Салициловая кислота, содержащаяся в коре ивы и в таволге, которые распространены по всей Европе, была известна людям задолго до того, как фирма “Байер” начала производство аспирина в 1899 году (см. главу 10). Корень дикого сельдерея назначали от судорог. Петрушка, как считалось, способствовала прерыванию беременности, а плющ применяли для ослабления приступов астмы. Дигиталис, экстрагируемый из наперстянки (Digitalis purpurea), давно был известен своей способностью влиять на работу сердца (сердечный гликозид). Сердечные гликозиды снижают частоту сердечных сокращений, нормализуют сердечный ритм и усиливают выброс крови, что в неопытных руках может оказаться опасным оружием. Кстати, в наперстянке также содержатся сапонины, очень похожие на те, что были обнаружены в сарсапариле и мексиканском ямсе, из которых был выделен норэтиндрон (противозачаточная пилюля, см. главу 11). К числу сердечных гликозидов относится дигоксин — один из наиболее часто назначаемых в США лекарственных препаратов и хороший пример фармацевтического средства, основанного на народной медицине.

В 1795 году английский врач Уильям Уитеринг использовал экстракт наперстянки для лечения застойной сердечной недостаточности. Однако это было за сто лет до того, как ученые научились выделять из растений индивидуальные действующие вещества.

В дигиталисе содержится не только дигоксин, но и другие, похожие на него молекулы, например дигитоксин, молекула которого отличается лишь отсутствием одной OH-группы. Аналогичные сердечные гликозиды найдены во многих растениях, обычно относящихся к семействам лилейных или лютиковых, однако чаще всего дигоксин выделяют из наперстянки. Знахари легко находили растения, стимулирующие работу сердца, в своих садах и на ближайших лугах. Древние египтяне и римляне использовали с этой целью морской лук (растение из семейства гиацинтовых), однако в более высоких дозах экстракт из морского лука применяли в качестве крысиного яда. Теперь известно, что в морском луке содержится другой сердечный гликозид.

Все эти молекулы имеют одинаковые элементы структуры, которые, по-видимому, и отвечают за воздействие на сердце. Речь идет о пятичленном лактоновом кольце, присоединенном к системе стероидных колец, а также о дополнительной OH-группе, расположенной между кольцами C и D.

Вещества, влияющие на работу сердца, содержатся не только в растениях. В тканях животных обнаружены токсичные вещества, похожие по структуре на молекулы сердечных гликозидов. В этих молекулах нет сахарных групп, и их не используют для стимуляции сердечной деятельности. Это судорожные яды, которые практически не находят применения в медицине. Содержатся эти яды в организме земноводных. Экстракты из тканей лягушек и жаб использовались разными народами для изготовления отравленных наконечников стрел. Интересно, что жабы являются вторыми после кошек животными, которым приписывали связь с ведьмами. Считалось, что во многих зельях, приготовленных так называемыми колдунами, содержались разные части тела жаб. Активным компонентом яда распространенного в Европе вида жаб Bufo vulgaris является буфотоксин — одна из самых токсичных молекул, известных человеку. Часть его структуры удивительным образом напоминает систему стероидных колец в молекуле дигитоксина (с той же дополнительной OH-группой между кольцами C и D), только содержит не пятичленное, а шестичленное лактоновое кольцо.

Однако буфотоксин жабы представляет собой не стимулятор сердечной деятельности, а яд, провоцирующий сердечную недостаточность. Так называемые колдуны имели доступ к широкому спектру веществ, среди которых были сильные яды.

Но колдунам приписывали не только любовь к жабам. Один из наиболее популярных мифов заключался в том, что они умели летать, например, на метле, и таким образом собирались на шабаш — полуночную встречу, которая является своеобразной пародией на мессу. Многие ведьмы под пытками признавались в том, что летали на шабаш. Удивляться этому не приходится. Многие из нас признались бы в том же самом, если бы нас — в целях поиска истины — подвергли ужасным испытаниям. Удивительно то, что некоторые ведьмы сознавались до того, как их начинали пытать. Поскольку подобное признание не помогало избежать пыток, возникает предположение, что эти женщины действительно считали, что вылетали в трубу на метле и участвовали в различных оргиях. И для такого поведения существует простое химическое объяснение — воздействие веществ, называемых алкалоидами.

Алкалоиды — это вещества растительного происхождения, имеющие в составе молекул один или несколько атомов азота, обычно внутри углеродного кольца. В этой книге мы уже встречались с алкалоидами: с пиперином из перца, с капсаицином из красного перца, с индиго, пенициллином и фолиевой кислотой. Можно не без основания утверждать, что алкалоиды изменили историю заметнее, чем какие-либо другие группы веществ. Многие алкалоиды влияют на физиологические функции организма человека, в частности, на действие центральной нервной системы, и нередко очень токсичны. Некоторые из этих природных веществ тысячелетиями использовались в медицине. Производные алкалоидов являются основой многих современных фармакологических препаратов, в числе которых обезболивающее средство кодеин, местный анестетик бензокаин и противомалярийный препаратхлорохин.

Мы уже говорили о том, какую функцию выполняют химические вещества в защите растений. Растения не могут убежать от опасности или спрятаться при появлении вредителей, а такие меры физической защиты, как шипы и колючки, не всегда позволяют отпугнуть травоядных. Химические вещества — пассивные, но весьма эффективные средства защиты от животных, а также от бактерий, грибов и вирусов. Алкалоиды — это природные пестициды, инсектициды и фунгициды. По оценкам ученых, каждый из нас с растительной пищей ежедневно съедает около полутора граммов пестицидов. А количество синтетических пестицидов, поглощаемых нами, составляет около 0,15 миллиграммов — в десять тысяч раз меньше.

В малых дозах алкалоиды часто оказывают на организм человека благоприятное действие. Многие из них издавна использовались в медицине. Например, алкалоид арекаидин из бетельной пальмы Arecacatechu давно используется в качестве стимулирующего средства в Африке и на Востоке. Измельченный орех этой пальмы заворачивают в пальмовые листья и жуют. Любителей бетеля легко узнать по окрашенным в темный цвет зубам и по привычке постоянно сплевывать темно-красную слюну. Эфедрин из хвойника китайского (Ephedrasinica) используется в китайской медицине уже на протяжении нескольких тысячелетий, а сейчас применяется и на Западе как противоотечное и бронхорасширяющее средство. Витамины группы B, такие как тиамин (B₁), рибофлавин (B₂) и ниацин (B₄), также являются алкалоидами. Алкалоид резерпин, который выделяют из раувольфии (вечнозеленого индийского кустарника Rauwolfiaserpentina), применяют в качестве транквилизатора и как средство для снижения артериального давления.

Токсичность многих алкалоидов известна давно. Ядовитым компонентом болиголова пятнистого (Coniummaculatum), которым был отравлен Сократ в 399 году до н. э., является алкалоид кониин. Сократ, обвиненный во “введении новых богов и развращении молодежи в новом духе”, то есть в инакомыслии, был приговорен к смерти. Яд, который он принужден был принять, приготовили из плодов и семян болиголова. Кониин имеет очень простую структуру, но он является таким же смертельным ядом, как и более сложный по структуре стрихнин из семян чилибухи (рвотного ореха) — азиатского растения Strychnosnux-vomica.

Для приготовления “летательной мази” (жирной мази, которая, как считалось, позволяла летать) ведьмы пользовались экстрактами мандрагоры, белладонны и белены. Все эти растения относятся к семейству пасленовых (Solanaceae). Мандрагора (Mandragora officinarum), разветвленный корень которой, говорят, напоминает человеческое тело, происходит из Средиземноморья. С древнейших времен люди использовали это растение для восстановления потенции и в качестве снотворного. С корнем мандрагоры связано множество любопытных легенд. Когда его вытаскивают из земли, он якобы издает пронзительный крик и ужасный запах, так что тот, кто оказался поблизости, может сойти с ума. Об этом говорит Джульетта у Шекспира:

Считалось также, что мандрагора растет под виселицами, порождаемая пролитым семенем повешенных мужчин.

Вторым растением, который ведьмы применяли для приготовления мази, была белладонна, или смертельный паслен (Atropa belladonna). Первое название растения связано с тем, что итальянки закапывали в глаза сок его черных ягод. В результате зрачки расширялись, что, как считалось, прибавляло женщине привлекательности (по-итальянски belladonna — прекрасная женщина). Второе название связано с тем, что при употреблении белладонны внутрь может наступить летаргический сон. Судя по всему, люди об этом знали давно, и, возможно, именно это зелье выпила Джульетта:

Третьим компонентом ведьминской мази, вероятно, была белена (Hyoscyamus niger), хотя с той же целью можно было использовать и другие виды растений. Белену долгое время применяли для улучшения сна, ослабления боли (особенно зубной), в качестве анестетика и, возможно, яда. Свойства белены были широко известны. Опять-таки у Шекспира читаем:

Скорее всего, речь здесь идет именно о белене.

Мандрагора, белладонна и белена содержат ряд очень похожих алкалоидов. Два главных — гиосцин и гиосциамин — в разной пропорции содержатся во всех трех растениях. Одна из форм гиосциамина, атропин, в разбавленном виде до сих пор используется в медицине для расширения зрачков при офтальмологическом осмотре. В высокой концентрации препарат вызывает затуманивание зрения, возбуждение и даже бред. Первым симптомом отравления атропином является сухость во рту и глотке. Это свойство атропина используется при хирургических операциях, когда необходимо ослабить секрецию слизи или слюны. Гиосцин, известный также как скополамин, называют “сывороткой правды”.

Скополамин в сочетании с морфином используется в анестезии для достижения сумеречного состояния (полусна), однако непонятно, есть ли хотя бы доля правды в том несвязном бреде, который обычно вызывает этот препарат. Авторы детективов любят писать о “сыворотке правды”, и, вероятно, об этих веществах еще какое-то время будут вспоминать именно в этой связи. Подобно атропину, скополамин оказывает антисекреторное действие и вызывает эйфорию. В малых дозах он подавляет морскую болезнь. Американские астронавты используют скополамин от укачивания при полетах в космос.

Это может показаться очень странным, но атропин является противоядием при отравлении еще более сильнодействующими ядами. Нервно-паралитические газы, такие как зарин, который террористы применили в токийском метро в апреле 1995 года, и фосфорорганические инсектициды, например паратион, предотвращают удаление нейромедиаторов, передающих сигнал между нервными клетками. Если эти молекулы не удалять, нервные окончания остаются в возбужденном состоянии, что приводит к конвульсиям, а если при этом затрагиваются сердце и легкие, то и к смерти. Атропин блокирует образование нейромедиаторов, так что в правильной дозировке он является антидотом при отравлении зарином или паратионом.

Мы знаем, что атропин и скополамин почти не растворяются в воде; очевидно, это было известно и средневековым ведьмам. По-видимому, ведьмы также знали, что употребление этих веществ внутрь скорее приведет к смерти, чем к опьянению и эйфории. Поэтому экстракты мандрагоры, белладонны и белены смешивали с жиром и втирали в кожу. Сегодня трансдермальный путь введения лекарств является одним из распространенных методов лечения. Например, так действует никотиновый пластырь, некоторые препараты от морской болезни, а также препараты для заместительной гормональной терапии.

По-видимому, ведьмы давным-давно знали о таком способе применения различных препаратов. Всасывание через кожу происходит наиболее активно в тех участках, где кожа тоньше, а кровеносные сосуды подходят близко к ее поверхности. Именно по этой причине одним из способов введения лекарств в организм являются вагинальные и ректальные свечи. Должно быть, ведьмам была известна и эта анатомическая особенность, поскольку мазью следовало натирать либо все тело, либо подмышки и другие, как стыдливо указывалось, “волосистые участки тела”. В некоторых рассказах сообщается о том, что ведьмы натирали мазью рукоятку метлы, садились на нее верхом и втирали мазь (содержащую атропин и скополамин) в гениталии. Сексуальный оттенок подобных рассказов очевиден. Он отчетливо выражен в рисунках и гравюрах, изображающих обнаженных или полуобнаженных женщин, оседлавших метлу, втирающих мазь или танцующих вокруг котла.

Однако если разобраться в химии, то выясняется, что ведьмы никуда не летали. Их полеты были только плодом воображения, галлюцинацией, вызванной алкалоидами. Рассказы современных людей об ощущениях, вызванных действием скополамина и атропина, удивительно напоминают рассказы средневековых ведьм: ощущение полета и падения, зрительные образы, эйфория, истерическое состояние, ощущение выхода из собственного тела, кружение в вихре и общение с животными. Все обычно заканчивается глубоким сном, близким к коматозному состоянию.

Легко представить, что в те времена, когда люди верили в волшебство и сверхъестественные явления, “ведьмы” были уверены, что они на самом деле летали на метле и участвовали в диких плясках и оргиях. Галлюцинации, вызванные атропином и скополамином, отличаются удивительным правдоподобием. У женщин не было оснований думать, что их ночные похождения — лишь результат воображения. Также нетрудно представить, как такой удивительный секрет передавался от одной женщины к другой. Жизнь большинства женщин в те времена была очень тяжелой. Бесконечная работа, болезни и бедность — и никаких надежд на возможность самостоятельно решать свою судьбу. Несколько часов свободно полетать в небе, реализовать свои сексуальные фантазии, а потом проснуться в безопасности в собственной постели — это большое искушение. Однако этот временный уход от реальности часто оказывался фатальным, поскольку колдуний, сознавшихся в своих выдуманных похождениях, сжигали.

Кроме мандрагоры, белладонны и белены, в состав колдовских мазей входили и другие растения, такие как наперстянка, петрушка, аконит, болиголов и дурман. Аконит и болиголов содержат токсичные алкалоиды, наперстянка — токсичные гликозиды, петрушка — галлюциноген миристицин, а дурман — атропин и скополамин. Дурман обыкновенный относится к роду Datura, к которому также относятся несколько других видов растений. Дурман широко распространен в регионах с теплым климатом и издавна служил источником алкалоидов для европейских ведьм, а также для шаманов Азии и обеих Америк. Местный фольклор там пестрит описаниями галлюцинаций с участием животных (деталь ночных полетов ведьм). В некоторых районах Азии и Африки семена дурмана входят в состав курительных смесей. Всасывание в кровь через легкие — наиболее быстрый способ добиться действия алкалоида, о чем европейские курильщики табака узнали позднее, в XVI веке. Случаи отравления атропином до сих пор происходят с искателями приключений, пробующими цветки, листья или семена дурмана.

Некоторые растения из семейства пасленовых попали в Европу из Нового Света вскоре после путешествия Колумба. Те из них, что содержали алкалоиды, а именно табак (Nicotiana) и красный перец (Capsicum), получили быстрое распространение, тогда как другие представители семейства — помидоры и картофель — европейцами воспринимались с недоверием на удивление долго.

Алкалоиды, близкие по химической структуре к атропину, обнаружены в листьях некоторых растений рода Erythroxylon, в частности кокаинового куста, произрастающего в некоторых районах Южной Америки. Кокаиновый куст не относится к семейству пасленовых: редкая ситуация, поскольку родственные химические соединения обычно содержатся в родственных видах растений. Исторически сложилось, что растения классифицировали по морфологическим признакам. Теперь классификацию иногда изменяют, ориентируясь на химический состав и состав ДНК.

Основной алкалоид кокаинового куста — кокаин. В высокогорных районах Перу, Эквадора и Боливии листья этого растения на протяжении сотен лет применяли в качестве стимулирующего средства. Листья смешивают с пастой из лайма и кладут за щеку. Алкалоиды медленно всасываются, помогая снять усталость, а также подавить голод и жажду. Считается, что при таком способе употребления в организм попадает меньше половины грамма кокаина в сутки, что не вызывает привыкания. Этот традиционный способ употребления алкалоидов, по сути, мало чем отличается от нашего современного способа питья чая и кофе. Совсем другое дело — экстрагированный и очищенный кокаин.

Кокаин впервые был выделен в 80-х годах XIX века и считался чудодейственным лекарством. Он оказался весьма эффективным локальным анестетиком. Психиатр Зигмунд Фрейд считал кокаин панацеей от всех бед и прописывал его в связи со стимулирующими свойствами. Фрейд также назначал кокаин для лечения от морфиновой зависимости. Однако вскоре стало ясно, что к кокаину также очень быстро привыкают. Кокаин быстро вызывает состояние крайней эйфории, вслед за которым наступает не менее выраженная депрессия, толкающая человека на поиски новой дозы. Ужасные последствия употребления кокаина для здоровья человека и всего общества широко известны. Однако на основе структуры кокаина было создано множество эффективных локальных анестетиков. Так, бензокаин, новокаин и лидокаин имитируют обезболивающее действие кокаина путем блокирования передачи нервного импульса, но, в отличие от кокаина, не обладают способностью стимулировать нервную систему или нарушать сердечный ритм. Многим из нас благотворное действие этих веществ помогло пережить болевые ощущения, с которыми связано пребывание на приеме у дантиста или проведение хирургической операции.