Текст книги "Тайны запаха и вкуса"
Автор книги: Анатолий Томилин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 11 страниц)
Анатолий Томилин
ТАЙНЫ ЗАПАХА И ВКУСА
ПРЕДИСЛОВИЕ
Мы редко задумываемся над тем, как ориентируемся в окружающем мире, какими чувствами наградила нас природа и как мы ими пользуемся. Давайте вспомним, сколько у нас таких чувств. Главное из них, конечно, зрение. Около 90 % информации мы получаем с помощью глаз. Затем следуют слух, обоняние, вкус, осязание и чувство гравитации (чувство, сравнительно недавно вышедшее на важный рубеж нашей ориентации). Всего получается шесть чувств. К ним мы привыкли, считаем естественными и редко думаем о том, что у живых организмов они могут существенно различаться. Различаться по мере нужности, по восприятию и по силе. Так, орёл видит добычу, будь то хоть мышка, с высоты в километр, а у ночных животных зрение такое острое, что позавидует любой прибор ночного видения. В то же время существуют и абсолютно слепые животные.
Перейдём к слуху: вы наверняка замечали, что наши четвероногие питомцы – собаки слышат шаги хозяина или хозяйки ещё с улицы, задолго до их появления у двери квартиры. Человек же наделён от природы не такими чувствительными ушами.
О свете и зрении, о звуке и слухе мы многое знаем. Физику света и звука изучаем в школе. А как обстоят дела с остальными чувствами? Возьмём хотя бы обоняние. Ну-ка, ну-ка… Что такое запах, какова его природа, как мы различаем запахи и много ли их в мире? А вкус? Почему, например, без аппетитного запаха пропадает вкус самого привлекательного на вид блюда? Пожалуй, ни на один из заданных вопросов исчерпывающего ответа у нас с вами нет. Мир запахов и вкусов до сей поры загадочен и полон тайн. О таких простых, казалось бы, чувствах мы знаем до обидного мало.
Вот о том, как люди постепенно стали разгадывать эти загадки, как учатся использовать невидимые и неслышимые сигналы запахов и разнообразные ощущения вкуса, пойдёт речь в этой книге.
Я хотел бы показать, какая бездна интересного и непознанного таится в простом аромате полевого цветка или в запахе набегавшегося на прогулке вашего любимца – пса. Рассказать о неуловимых ароматах, о запахах страха и запахах смерти. Я постараюсь поведать вам, как люди учились использовать естественные ароматы и создавать искусственные; как криминалисты по запахам раскрывают преступления и зачем специальные инспекторы запахов обследуют салоны новых автомобилей и космические аппараты. Наконец, я попробую раскрыть вам некоторые тайны кулинарных обманов, которыми нас потчуют хитрецы повара…
Но чтобы узнать всё это, вам придётся внимательно прочитать эту книжку. А тем любознательным, у кого возникнут дополнительные вопросы, я искренне посоветую поискать и почитать другие, более трудные научные книги, посвященные тем же вопросам. Главная моя задача – заинтересовать вас. Вдруг кто-то из читателей станет великим врачом или биохимиком и откроет секреты вкуса и обоняния, которые всё ещё скрыты от нас.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
Глава 1. Мир, в котором мы живем
Задумывались ли вы, что такое запах? Сколько в мире запахов? Как они распространяются и как мы их улавливаем? Думаю – вряд ли. А приходило ли вам в голову подумать о вкусе? Почему одно – горькое, другое – сладкое?.. Тоже сомнительно. Между тем и то и другое представляет собой огромный, а главное – ЗАГАДОЧНЫЙ мир…
Тысячи лет человек, живя среди ароматов и разнообразных вкусовых ощущений, почти ничего о них не знал, то есть чувствовать-то их, конечно, чувствовал, а вот что это такое, как воспринимаются ароматы и почему один вкус привлекает, а другой отталкивает, не понимал.
До сей поры не могут учёные разгадать природу вкуса, что, между прочим, особенно важно в наш «синтетический век». С запахом же дела обстоят ещё сложнее. Пока не очень понятно, как мы различаем ароматы окружающего мира, как они действуют на нас и почему мы их помним. Люди лишь сравнительно недавно поняли, для чего вообще существует у нас способность распознавать запахи. Главное же: что такое запах? Не обоняние как процесс обнаружения того или иного аромата, а сам ЗАПАХ? Как описать его природу физически?
Свет и звук имеют точное и конкретное понятие. Свет – это электромагнитные волны разной длины. Известны их основные характеристики: диапазон волн видимого света от 380 до 760 нм (диапазон частот от 7,5*1014 до 4,0*1014 герц). Воспринимается человеческим глазом как цветовой спектр от фиолетового до красного. Знаем мы и скорость распространения световых волн – примерно 300 000 км/с.
Ещё лучше знакомы мы и со звуком – упругими колебаниями в газах, жидкостях и твёрдых телах. Их диапазон, который слышит наше ухо, от 16 герц примерно до 20 килогерц. Скорость распространения в воздухе (примерно километр в секунду) меньше, чем скорость распространения в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твёрдых телах…
Даже о вкусе – родственнике ароматов мы можем сказать, какое конкретно ощущение он создаёт – сладкое, солёное, кислое или горькое… А что мы можем сказать о запахе? Увы!.. Физического представления о запахах у нас пока нет.
Более того, сказав «красный цвет», мы тут же представляем себе его окраску (так же и со звуком), а вот для определения запаха, например цветочного аромата, нам надо непременно дополнить его названием цветка – розы, ландыша, сирени или чего-то иного, но не менее предметнознакомого. Не назвав вещества или предмета, которым этот запах свойствен, охарактеризовать его вряд ли удастся. Иногда в разговоре мы пытаемся обобщить запахи, объединяя их в группы родственных образцов, например: это цветочный или фруктовый аромат, это запах кухни или иных менее благовонных помещений. Но вообразить, представить себе запах в отрыве от предмета практически невозможно. Мы не представляем, как и с какой скоростью распространяются запахи, не знаем точно их носителей… Иначе говоря, ЧТО ТАКОЕ ЗАПАХ, мы не знаем.
Со вкусом полегче. Ещё древнегреческий философ Аристотель разделил все вкусы на четыре группы: сладкий, горький, солёный и кислый. Все остальные он считал их сочетаниями.
И до сегодняшнего дня во вкусовом диапазоне от мороженого до квашеной капусты и порошка хины для европейцев в принципе мало что изменилось…
Вкус – это, скорее всего, химическое ощущение. Проводником химических сигналов выступают чувствительные клетки, расположенные на языке и в глотке. Может быть, так же определить и запах? Однако главная трудность заключается в понимании способов распространения запаха и вкуса. Вкус – это непосредственное соприкосновение химического вещества с чувствительной клеткой. А запах? Если это такие же молекулы химических веществ, то как они распространяются в атмосфере или в воде? С какой скоростью? Почему им не мешают молекулы воды и воздуха?..
Запах как ощущениеСтандартное определение гласит, что запах – это ощущение, которое возникает при воздействии пахучих веществ на чувствительные клетки слизистой оболочки носа. В целом всё кажется ясным, но есть над чем и призадуматься. Прежде всего над весьма неопределённым термином «ощущение».
Специалисты считают, что пахнет всё. Запах – это как бы непрерывное выделение (типа испарения) частиц-молекул любым материальным телом, будь то представители животного, растительного или минерального мира. Но это испарение лишь тогда становится запахом, когда его частицы-молекулы попадают в наш обонятельный орган и дальше воздействуют на мозг, вызывая определённые ощущения. Всё оказывается не так-то просто. Тут и частицы-молекулы, и обонятельный орган со своим строением и рецепторами, и мозг, в котором рождается ощущение или «образ запаха»… Очень уж зыбкое понятие это самое ощущение. У вас оно может быть одним, у меня – другим. Ощущение – штука индивидуальная.
Беда ещё и в том, что разные вещества могут иногда пахнуть совершенно одинаково. А бывает и наоборот, когда одно и то же вещество меняет запах в зависимости от его концентрации… Хотите пример? Пожалуйста: запах бесцветной синтетической жидкости ионона (применяется в парфюмерии) в концентрированном состоянии напоминает аромат кедра. Но стоит её разбавить, как запах изменится и превратится в запах фиалок. Разбавить ещё – и смесь запахнет ирисами…
Или другой пример: в медицине и в парфюмерии очень важен мускусный запах. Натуральные вещества – источники этого запаха – добывать трудно и дорого. Поэтому химики создали его заменители. Синтетика пахнет неотличимо от естественного мускуса, но… имеет совершенно другие химические формулы. Как это происходит и почему?
К сожалению, пока многие явления, связанные с запахом, не поддаются объяснению. Мы так и не знаем, почему вещества вообще пахнут, что представляет собой сам запах, не говоря уж о многочисленных секретах обоняния. И хорошо бы понять, зачем нам вообще дана способность различать запахи.
Ещё об одной любопытной загадке в области вкусов (не исключено, что и запахов) – некоторые их свойства передаются по наследству…
Что такое вкусВ принципе объяснить, что такое вкус, пожалуй, не легче, чем объяснить, что такое запах. Этим занимались ещё в античные времена. Однако в XX веке началось небывалое переселение народов, смешение обычаев и нравов. Выходцы из Юго-Восточной Азии вместе со своим бытом привезли и свои традиционные кухни. Скорее всего, они-то и поведали европейцам, что восточные люди и азиаты издавна выделяют не четыре, а пять, а то и шесть вкусов (если согласиться считать острый или едкий вкус за самостоятельное ощущение). Тоже, конечно, невелик набор. Разумеется, в терминологии профессиональных дегустаторов (специалистов, кто пробует пищевые продукты: чай, кофе, вино и т. д.) количество названий вкусов больше. Но строгие учёные считают, что их термины смешанные и подчас больше относятся к ароматам, чем к вкусам.
Немного об удивительном ФенилтиокапбамилеИнтересно, что в первой половине XX века было открыто химическое соединение, привлёкшее к себе внимание различных исследователей в области химии, биологии, психологии и других наук. Вещество получило название «фенилтиокарбамид». Странность его заключалась в том, что одним людям он кажется безвкусным, а другим – очень горьким. Но ещё более удивительным оказалось то, что восприятие фенилтиокарбамида на вкус зависит только от наследственности человека и передаётся из поколения в поколение.
Сколько в мире запаховСчитается, что средний человек способен различать примерно до 5–7 тысяч ароматов в зависимости от того, какое у него обоняние. Много это или мало?
Говорят, всё познаётся в сравнении. Собаки, например, способны разобрать более миллиона запаховых оттенков.
Представляете, насколько богаче нашего ароматный мир четвероногого друга, с которым вы после школы идёте на прогулку? Не зря он нюхает и нюхает землю. Вот бы рассказал, что вынюхал, – то-то была бы история (сравните 7 тысяч и миллион)…
Даже у обычных поросят нюх в сотни раз острее нашего. А возьмите слона – грубая, толстокожая громадина с нелепым хоботом, а «обоняние» в десять раз лучше, чем у любой собаки, принятой за эталон.
Получается, что мы, люди, находимся едва ли не в самом конце списка природных «нюхальщиков». За что же такая несправедливость?
Но не грустите: Природа – умница. Она дарит всем своим детям то, в чём они больше нуждаются. Для бессловесных представителей животного мира умение различать нужные запахи со всеми оттенками – жизненная необходимость. Химические сигналы – мощное средство информации. Они заменяют животным речь, письмо, даже арифметику. Посмотрите внимательно, как нюхает ваш пёс на прогулке землю, столбики, стволы деревьев… Миллионы запахов рассказывают ему, кто здесь был, большой или маленький, свой, знакомый или чужак, сколько собак пробежало мимо, оставив свои метки. Запахи говорят о здоровье животного, о его настроении, о том, что съел, было ли вкусно или не очень… Да мало ли о чём интересном могут они поведать! Надо только суметь их распознать и… обменяться информацией. Вот тут-то ваш четвероногий друг и поднимает заднюю ножку или присаживается… Не мешайте ему, не дёргайте за поводок. Он занят важным делом – он общается…
Однако тонкий нюх вовсе не означает ощущение всех запахов без разбора. Обоняние – чувство избирательное. Одни запахи вызывают у наших братьев меньших ответные действия, другие – нет, третьих они вообще не ощущают.
Однажды был проделан такой опыт: часть цветущего луга полили бензином и выпустили пчёл. Так вот, крылатые труженицы собирали нектар со всего луга, не обращая никакого внимания на то, что часть его была испорчена. Скорее всего, пчёлы и не чувствовали бензин. А тонкий цветочный аромат, на который они были изначально нацелены, даже сквозь бензиновую вонь звал их к себе…
Бабочкам тутового шелкопряда или большого павлиньего глаза не нужно различать запахи нефти, бензина, ацетона и других синтетических веществ. Они их и не чуют. Зато нежный, едва ощутимый аромат самки самцы этих бабочек улавливают за километры и летят, летят, борясь с ветром, летят до изнеможения или… до встречи.
Сколько в мире вкусовЭто некорректно поставленный вопрос. Каждый может ответить, что количество их бессчётно, и будет прав. А вот сколько существует основных, базовых вкусов в природе – так было бы спросить правильно.
Количество основных, или базовых, вкусов от древних греков (в частности, со времён уже знакомого нам Аристотеля) и до наших дней особо не возросло. Как было, так и осталось: четыре основных вкуса в традиционной европейской культуре и пять (ну шесть) у лакомок Юго-Восточной Азии. Немного. Так давайте перечислим хотя бы то, что знаем наверняка с аристотелевских времён, и попробуем понять, что есть что…
Первым идёт вкус солёный. Его стандартный носитель – хорошо всем известная поваренная соль, хлорид натрия. Солёный вкус считается вкусом минералов, а не растений. Потому в растительном мире в качестве основного вкуса его встретишь редко. Говорят, есть ирландский солёный мох, в пустынях встречается горько-солёная не то трава, не то колючка (её даже верблюды не едят, сам пробовал угощать), есть солёные морские водоросли.
Соль нужна живому организму. Некоторые травоядные ищут солончаки и приходят лизать соль.
Солёный вкус в небольших дозах улучшает аппетит и помогает организму переваривать пищу, способствует росту тканей и задерживает воду в теле. Но злоупотреблять им не стоит, может заболеть живот. Некоторые врачи считают, что избыток соли ухудшает работу органов чувств усиливает образование морщин, портит зубы и от него можно даже полысеть.
Солёный и кислый вкус порой бывает легко спутать (обратите внимание, когда едите щи из квашеной капусты). Иной раз бывает трудно понять, какой вкус сильнее. Дело в том, что одни едоки любят посолонее, другие – покислее. Так же как одни предпочитают щи с чёрным хлебом, другие (вроде меня) – с круто сваренной гречневой кашей. Ведь о вкусах не спорят… (Я буду часто повторять эту поговорку, уж не взыщите, тема у нас такая.)
Итак – вкус кислый! Любители химии (и даже те, кто химию терпеть не может) знают, что простейшим индикатором кислотности или щёлочности водных растворов является лакмусовая бумажка. Она меняет свой цвет с розового на синий в зависимости от того, в какую среду попадает. А вообще кислотность или щёлочность растворов измеряется водородным показателем pH (potential hydrogen), который показывает уровень концентрации ионов водорода в растворе.
Наш организм более, чем на 70 % состоит из воды, поэтому всё, что меняет её состав и кислотность, всегда чувствуется. И нарушение равновесия – одна из причин многих заболеваний. К сожалению, этому способствуют и ускоряющийся темп жизни, и некачественные продукты (мы ещё поговорим о них ниже): всевозможные полуфабрикаты, выпечка с избытком сладких пищевых добавок, синтетические напитки – всякие там колы, тоники – и, конечно, сигареты и алкоголь. А натуральную пищу: свежие овощи, фрукты и орехи, которая создаёт в организме щелочную среду, мы едим всё меньше.
В кислой среде с удовольствием живут и размножаются всякие вредоносные вирусы и бактерии. А в щелочной среде они гибнут. Но удалять избыток кислот организму трудно. Потому и возникают у нас различные недуги.
Перейдём к сладкому вкусу. О нём сказано много хорошего: сладкий вкус стимулирует рост всех тканей организма, способствует долголетию, благоприятно действует на все органы чувств и помогает шевелить мозгами. Он снижает жажду, укрепляет здоровье. Считается также, что сладкий вкус пищи способствует росту кожи, волос, хорошо влияет на голос и даёт заряд бодрости.
Обычно о его наличии говорит присутствие в пище Сахаров. Но такое же ощущение возникает от глицерина, от некоторых белковых веществ и аминокислот. Носителями сладкого вкуса могут быть не только сахара, но и сорбит с ксилитом.
Ксилит – сладкое вещество, как сахароза. Пищевой сорбит вдвое менее сладок. И тот и другой врачи рекомендуют вместо сахара людям, больным ожирением и сахарным диабетом. Оба препарата нетоксичны, т. е. считаются неядовитыми. Сорбит обладает некоторой питательной ценностью, так как немного вырабатывает фруктозу в организме, но на уровень сахара в крови практически не влияет.
Наконец, горький вкус. Горечь, как и сладость, воспринимается G-протеинами (G-протеины – это высокомолекулярные белки, которые помогают проводить сигналы внутрь клеток).
В доисторические времена, возможно, наши предки отождествляли неприятное ощущение горечи с некоторыми растениями, опасными для жизни. (Горький вкус довольно широко распространён среди растений, например, у алоэ и барбариса, ириса, хризантемы, одуванчика и других.) Возможно, с тех далёких времён осталось у нас в генетической памяти впечатление, что всё неприятное – горькое. Это, конечно, из области предположений, хотя большинство растительных алкалоидов действительно одновременно токсичны и горьки и в принципе эволюционная биология имеет некоторые основания прийти к такому заключению.
О доброй горечи и истории борьбы с маляриейЧто такое малярия, вы, наверное, слышали. Это очень противная болезнь с приступами лихорадки. А переносят её малярийные комары. Бороться с нею врачи начали ещё в середине XVI века. Один миссионер, монах-иезуит, работавший в Перу, узнал, что индейцы от малярии жуют горькую кору вечнозелёного хинного дерева и она помогает. Это очень невкусно – не зря хина считается эталоном горького вкуса. Но в Европе хинные деревья не росли. Только в 1834 году химик Пеллетье выделил алкалоид хинин – активное начало этого средства. Ещё двадцать лет спустя совсем юный, восемнадцатилетний Уильям Перкин (впоследствии знаменитый химик-синтетик) попробовал синтезировать хинин, но тщетно. Вместо чудо-лекарства у него получился первый синтетический краситель.
Чтобы выяснить строение молекул хинина, понадобилось ещё почти сто лет. Химики испробовали тысячи разных горьких составов. Некоторые из них удалось использовать как заменители хинина. Но недобитый паразит, вызывающий болезнь, мутировал и приспособился к синтетическим лекарствам. Врачи и фармацевты в отчаянии буквально опускали руки… Помогли предки. В одном из древних китайских травников среди средневековых рецептов нашлись заметки известного целителя Ли Ши Чена (он жил во второй половине XVI века). И там говорилось, что от малярийной лихорадки помогает экстракт растения Кин Хао. Но и это ещё не было выходом. Непонятно было, что это за растение (позже выяснилось, что оно близко к нашей полыни) и какими имеющимися в нём веществами оно убивает микробов. Фармацевты продолжали поиски активной составляющей лекарственного вещества. Наконец, в 1970 году её установили. Это было очень редко встречающееся в растениях природное соединение: дорогое, неустойчивое и плохо растворявшееся в воде. Нет, и это была не панацея…
И тогда на помощь пришёл органический синтез. Химикам-синтетикам удалось всё-таки создать стабильные аналоги капризного горького соединения. Причём некоторые из этих аналогов оказались при лечении даже более эффективными, чем природные.
Молекулярная биологияТак называется комплекс наук, которые изучают живые клетки и их составные части (органеллы). Молекулярная биология изучает, как хранится генетическая информация, как она передаётся по наследству, а также молекулярное строение и функции нерегулярных белков (тут надо пояснить, что белки – это высокомолекулярные природные соединения, которые являются основой живых организмов. Они выполняют все химические реакции в клетках и превращают химическую энергию в механическую работу. А высокомолекулярными называют соединения из больших молекул, имеющих в своём составе тысячи и тысячи атомов). Молекулярная биология с помощью физико-химических методов и сложной современной аппаратуры изучает все жизненные процессы организма, в том числе дыхание и обоняние.
