Главный компонент всех существующих винно-водочных изделий — этиловый спирт, или этанол, является насыщенным спиртом, производным углеводорода этана, где один атом водорода замещен гидроксильной группой. Алкоголь — это бесцветная жидкость характерного запаха, с температурой кипения 78,4° С (78—80,5° С), плавления 112° С, удельным весом при 0° С 0,862. Молекулы этилового спирта обладают высокой степенью смешивания с водой и растворения в жирах. Это связано главным образом с малой степенью диссоциации молекулы алкоголя. Он легко проникает через клеточные мембраны.
Алкоголь, попадающий в организм человека извне, правильнее называть экзогенным. Казалось бы, для чего усложнять терминологию? Дело в том, что в организме животных и человека в минимальных количествах постоянно выявляется внутренний, или эндогенный, алкоголь. Роль эндогенного алкоголя, или, корректнее, эндогенного этанола, начала интенсивно изучаться сравнительно недавно, с середины 60-х годов. Концентрация эндогенного этанола в плазме крови людей крайне мала и весьма вариабельна — от следовых количеств и до 0,16 мг-% (Jones et al., 1983). Предполагают, что за сутки в организме человека естественным образом может образовываться от 1,0 до 9,0 г эндогенного этанола, а с возрастом его образование уменьшается. Таким образом, проблема эндогенного этанола для наркологии достаточно нова и заслуживает того, чтобы остановиться на ней подробнее.
Каковы источники образования эндогенного этанола? Однозначного ответа на этот вопрос пока не найдено. Установлено, что его содержание в крови, транспортируемой от кишечника к печени, выше, чем в других областях сосудов. Так как в кишечнике существует богатая микрофлора, то имеются необходимые условия для анаэробного (т. е. протекающего без кислорода) брожения, видимо, одним из источников эндогенного этанола является кишечная микрофлора. Одним, но не единственным.
Экспериментальным путем было установлено, что меченые молекулы эндогенного этанола «живут» в организме считанные мгновения. Этот факт послужил основанием для предположения о том, что для поддержания стационарного уровня эндогенного этанола в крови он должен быстро и надежно вырабатываться в каких-то биологических реакциях. В пользу этого предположения свидетельствует и то, что в тканях концентрация эндогенного этанола выше, чем в крови.
В связи с этим Ю. М. Островский с соавторами (1986) считают, что алкогольдегидрогеназу печени следует рассматривать как фермент, контролирующий в физиологических условиях равновесие взаимопревращений эндогенных ацетальдегидов (соединения, образующиеся на первом этапе окисления алкоголя) и алкоголя, а не как фермент, «вылавливающий» алкоголь. Подтверждением именно такой функции алкогольдегидрогеназы являются данные о постоянном обмене пулов ацетальдегида и этанола при окислении последнего (Gershman, 1975) 1.
Роль эндогенного этанола в организме пока еще не определена, но есть данные об его участии в регуляторных процессах. Это подтверждается фактами изменения его содержания в крови при стрессе, голодании, охлаждении, физической нагрузке, наркозе и действии лекарственных веществ. Значительный интерес среди исследователей вызывает возможность участия эндогенного этанола в развитии алкоголизма, о чем будет сказано ниже.
Практически все известные винно-водочные изделия в физико-химическом смысле являются, по сути дела, различными водно-спиртовыми растворами с разными особенностями. Частично это связано с тем, что в водно-спиртовых растворах образуется своеобразная ассоциация — комплексы молекул воды и спирта, связанных между собой непрочными связями 2. Этиловый спирт используется более чем в 150 различных производствах в качестве сырья или вспомогательного материала.
По сравнению с эндогенным этанолом экзогенный алкоголь имеет весьма прозаическое происхождение.
На первых этапах этиловый спирт получали только из зерновых культур, картофеля, свеклы и отходов свеклосахарного производства. 6 млн. т зерна (не считая миллионов тонн картофеля, сахарной свеклы и т. д.) ежегодно расходовалось в стране в начале 80-х годов на изготовление спирта и пива (Шевердин, 1986). Для этих же целей использовались отходы сульфидно-целлюлозного производства и продукты гидролиза древесины. Спирт получают и синтетическим путем — из природных газов, содержащих этилен, и попутных газов, получаемых при нефтепереработке.
При производстве этилового спирта, а точнее, при ректификации этилового спирта-сырца образуется смесь различных спиртов с большей длиной углеродной цепочки: пропиловых, бутиловых, амиловых. Она составляет основу так называемых сивушных масел, которые являются настоящими ядами с местным раздражающим действием. Отделить этиловый спирт от сивушных масел трудно, особенно если алкоголь приготовляется кустарным, непроизводственным способом. Так, в самогоне обнаруживается от 0,58 до 1,57% сивушных масел. В техническом спирте содержится 0,1—0,25% ядовитых примесей. Наиболее опасен Н-амиловый спирт, содержащий 60% сивушного масла, токсичность которого в 4 раза выше, чем у этанола. Примеси, находящиеся в техническом этиловом алкоголе, обычно разделяют по температуре кипения (ниже этилового спирта или выше). К первой группе относятся также присутствующие в примесях уксусно-этиловый эфир и ацетальдегид, ко второй — изопропиловый, пропиловый, амиловый, изоамиловый, изобутиловый спирты, пиридин, масляно-этиловый эфир и фурфурол. Фурфурол, например, в 83 раза токсичнее этилового спирта (Филатов, 1986). Таким образом, любые винно-водочные изделия представляют водный раствор сивушных масел и небольшого количества других примесей, определяющих специфику конкретного изделия. Однако главный компонент — этиловый спирт — молекула из двух атомов углерода, шести атомов водорода и одного атома кислорода. И эта молекула порабощает человека — результат 3,4 млрд. лет развития живой материи. Предполагается, что биологический потенциал человека может быть достаточным на 110— 150 лет. И вдруг алкоголизм — добровольное сокращение жизни человека, редко доживающего в пьянстве и до 55-летнего возраста...
Перед нами загадка алкоголизма.
1. Описаны и другие пути образования эндогенного этанола: он может вырабатываться пируватдегидрогеназой или другими ферментами. Так, у животных обнаружен фермент О-фосфорил-этаноламинфосфолиаза, расщепляющий фосфоэтаноламин и, видимо, принимающий участие в регуляции уровня эндогенного этанола. Эндогенный ацетальдегид и, стало быть, и этанол могут образовываться из 5-дезоксикетопеитозо-1-фосфата и из β-аланина. Этанол может образовываться и непосредственно из молочной кислоты.
2. Известны, например, такие факты. При растворении в воде этилового спирта выделяется тепло, максимальное при концентрации 30% этилового спирта. Известно также, что при смешивании спирта с водой объем смеси всегда меньше. Например, при смешивании 50 объемов воды с 50 объемами спирта объем получаемой смеси 96,4 этилового спирта.