Alkohol: An Astonishing Molecule

Anmerkung des Herausgebers: Das Folgende ist die Einleitung zur März-Ausgabe 2015 von Scientific American Classics: Intoxicating: Die Wissenschaft des Alkohols

Alkohol hat unsere Spezies lange Zeit vor ein Rätsel gestellt. Wo auch immer wir in der antiken oder modernen Welt hinschauen, haben die Menschen einen bemerkenswerten Einfallsreichtum bei der Entdeckung der Herstellung von vergorenen und destillierten Getränken und bei deren Integration in ihre Kulturen bewiesen. Afrika, wo der Homo sapiens vor etwa 200 000 Jahren zum ersten Mal auftauchte, gibt das Muster vor, das sich mit der Ausbreitung des Menschen über den gesamten Globus immer wieder wiederholt. In den Tausenden von unterschiedlichen Kulturen Afrikas gibt es heute Sorghum- und Hirsebiere, Honigmet sowie Bananen- und Palmweine, von denen viele wahrscheinlich ein „Kater“ aus längst vergangenen Zeiten sind. Nahezu jeder Aspekt des Lebens, von der Geburt bis zum Tod – alltägliche Mahlzeiten, Übergangsriten und große religiöse Feste – dreht sich um eines oder mehrere dieser alkoholischen Getränke. In ähnlicher Weise spielt Traubenwein in den westlichen Religionen eine zentrale Rolle, Reis- und Hirsebier waren im alten China sehr beliebt, und ein fermentiertes Kakaogetränk war das Getränk der Elite im vorkolumbianischen Amerika.

Trotz der weltweiten Beliebtheit alkoholischer Getränke spielen ihre potenziellen Gefahren ein unheilvolles Leitmotiv in der Menschheitsgeschichte. Wein kann das Herz erfreuen, so die biblischen Psalmisten, aber er kann auch wie eine Kreuzotter stechen. Die großen chinesischen Shang-Kaiser des späten zweiten Jahrtausends v. Chr. sollen dem übermäßigen Alkoholkonsum erlegen sein, verrückt geworden sein und Selbstmord begangen haben. In verschiedenen Teilen der Welt entstanden unweigerlich Prohibitionsbewegungen, um der Herausforderung zu begegnen, von Indien, wo der Buddhismus meditative Techniken zur Erlangung der Transzendenz hervorhob, bis hin zu den neueren Versuchen im Amerika des 19. und 20. Jahrhundert in Amerika und Europa. Diese lange und oft polarisierende Geschichte wird in dieser ausführlichen Sammlung von Artikeln aus den Archiven des Scientific American beschrieben.

Wenn Alkohol so oft in ein negatives Licht gerückt wird, wie lässt sich dann seine Anziehungskraft erklären? Alkohole, einschließlich Ethanol, gibt es nicht nur in der Schöpfung unserer Spezies – oder sogar auf unserem Planeten. Milliarden von Litern an Alkoholen bilden riesige Wolken in den Sternentstehungsgebieten im Zentrum unserer Milchstraße. Außerdem ernährten sich einige der frühesten einzelligen Lebensformen auf der Erde höchstwahrscheinlich durch anaerobe Gärung oder Glykolyse. Der Prozess führt zur Ausscheidung von Ethanol und Kohlendioxid, ähnlich der Art und Weise, wie heute natürliche fermentierte Getränke hergestellt werden.

Angesichts der weiten Verbreitung von Alkohol ist es vielleicht kein Wunder, dass fast alle Tiere physiologisch an diese Verbindung angepasst sind und von ihr und ihren Zuckern angelockt werden – von der einfachen Fruchtfliege, die ihre Jungen damit füttert, über Vögel bis zu Elefanten. Wir Primaten sind natürlich keine Ausnahme, aber in dieser Ordnung demonstriert vielleicht kein anderes Tier seine Vorliebe für Alkohol so elegant wie die malaysische Baumspitzmaus (Pen-tailed Treeshrew). Diese Kreatur, die zu den ältesten Primaten der Welt gehört (sie entstand vor etwa 55 Millionen Jahren), ernährt sich hauptsächlich von fermentiertem Palmennektar und trinkt das menschliche Äquivalent von neun Gläsern Wein pro Nacht – ohne offensichtliche Anzeichen von Trunkenheit. Die Ernährung dieser Spitzmaus ist für Millionen von Jahren das Muster für den Alkoholkonsum unter Primaten.

Die meisten modernen Primaten ernähren sich zu etwa drei Vierteln von Früchten, und es ist bekannt, dass sie so viele fermentierte Früchte oder Getränke wie möglich zu sich nehmen, wenn sich die Gelegenheit bietet. Diese Überlegungen wurden in der „paläolithischen“ oder „betrunkenen Affen“-Hypothese zusammengefasst, die davon ausgeht, dass das Trinken in unseren Genen liegt, ob zum Guten oder zum Bösen. Zu diesen Genen gehören die Gene für den Rausch, die wir mit der Fruchtfliege teilen und die so fantasievolle Namen wie barfly, cheapdate und happyhour tragen. Andere Gene sind an der so genannten hormetischen Reaktion beteiligt, bei der eine geringe Belastung durch ein potenzielles Gift zu positiven physiologischen Effekten führen kann.

Angesichts dieser genetischen Grundlagen und der langen Geschichte der Tiere bedarf es keiner großen Fantasie, um anzunehmen, dass unsere Vorfahren, die frühen Homininen, wahrscheinlich bereits Weine, Biere, Met und gemischte fermentierte Getränke aus wilden Früchten, gekauten Wurzeln und Körnern, Honig und allen möglichen Kräutern und Gewürzen aus ihrer Umgebung herstellten. So entstand die erste Biotechnologie der Menschheit, die auf empirischen Beobachtungen beruhte – mit Hilfe eines mikroskopisch kleinen Organismus, der Hefe Saccharomyces cerevisiae (die auch heute noch bei der Herstellung von fermentierten Getränken verwendet wird). Da die Menschen nicht über die Mittel verfügten, Obst und andere Naturprodukte während der Saison zu konservieren, nutzten sie die Gärung wahrscheinlich als Mittel, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln und Getränken zu verlängern.

Das antike Experimentieren mit der Herstellung alkoholischer Getränke wurde auch durch eine Reihe physiologischer Faktoren angetrieben, darunter unsere sensorische Wahrnehmung von Alkohol und den durch die Gärung entstehenden aromatischen und geschmacklichen Verbindungen, unsere Leber, die die Verbindung mithilfe der Alkoholdehydrogenase (die etwa 10 Prozent der Stoffwechselenzyme dieses Organs ausmacht) effizient in Energie umwandelt, und – vielleicht am wichtigsten – die durch Alkohol in unserem Gehirn ausgelöste Lustkaskade von Neurotransmittern. Vergorene Getränke erleichterten eindeutig die Schwierigkeiten des täglichen Lebens – die Arbeiter, die die Pyramiden im alten Ägypten und in Mesoamerika bauten, wurden mit Bier bezahlt. Alkohol hielt auch das soziale Gefüge der Kulturen zusammen oder „schmierte“ es, indem er die Menschen zusammenbrachte und sie füreinander erwärmte.

Viele der Artikel in dieser Sammlung betrachten den Alkohol aus medizinischer Sicht und zeigen, wie sich das wissenschaftliche Wissen über Alkohol in Bezug auf die menschliche Physiologie im letzten Jahrhundert weiterentwickelt hat. In der Tat waren alkoholische Getränke eine Art Universalmedizin, bevor die modernen synthetischen Medikamente verfügbar wurden. Botanische Verbindungen mit medizinischen Eigenschaften konnten auch in einem alkoholischen Medium aufgelöst werden, um auf die Haut aufgetragen oder getrunken zu werden. Die antiken Arzneibücher der Welt – chinesische, indische, ägyptische und griechisch-römische – werden von solchen Rezepten beherrscht. Aufgrund der antiseptischen Eigenschaften des Alkohols hatten diejenigen, die destillierte Getränke anstelle von rohem Wasser tranken, das mit schädlichen Mikroorganismen und Parasiten verunreinigt sein konnte, eine höhere Lebenserwartung.

Die Artikel hier heben die modernen Versionen von Getränken mit sehr altem Stammbaum hervor, einschließlich Traubenwein und Gersten- und Weizenbier. Die menschliche Innovation führte schließlich auch zu der Entdeckung, wie man stark kohlensäurehaltige Getränke (z. B. Champagner) herstellt und Alkohol durch Destillation konzentriert, manchmal mit einem Kräuterzusatz von Wermut, Anis oder anderen Zusätzen (wie Absinth). Um den Leser daran zu erinnern, dass die Wissenschaft nicht stillsteht, haben neuere Erkenntnisse gezeigt, dass Absinth im Gegensatz zu einem Artikel in diesem Band keine besonders starke Gesundheitsgefährdung darstellt. Seine Herstellung in den USA wurde von der Food and Drug Administration erneut genehmigt.

Die Debatte über das Für und Wider des Alkohols scheint nicht abzuflauen. Ich würde dem Ganzen noch eine weitere verwirrende Komponente hinzufügen: Es ist durchaus möglich, dass vieles von dem, was wir als einzigartig menschlich betrachten – Musik, Tanz, Theater, religiöse Erzählungen und Anbetung, Sprache und ein Denkprozess, der schließlich zur Wissenschaft wurde – durch die Erschaffung und den Konsum alkoholischer Getränke während der Altsteinzeit angeregt wurde, die etwa 95 Prozent unserer weitgehend unbekannten Hominin-Geschichte umfasst. Unsere Vorfahren müssen über den Prozess der Gärung selbst verblüfft gewesen sein, als die Flüssigkeit auf mysteriöse Weise umgewälzt und in eine andere Substanz mit psychoaktiven Eigenschaften verwandelt wurde. Und sicherlich gibt es noch viel mehr zu entdecken.

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