι το είπαν χωρίς περιστροφές: οι περισσότερες φυτικές ενώσεις που κάνουν κάτι ενδιαφέρον στο ανθρώπινο σώμα είναι αμυντική χημεία απέναντι στα φυτοφάγα. Μόνο που η παλιά τους στόχευση βρέθηκε σε νέο ζώο (Sullivan, Hagen in Hammerstein, Proc R Soc B, 2008).

Το πιο καθαρό παράδειγμα που γνωρίζουμε είναι η λευκή μουριά. Ο γαλακτώδης χυμός της είναι γεμάτος DNJ, δηλαδή 1-δεοξυνοϊριμυκίνη. Αυτό το μόριο προσποιείται ότι είναι σάκχαρο, και μάλιστα τόσο πειστικά, ώστε τα ένζυμα για την πέψη των υδατανθράκων το προσκολλώνται – και αυτομολούν, αγνοώντας πλήρως το σακχαρικό τους καθήκον. Η κάμπια που τρώει φύλλο μουριάς παθαίνει κυριολεκτικά αναστολή της πέψης. Σύμφωνα με τους ερευνητές που το αποκρυπτογράφησαν, αναγκάζεται να κάνει δίαιτα. Τα ένζυμα στο τοίχωμα του εντέρου σου είναι αρκετά παρόμοια ώστε το DNJ και σε εσένα, σε δόσεις από συμπληρώματα διατροφής, ^[34] να επιβραδύνει μετρίως το τελευταίο βήμα της πέψης του αμύλου ^[36] και της ζάχαρης. Το ίδιο μόριο, το ίδιο κόλπο, άλλος στόχος ^[38] , εντελώς διαφορετική δόση. ^[39]

Αν σε μπερδεύουν ήδη τα ονόματα των ενζύμων, ιδού ολόκληρο το κεφάλαιο σε μία πρόταση: εσύ και η κάμπια δεν τροφοδοτείτε το ίδιο υλικό, αλλά έχετε εξοπλισμό με την ίδια αδύναμη πλευρά. Και οι χημικές ουσίες των φυτών σημαδεύουν αυτή την αδύναμη πλευρά ήδη από τότε που τίποτα δεν είχε ακόμη σπονδυλική στήλη.

ΤΙ ΑΛΛΑΖΕΙ ΣΤΟ ΔΙΑΒΑΣΜΑ ΤΗΣ ΕΤΙΚΕΤΑΣ

Όταν αρχίσεις να βλέπεις τα συστατικά στα συμπληρώματα διατροφής σου σαν βετεράνους αυτού του ατέλειωτου πολέμου, μερικά πράγματα ξεκαθαρίζουν ξαφνικά.

Πρώτον: πολλές διαφημιστικές φράσεις αξίζουν σύνταξη. Κανείς δεν χρειάζεται «αρχαία μυστικά των Ίνκας», όταν η αλήθεια για την κόκκινη μάκα είναι παλαιότερη και καλύτερη. Όταν οποιοσδήποτε ανθρώπινος πολιτισμός πρόσεξε καν αυτά τα φυτά, τα μόριά τους ήταν ήδη βετεράνοι 400 εκατομμυρίων ετών από την πιο αδυσώπητη δοκιμή προϊόντων που μπορεί να φανταστεί κανείς. Οι παραδόσεις είναι αληθινές και τις σεβόμαστε. Οι αυτόχθονες κουλτούρες σε όλο τον κόσμο μελέτησαν επί γενιές τι μπορούν να κάνουν τα φυτά αυτού του άρθρου, ενώ εμείς στη Δύση φτάσαμε αργά και πήραμε στα χέρια μας τις σημειώσεις τους. Όμως οι παραδόσεις λειτουργούν επειδή η χημεία έχει σκληραγωγηθεί στη μάχη και είναι αδιαπέραστη. Όχι το αντίστροφο.

Δεύτερον: ο πόλεμος εξηγεί και τις αδυναμίες, όχι μόνο τις δυνάμεις. Η κουρκουμίνη εξελίχθηκε στον κουρκουμά σε ένα κηρώδες υπόγειο ρίζωμα, για να διώχνει μικρόβια στο σκοτάδι. Για αυτή τη δουλειά δεν χρειαζόταν να ξέρει να διαλύεται στο νερό ούτε να επιβιώνει στο ήπαρ των θηλαστικών. Και πράγματι, δεν ξέρει ούτε το ένα ούτε το άλλο. Γι’ αυτό είναι γνωστό ότι η ωμή κουρκουμίνη μόλις που φτάνει στο αίμα σου, και γι’ αυτό η φόρμουλα έχει μεγαλύτερη σημασία από τη δόση (για αυτό γράψαμε στο άρθρο για τη βιοδιαθεσιμότητα). Η εξελικτική περιγραφή της δουλειάς μιας ένωσης προβλέπει τη συμπεριφορά της στο σώμα σου, συμπεριλαμβανομένων και των άβολων πλευρών. Κάθε μάρκα που σου πουλά δύναμη χωρίς αδυναμία, σου πουλά μισό μόριο.

Τρίτον: ειλικρίνεια ως προς την κλίμακα. Δεν είναι όλα στη φόρμουλα όπλο. Μέταλλα, όπως ο ψευδάργυρος και το χρώμιο, και αμινοξέα, όπως η L-αργινίνη, είναι αποθέματα, όχι πυρομαχικά – το σώμα σου τα χρησιμοποιεί απλώς ως πρώτη ύλη. Παραδεχόμαστε όμως ότι ο πόλεμος ενσωματώνει διαρκώς συστατικά που τα είχαμε καταχωρισμένα ως πολίτες. Η L-κιτρουλίνη αποδείχθηκε ασπίδα του φυτού της ερήμου απέναντι στην ξηρασία: στα φύλλα των άγριων καρπουζιών του Καλαχάρι συσσωρεύεται μέχρι να αντιστοιχεί περίπου στο μισό όλων των ελεύθερων αμινοξέων τους. Το ιώδιο όμως ήταν, όπως είδαμε στην άμπωτη, αντιοξειδωτικό της θαλάσσιας άλγης πολύ πριν γίνει μέταλλο για οποιονδήποτε θυρεοειδή. Αυτή η σειρά αφηγείται πολεμικές ιστορίες μόνο εκεί όπου ο πόλεμος όντως συνέβη. Όταν η ιστορία κάποιου συστατικού είναι απλώς «το σώμα σου το χρειάζεται, αλλά η σύγχρονη διατροφή δεν δίνει αρκετό», θα γράφουμε ακριβώς αυτό. Γιατί αρκεί.