Ben Valsler

Du kanske har hört talas om söta, kolsyrade drycker som gör människor, särskilt barn, hyperaktiva. Men det finns en sammansättning i många kolsyrade drycker som kan ha motsatt effekt, som Raychelle Burks förklarar …

Raychelle Burks

Cola, Pepsi, Dr Pepper, Mt. Dew, Fanta … Vissa läkare och tandläkare säger att vi dricker för mycket sodapop, vilket resulterar i för många oönskade pund och håligheter. För en amerikansk man i slutet av 1990-talet resulterade för mycket cola i ett besök på akutmottagningen på hans lokala sjukhus. Han klagade på huvudvärk, trötthet, förvirring och oförmåga att kontrollera kroppsrörelser (kallad ’ataxi;). Det var inte sockret eller koffeinet som hamnade i akutvård, det var bromiden.

Bromid kan ha en lugnande effekt. På 1930-talet till 1950-talet var oorganiska bromidsalter – som natriumbromid och kaliumbromid – nästan lika populära som aspirin och lika lättillgängliga. Bromides lugnande effekt beror på dess kemiska familjekoppling med klor. Båda är halogener, som har liknande egenskaper, såsom att bilda enstaka, negativt laddade joner: klorid (Cl-) och bromid (Br-).

Kommunikation mellan neuroner beror på ett noggrant hanterat utbyte av hydratiserad klorid. Bromid kan stå in för klorid, men är mindre, så glider in i celler snabbare. En översvämning av anjoner gör en neuron mer negativ än sitt vilotillstånd – detta kallas ”hyperpolarisering”. Hyperpolariserade nervceller är mycket svåra för andra nervceller att stimulera och detta leder till känslan av lugn eller sedering.

Lite lugn låter inte så dåligt, men den lugnande dosen av bromid är för nära bromidens toxicitet nivå. Dessutom kan bromid ackumuleras i våra kroppar. Tillbaka på 1930-50-talet ledde överanvändning av bromidprodukter till lämpligt namngivna medicinska tillstånd. Bromidinducerad koma kallades ”bromidsömn”. Allmän bromidtoxicitet var ”bromism”. Utanför medicin, om du bara var lite trist, kallades du förolämpande en ”bromid”.

Vår soda-pop-drickande man visade många av symtomen på bromism – men hur? Bromidsalter och deras produkter hade inte funnits i hyllorna i över 20 år när han landade på sjukhuset, och dessa salter var aldrig en häftklammer för soda-pop i alla fall.

Bromidsalter var det inte. i sina drycker, men bromerad vegetabilisk olja var.

Bromerad vegetabilisk olja, som kallas BVO för kort, görs genom att tillsätta brom över dubbelbindningarna av vissa fettsyror i vegetabilisk olja, vanligtvis sojabönolja. Liksom vanlig vegetabilisk olja gör BVO ett bra jobb med att lösa upp vattenolöslig matsmak, doft och färgämnen, och fungerar som bärare för dessa medel i läskedrycker, som mestadels är vatten. Varken vanlig vegetabilisk olja eller BVO är vattenlöslig, men vi kan tillverka olja / vattenemulsioner och sprida små droppar smaksbärande olja genom en sodalösning.

Men varför använda BVO när vanlig oljolja kunde fungera? Densitet. Med tiden gör tyngdkraften sitt jobb och emulsionen bryts ner och orsakar olja och vatten att separera. Om en vanlig vegetabilisk olja används, skulle oljefraktionen – som innehåller dessa viktiga smakämnen – flyta till toppen. Livsmedelsforskare kallar detta ”grädde”.

Ett sätt att kontrollera grädde är att tillsätta lite tätare olja, justera densiteten tills den matchar den vattenhaltiga fraktionen. BVO är ungefär 30% mer tät än vanlig vegetabilisk olja, så det är ett populärt ”vägningsmedel”. Det gör också ett bra jobb med att hålla citrusoljor, plus andra doft- eller smakoljor, precis där de ska vara i en dryck – suspenderad.

Men är BVO säkert som livsmedelstillsats? US Food & Drug Administration säger att BVO ’kan användas säkert … i en mängd som inte överstiger 15 delar per miljon i den färdiga drycken’. I genomsnitt använder läskedryckstillverkare cirka 8 delar per miljon – inte tillräckligt för att helt förhindra grädde, även om det saktar ner det. Denna koncentration räcker inte för att orsaka bromism – normalt. Vår bromerade man var ingen normal sodapopdrickare.

Forskning visar att amerikaner dricker cirka 217 liter läskedrycker per år per capita. Det är ungefär 600 ml per dag, varav en del kan innehålla BVO. Vår bromerade man sa att han drack 2 till 4 liter BVO-innehållande läsk varje dag i 6 månader fram till sin sjukhusvistelse. Det är upp till sju gånger det dagliga intaget av hans amerikaner. Så mycket läsk, under den tiden, gav honom ett fall av bromism.

Bromism är vanligtvis ett enkelt villkor att fixa. Även om bromidens förmåga att stå på klorid kan orsaka problem, erbjuder det också lösningen på bromism.En patient är fylld med saltlösning, en natriumkloridlösning och en betydande förbättring ses. Men vår bromerade man krävde mer än saltlösning. Han var tvungen att genomgå hemodialys för att rensa bort all den bromiden och hjälpa till att återställa sin jonbalans. Han ”förbättrades dramatiskt” och förhoppningsvis minskade han sitt dricksvatten drastiskt.

Ben Valsler

Raychelle Burks på den motintuitiva sederingseffekten av bromerad vegetabilisk olja i annars sockerhaltiga koffeinhaltiga drycker. Nästa vecka, en annan förening som du kan hitta i skåpen hemma …

Brian Clegg

Denna enkla oorganiska förening är bara NaClO – den enda skillnaden från det vanliga saltet är att istället för en kloridjon det har hypoklorit med en tillsatt syreatom, men omvandlingen i ämnet är slående.

Ben Valsler

Ta reda på mer med Brian Clegg i nästa veckas kemi i sin Element podcast . Finns det en förening som du vill att vi ska utforska? Släpp oss en rad på Twitter till @ChemistryWorld, vi får se vad vi kan göra! Fram till nästa gång är jag Ben Valsler, tack för att du kom med mig.