Alcohol: An Astonishing Molecule

Editor’s Note: Het volgende is de inleiding van het maartnummer 2015 van Scientific American Classics: Bedwelmend: De wetenschap van alcohol

Alcohol heeft onze soort lang perplex doen staan. Waar we ook kijken in de oude of moderne wereld, mensen hebben opmerkelijke vindingrijkheid laten zien in het ontdekken hoe ze gegiste en gedestilleerde dranken konden maken en in het incorporeren ervan in hun culturen. Afrika, waar de Homo sapiens zo’n 200.000 jaar geleden voor het eerst opdook, bepaalt het patroon, dat zich steeds weer herhaalt naarmate de mens zich over de wereld verspreidt. De duizenden verschillende Afrikaanse culturen van vandaag worden overspoeld met sorghum- en gierstbieren, honingdrank, en bananen- en palmwijnen, waarvan vele waarschijnlijk “katerijtjes” waren van lang geleden. Bijna elk aspect van het leven, van geboorte tot dood – dagelijkse maaltijden, overgangsrituelen en grote religieuze festivals – draait om een of meer van deze alcoholische dranken. Zo staat druivenwijn centraal in de westerse religies, rijst- en gierstbieren waren hofdrinkers in het oude China, en een gefermenteerde cacaodrank was de drank van de elite in het pre-Colombiaanse Amerika.

Ondanks de populariteit van alcoholische dranken over de hele wereld, spelen hun potentiële gevaren een sinister leitmotiv in de menselijke geschiedenis. Wijn kan het hart verblijden, aldus de bijbelse psalmisten, maar het kan ook steken als een adder. De grote Chinese Shang-keizers van het late tweede millennium v. Chr. zouden bezweken zijn aan te veel drank, gek geworden zijn en zelfmoord gepleegd hebben. In verschillende delen van de wereld kwamen onvermijdelijk verbodsbewegingen op om de uitdaging aan te gaan, van India, waar het boeddhisme de nadruk legde op meditatieve technieken om transcendentie te bereiken, tot de meer recente pogingen in het 19e- en 20e-eeuwse Amerika en Europa om alcoholconsumptie helemaal uit te bannen. Deze lange en vaak polariserende geschiedenis wordt beschreven in deze diepgaande verzameling van artikelen uit de Scientific American archieven.

Als alcohol zo vaak in een negatief daglicht wordt gesteld, hoe verklaart men dan de allure ervan? Alcoholen, waaronder ethanol, zijn niet uniek voor de schepping van onze soort, of zelfs voor onze planeet. Miljarden liters alcoholen vormen massieve wolken in de stervormingsgebieden in het centrum van onze Melkweg. Bovendien hebben sommige van de vroegste eencellige levensvormen op aarde zich waarschijnlijk gevoed door anaerobe gisting, of glycolyse. Het proces leidt tot de uitscheiding van ethanol en kooldioxide, vergelijkbaar met de manier waarop tegenwoordig natuurlijke gefermenteerde dranken worden gemaakt.

Gezien de overheersende aanwezigheid van alcohol, is het misschien geen wonder dat bijna alle dieren fysiologisch aangepast zijn aan de verbinding en erdoor worden verleid – van de nederige fruitvlieg, die er zijn jongen mee voedt, tot vogels, tot olifanten. Wij primaten vormen hierop natuurlijk geen uitzondering, maar onder deze orde is er misschien geen ander dier dat zijn voorliefde voor alcohol zo elegant demonstreert als de Maleisische spitsmuis. Dit schepsel, dat tot de vroegste primaten op aarde behoort (ongeveer 55 miljoen jaar geleden ontstaan), voedt zich hoofdzakelijk met gefermenteerde palmnectar en drinkt het menselijke equivalent van negen glazen wijn per avond, zonder duidelijke tekenen van dronkenschap. Het dieet van deze spitsmuis bepaalt het patroon voor de alcoholconsumptie onder primaten gedurende miljoenen jaren.

De meeste moderne primaten hebben een dieet dat voor ruwweg driekwart uit fruit bestaat, en het is bekend dat zij zoveel mogelijk gefermenteerd fruit of drank consumeren als de gelegenheid zich voordoet. Dergelijke overwegingen zijn samengevat in de “Paleolithische” of “dronken aap” hypothesen, die stellen dat drinken in onze genen zit, ten goede of ten kwade. Tot deze genen behoren die welke verband houden met dronkenschap, die wij delen met fruitvliegen en die fantasievolle namen dragen als barfly, cheapdate en happyhour. Andere genen zijn betrokken bij de zogenaamde hormetische respons, waarbij blootstelling op lage niveaus aan een potentieel vergif kan bijdragen tot positieve fysiologische effecten.

Gezien deze genetische grondslagen en de lange dierlijke geschiedenis, is er geen grote sprong in de verbeelding nodig om te stellen dat onze voorouders, de vroege hominins, waarschijnlijk al wijn, bier, honingdrank en gemengde gegiste dranken maakten van wilde vruchten, gekauwde wortels en granen, honing, en allerlei kruiden en specerijen uit hun omgeving. Zo werd de eerste biotechnologie van de mensheid ingeluid, gebaseerd op empirische observatie – met behulp van een microscopisch organisme, de gist Saccharomyces cerevisiae (nog steeds gebruikt in de moderne productie van gefermenteerde dranken). Bij gebrek aan middelen om fruit en andere natuurlijke producten in het seizoen te bewaren, gebruikten de mensen waarschijnlijk fermentatie als een manier om de houdbaarheid van voedsel en drank te verlengen.

De oude experimenten met het maken van alcoholische dranken werden ook gestimuleerd door een aantal fysiologische factoren, waaronder onze zintuiglijke waarneming van alcohol en de aromatische en smaakverbindingen die door gisting worden geproduceerd; onze lever, die de verbinding efficiënt omzet in energie met behulp van alcohol dehydrogenase (dat ongeveer 10% uitmaakt van de metabolische enzymen van dit orgaan); en misschien wel het belangrijkste, de plezier cascade van neurotransmitters die door alcohol in onze hersenen wordt ontketend. Gefermenteerde dranken verlichtten duidelijk de moeilijkheden van het dagelijkse leven – de arbeiders die de piramiden bouwden in het oude Egypte en Meso-Amerika werden betaald in bier. Alcohol verbond ook, of “smeerde”, het sociale weefsel van culturen door mensen samen te brengen en hen aan elkaar op te warmen.

Veel van de artikelen in deze bundel hebben een medische kijk op alcohol, en laten zien hoe de wetenschappelijke kennis van alcohol in relatie tot de menselijke fysiologie in de afgelopen eeuw is gevorderd. Alcoholische dranken waren inderdaad een soort universeel geneesmiddel voordat moderne synthetische geneesmiddelen beschikbaar kwamen. Botanische verbindingen met geneeskrachtige eigenschappen konden ook worden opgelost in een alcoholisch medium om te worden aangebracht op de huid of te worden gedronken. De oude farmacopees van de wereld – de Chinese, Indische, Egyptische en Grieks-Romeinse – worden gedomineerd door dergelijke recepten. Bovendien hadden degenen die gedistilleerde dranken dronken in plaats van ruw water, dat besmet kon zijn met schadelijke micro-organismen en parasieten, vanwege de antiseptische eigenschappen van alcohol een langere levensverwachting.

De artikelen hier belichten de moderne versies van dranken met een zeer oude stamboom, waaronder druivenwijn en gerste- en tarwebier. Menselijke innovatie leidde uiteindelijk ook tot de ontdekking van de manier om dranken met een hoog koolzuurgehalte te maken (zoals champagne) en om alcohol te concentreren door distillatie, soms met een kruidentoets van alsem, anijs of andere additieven (zoals absint). Om de lezer eraan te herinneren dat de wetenschap niet stilstaat, hebben recente bevindingen aangetoond dat, in tegenstelling tot een artikel in deze bundel, absint geen bijzonder krachtige bedreiging voor de gezondheid vormt. De produktie ervan in de V.S. is opnieuw goedgekeurd door de Food and Drug Administration.

Het debat over de voors en tegens van alcohol vertoont weinig tekenen van afzwakking. Ik zou nog een verwarrend ingrediënt aan de mix willen toevoegen: het is heel goed mogelijk dat veel van wat wij als uniek menselijk beschouwen – muziek, dans, theater, religieus vertellen en aanbidden, taal, en een denkproces dat uiteindelijk wetenschap zou worden – gestimuleerd werd door de creatie en consumptie van alcoholische dranken gedurende het Paleolithicum, dat zo’n 95 procent van onze grotendeels onbekende hominische geschiedenis omvat. Onze voorouders moeten verbaasd zijn geweest over het gistingsproces zelf, toen de vloeistof op mysterieuze wijze omkeerde en werd getransformeerd in een andere substantie met psychoactieve eigenschappen. En er moet zeker nog veel meer worden ontdekt.

>>Koop deze uitgave: Intoxicating: The Science of Alcohol