Als je je de lessen scheikunde uit het middelbaar nog herinnert, gaat chemie over elementen, molecules en verbindingen daartussen. De resulterende stoffen hebben allerhande structuren en eigenschappen, en zijn in weze de bouwstenen van alles wat bestaat. Levend en niet-levend. En dat brengt ons bij het eerste belangrijke onderscheid.
Organische versus anorganische chemie
Organische chemie vormt de basis van alles wat leeft. Of ooit leefde, want ook aardolie is organische chemie omdat het uit dode planten en dieren komt. De ‘superstar’ van de organische chemie is koolstof (met de C van carbonium, te vinden in de tabel van Mendelejev onder nummertje 6). En aan die koolstofatomen zitten dan andere molecules gebonden, zoals waterstof (met de H van hydronium, nummertje 1), zuurstof (met de O van oxygenium), stikstof (met de N van nitrogenium, nummertje 7), zwavel (met de S van sulphurium, nummer 16), fosfor (met de P van phosphorus, nummer 15) en nog ’n boel andere, maar dit zijn de belangrijkste. Organische moleculen kunnen zeer klein zijn, zoals bijvoorbeeld ethanol, beter gekend als alcohol, of zeer grote structuren vormen zoals DNA. Ik realiseer mij dat dat voor de meesten nog altijd zeer klein klinkt, maar in moleculetermen is dat wel zeer groot.
Onze voeding bestaat quasi uitsluitend uit organische stoffen, met uitzondering van een aantal mineralen die we nodig hebben, zoals zout. En met die mineralen komen we bij de anorganische chemie. Anorganische moleculen zijn niet gebaseerd op koolstof, en die herken je als metalen, stenen en mineralen. Het grootste deel van onze planeet bestaat dus wel uit anorganische materie.
In de meer anorganische sfeer: stenen en metaal – het metalen Atomium stelt trouwens een ijzeratoom voor.
Er zijn ook best wel wat molecules die officieel anorganische componenten zijn, maar wel een belangrijke rol spelen in de organische scheikunde. Water (H2O) en koolstofdioxide (CO2) bijvoorbeeld. Ook spelen anorganische molecules soms cruciale rollen in levende wezens. Zoals het ijzeratoom dat zorgt voor de zuurstofopname in bloed. Er is dus wel wat overlap.
Natuurlijk versus onnatuurlijk
Als je de vorige paragraaf gelezen hebt, begint het waarschijnlijk al te dagen dat ‘natuurlijk’ wel een heel relatief begrip is, dat niet altijd strookt met wat we als natuurlijk beschouwen. Betekent het ‘komende uit de natuur’? Want aardolie is een natuurproduct. En rekenen we dan stenen en mineralen mee? Die zijn niet afkomstig van levende wezens maar komen evengoed voor in de natuur. Dan is zelfs beton een natuurproduct.
Misschien kunnen we het onderscheid maken tussen molecules die van nature voorkomen op onze planeet, en molecules die door de mens gemaakt worden. Maar dan hebben we weer een dilemma, want heel wat molecules bestaan wel in de natuur, maar worden op grote schaal gemaakt door mensen. Denk maar aan aroma’s, waarbij de afkomst op het etiket van een voedingsproduct af te lezen is (dat is wettelijk verplicht trouwens). Natuurlijke aroma’s worden uit de natuur gehaald, maar omdat dat zeer moeilijk en duur is, worden ze meestal gewoon nagemaakt.
Moeten we onze definitie van onnatuurlijk dan beperken tot ‘componenten die alleen maar bestaan omdat de mens ze gemaakt heeft’? Dan verschiet je misschien wel om te horen dat brons (je weet wel, van de beelden en het tijdperk), niet natuurlijk is. Het was één van de eerste componenten die door de mens gemaakt werd. Maar met deze definitie komen we toch al wat dichter in de buurt van waar ‘chemische brol’ voor staat. Hoewel…
Giftig versus onschadelijk, oftewel ‘brol of geen brol’
Vaak wordt gedacht dat natuurlijk beter is voor ons. Vergeten ze dan dat de natuur ons doorgaans op verschillende manieren van kant probeert te maken? Moeder natuur stuurt virussen en giffen op ons af en wij moeten maar manieren vinden om daarmee om te gaan. In de natuur probeert elk organisme zijn eigen (over)levenskansen te maximaliseren. En meestal komt dat neer op ‘kill or be killed’. Soms hoort daar een samenwerking tussen twee organismen bij, dat wel. Maar de natuur is dus helemaal niet zo lief als gedacht. Zelfs onze ‘normale’ voeding zit vol giffen, die we moeten verwerken – drogen of koken of zo – om ze te kunnen opeten.
Ok, dus niet alles wat natuurlijk is, is goed. Maar wat met de omgekeerde redenering? Is alles wat door de mens gemaakt wordt dan slecht? Ik ga niet ontkennen dat de mens heel wat brol heeft gemaakt. Praktische brol, zoals pesticiden, plastics, vlamvertragers en waterafstotende stoffen (PFAS hé), weekmakers, isolatiemateriaal, medicijnen, … Oh wacht, medicijnen, die nemen we over het algemeen wel om beter te worden, dus zo slecht is dat dan toch niet. En soms worden van vitamines of voedingscomponenten lichtjes aangepaste versies gemaakt om ze net beter of minder schadelijk te maken voor de mens. Dus toch niet alleen maar slecht.
De dosis maakt het gif
Daar komt het uiteindelijk op neer. Bij sommige componenten heb je maar een ienie mienie beetje nodig om giftig te zijn, zoals botuline toxine – volledig natuurlijk geproduceerd door de bacterie Clostridium botulinum – ook gekend als botox trouwens. Een minder natuurlijk, erg krachtig gif is VX, een oorlogsgas dat gecreëerd werd met als doel te doden. Slik. Maar er zijn honderden voorbeelden van erg giftige componenten, zowel aan de natuurlijke als aan de synthetische kant.
Aan het andere eind van het spectrum zitten de componenten waarmee je niet zo veel mis kan doen. Componenten die we in redelijke hoeveelheden nodig hebben om te overleven, zoals water of vetten zijn logischerwijze natuurlijk, anders zou dat nogal paradoxaal zijn. Maar van te veel water kan je ook doodgaan, en bij te veel vet moet ik ook geen tekeningetje maken.
De meeste molecules zitten er wat tussenin. Veel laagtoxische molecules die planten aanmaken, bijvoorbeeld om zichzelf te beschermen tegen ongedierte, zijn zelfs gezondheidsbevorderend in normale hoeveelheden, maar toxisch in hogere hoeveelheden. Vitamine A is goed voor je ogen, maar als je er (systematisch) te veel van neemt kan het behoorlijk wat schade berokkenen en zelfs je dood betekenen.
En hoe weet je nu of het brol is?
Door je er goed en correct over te informeren. Naar schadelijkheid toe zijn er moeilijk lijnen te trekken in de afkomst, of het al dan niet voorkomen in niet eetbare producten. En zelfs structuur zegt niet altijd zoveel. Het is case by case te bekijken en te testen, en dat is wat bijvoorbeeld EFSA (European Food Safety Authority) doet vooraleer het een molecule goedkeurt voor gebruik in voeding, en daarbij een E-nummer krijgt. Maar vooral, ga niet af op informatie van bloggers zonder wetenschappelijke achtergrond of de niet-gestaafde ‘wijsheden’ van beroemdheden.
En als afsluiter nog de ‘ingrediëntenlijst’ van een banaan, opgesteld door chemieleraar James Kennedy. Smakelijk!
Bronnen
- Natural versus Synthetic Chemicals Is a Gray Matter. Dorea Reeser for Scientific American, 10/04/2013.
- Natural vs. Man-Made Chemicals – Dispelling Misconceptions. Compound Interest for compoundchem.com, 19/05/2014.
- What Is a Chemical and What Isn’t a Chemical? Anne Marie Helmenstine for ThoughtCo, updated 7/12/2019.
- Man-Made Chemicals in Food Products. TNO Rapport, 2006.
- 9+ Most Dangerous Chemicals in the World. Christopher McFadden for Interesting engineering, 2/01/2022.
