«Вкус» Боба Холмса
В издательстве «Альпина Паблишер» вышла отличная книга Боба Холмса «Вкус. Наука о самом малоизученном человеческом чувстве».
Холмс — редакционный консультант журнала New Scientist и автор сотен статей об эволюции, генетике, антропологии и других столь же увлекательных вещах. Во «Вкусе» он во всех подробностях рассказывает о том, что на сегодняшний (а русский перевод вышел довольно оперативно) день известно науке о восприятии человеком вкусов, запахов и других ощущений, связанных с едой.
Почему сладкое так привлекательно, что такое ортоназальное восприятие и чем оно отличается от ретроназального, почему горький вкус становится привлекательным только с возрастом, как на вкус влияют тактильные ощущения, каким образом флейвористы создают искусственные ароматические соединения и как они влияют на аппетит, почему вкус создается в мозге, а не во рту, — Холмс рассказывает об этом и многом другом системно, а главное, очень увлекательно.
Мы — с разрешения издательства — публикуем отрывок про жгучие перцы: почему, собственно, они жгучие и почему это их свойство относится ко вкусовым ощущениям только косвенно.
«Когда люди говорят о вкусе еды, они, как правило, сосредотачиваются на вкусовых и обонятельных ощущениях. Но существует и третья важная составляющая вкуса, которую часто упускают из виду, — физические ощущения (тактильные, температурные — и да, болевые). Один из самых знакомых примеров — жжение перца чили. Но существует и множество других. Ценители вина говорят об «ощущении вина во рту» (mouthfeel), которое создается вяжущей терпкостью танинов (также хорошо известной любителям чая) и текстурой, придающей вину «полноту вкуса» или экстрактивность. Любители жевательной резинки и перечной мяты любят ощущение мятной прохлады во рту. И всем нам знакомы ощущения легкого покалывания в ротовой полости, когда мы пьем газированные напитки.
Ни одно из этих ощущений не связано с восприятием вкуса или запаха, хотя, безусловно, сопровождает их (когда мы делаем глоток кока-колы, вместе с легким покалыванием от пузырьков газа мы также ощущаем сладкий вкус и смесь карамельного, цитрусового и других ароматов). На самом деле, до сих пор ученые уделяли так мало внимания этому третьему основному чувству, что даже не договорились по поводу его названия. Его называют «хеместезис» (общее химическое чувство), «соматосенсорные ощущения» или «тригеминальные ощущения», однако каждое из этих понятий обозначает немного разные вещи и мало что значит за пределами узкоспециальной области. Между тем, весь этот комплекс осязательных ощущений на удивление важен для нашего вкусового опыта. Вкусовые, обонятельные и осязательные ощущения — вот троица, определяющая полноценный вкус.
На протяжении многих лет ученые знали, что жжение перца чили отличается от вкусовых и обонятельных ощущений — и чем-то даже сродни боли. Но настоящий прорыв в понимании был сделан в 1997 году, когда фармаколог Дэвид Джулиус и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Франциско тщательно исследовали рецептор, чувствительный к капсаицину — активному ингредиенту, отвечающему за жгучий вкус перца чили. Эта работа потребовала от Джулиуса и его команды немалого терпения: исследователи брали по одному гену, активному в чувствительных нервных клетках, реагирующих на капсаицин, и помещали его в культуру клеток почки. В конце концов они обнаружили ген, при введении которого в клетки почки те стали реагировать на капсаицин. Оказалось, что рецептор, кодируемый этим геном и впоследствии получивший название TRPV1, активируется не только капсаицином, но и опасно высокими температурами. Другими словами, когда вы говорите, что от перца у вас «горит во рту», это не просто красочная метафора — ваш мозг действительно воспринимает это как ожог. Это ощущение, не связанное с вкусом и запахом, воспринимается нашей тактильной сенсорной системой, и информация о нем передается в головной мозг по нервам, отвечающим за передачу тактильных сигналов. Как и другие тактильные рецепторы, рецепторы TRPV1 находятся во внутреннем слое кожи, где они предупреждают нас об опасности получить ожог от раскаленного асфальта в разгар лета, от кастрюли с дымящимся супом и т.п. Что же касается жжения перца чили, то они могут ощутить его только в тех местах, где защитный наружный слой достаточно тонок для того, чтобы позволить проникнуть через него капсаицину, — то есть во рту, в глазах
и некоторых других местах, «где не светит солнце». Недаром
старая венгерская поговорка гласит, что «хороший перец
обжигает дважды».
Дальнейшие исследования показали, что TRPV1 реагирует не только на тепло и капсаицин, но и на ряд других жгучих продуктов, в том числе на черный перец и имбирь. Недавно были обнаружены и прочие рецепторы TRP, вызывающие другие связанные с едой соматоощущения. Так, рецептор TRPA1, который Джулиус называет «рецептор васаби», отвечает за ощущение жжения от васаби, хрена и горчицы, а также лука, чеснока и корицы. Кроме того, именно этому рецептору мы обязаны ощущением легкого жжения на задней стенке горла, которое так ценят поклонники оливкового масла extra virgin. Высококачественное оливковое масло может вызвать першение в горле и даже кашель. На самом деле, опытные дегустаторы оценивают качество оливкового масла на основе того, вызывает ли оно «одно покашливание» или «два покашливания», и отдают предпочтение последнему. (Вкус васаби так сильно отличается от вкуса оливкового масла, в частности, потому, что в нем присутствуют летучие серосодержащие соединения, из-за которых васаби «бьет в нос», тогда как нелетучее оливковое масло просто обжигает горло. Кроме того, оливковое масло также способно воздействовать на рецептор TRPV1.) Любопытно, что рецептор TRPA1 реагирует еще и на тепло — гремучие змеи используют его для обнаружения добычи в темное время суток.
Рецептор TRPM8, который больше реагирует на холод, чем на тепло, дарит нам ощущение прохлады от ментола (компонента мяты) и эвкалиптола (компонента эвкалипта). Производители продуктов питания и средств для ротовой полости любят этот рецептор, поскольку людям нравится ощущение прохлады в жвачке и зубной пасте. На самом деле, в настоящее время вместо ментола в жевательных резинках широко используются заменители, которые более эффективно активируют рецепторы TRPM8 и позволяют жвачке дольше сохранять освежающий мятный вкус.
Теперь, когда ученые кое-что знают об осязательных рецепторах у нас во рту, перед нами начинают раскрываться некоторые тайны красного перца, который некогда ценился на вес золота. Ценители этого перца считают, что для разных блюд подходят разные сорта, и со знанием дела выбирают среди нескольких десятков сортов наиболее подходящий. Разница между сортами чили отчасти заключается во вкусе и запахе: одни сорта имеют более сладкий вкус, другие — более фруктовый, третьи обладают выраженным послевкусием. Но разница состоит также и в том, какие осязательные ощущения они вызывают во рту.
Одно различие очевидно: это уровень жгучести. Специалисты оценивают этот показатель по «шкале жгучести Сковилла», разработанной американским химиком и фармацевтом Уилбуром Сковиллом в 1912 году. Будучи жителем Детройта — города, который никогда не славился своей любовью к перченой пище, особенно в те времена, — Сковилл тем не менее придумал интересную методику для измерения остроты перца. Он брал спиртовой экстракт перца и разбавлял его водой до тех пор, пока испытуемые не переставали ощущать его жгучий вкус. Чем острее был перец, тем больше воды приходилось добавлять. Если экстракт перца нужно было разбавить водой в десять раз, его острота оценивалась в 10 единиц по шкале Сковилла (ЕШС); более жгучие перцы, требовавшие на одну часть экстракта сто тысяч частей воды, получали 100 000 ЕШС. Сегодня исследователи больше не прибегают к дорогостоящим услугам дегустаторов, а измеряют содержание капсаицина в перце с помощью специального оборудования и преобразуют его в единицы шкалы Сковилла. Чем выше содержание капсаицина, тем острее перец.
Измерения показывают, что разные сорта чили значительно отличаются друг от друга по уровню жгучести. Так, довольно мягкие сорта анахайм и поблано оцениваются по шкале Сковилла всего в 500 и 1000 единиц соответственно. Халапеньо оценивается примерно в 5000 ЕШС, серрано — в 15 000 ЕШС, кайенский перец — в 40 000 ЕШС, тайский «птичий глаз» — в 100 000 ЕШС, а хабанеро, который сейчас лежит передо мной на столе, — от 100 000 до 300 000 ЕШС. Но это еще не предел. Жгучесть сорта «каролинский жнец» может достигать ошеломительных 2,2 млн единиц по шкале Сковилла, что по силе воздействия сопоставимо со слезоточивым газом, используемым полицией. Вы можете найти в интернете видеоролики о том, как люди пробуют эти жгучие перцы. Самые отважные едоки иногда оказываются в отделении скорой помощи. «Они испытывают дикую боль, несколько часов страдают позывами к рвоте, повышенным слюноотделением. Я не понимаю, зачем они это делают, — говорит Брюс Брайант, специализирующийся на исследованиях сенсорной тактильной системы в ротовой полости в Центре исследований хеморецепции Монелла. — Я не большой любитель перца. Я был таковым лет тридцать назад, но теперь я не хочу никому доказывать, насколько сильную боль я могу выдержать».
Для любителей экстремальной информации могу сообщить, что жгучесть чистого, нерастворенного капсаицина составляет колоссальные 16 млн единиц по шкале Сковилла. Но рекордсменом по жгучести является химическое вещество натурального происхождения под названием резинифератоксин, которое обнаружено в произрастающем в Марокко растении — молочае смолоносном — и в чистом виде имеет показатель ЕШС на уровне 16 миллиардов. Этого достаточно для того, чтобы причинить серьезный вред здоровью и даже вызвать смертельные химические ожоги. Понятно, что это растение не употребляется в пищу.
Возвращаясь к кулинарной сфере, следует отметить, что многие ценители перца чили утверждают, что его жгучесть определяется не только интенсивностью. Если искать специалиста в этом вопросе, решил я, то едва ли кто-то знает об этом больше, чем Пол Босланд, директор Института перца чили при Университете Нью-Мексико. Институт Босланда занимается всем, что связано с этим перцем, и сам Босланд, селекционер по профессии, испытывает жгучий профессиональный интерес ко всем деталям, отличающим один сорт чили от другого.
По словам Босланда, он и его коллеги выделяют четыре дополнительные характеристики, определяющие остроту перца чили, помимо степени жгучести. Первое — как быстро он начинает действовать. «Большинство людей, откусывая хабанеро, начинают ощущать жжение спустя 20–30 секунд, в то время как азиатский чили действует немедленно», — говорит он. Перцы также различаются по продолжительности жгучего действия. У некоторых, таких как халапеньо и многие азиатские сорта, жжение исчезает относительно быстро; у других, таких как хабанеро, оно может длиться в течение нескольких часов. Отличается и то, где сосредоточено жгучее действие перца. «Как правило, от халапеньо горят губы и кончик языка, от сортов нью-мексико жарко в середине рта, а от хабанеро — в задней части», — говорит Босланд. И наконец, перцы отличаются «острым» или «ровным» характером жгучести. «При «острой» жгучести ваш
рот будто колют множеством мелких иголок, при «ровной»
жгучести — по нему словно водят малярной кистью», — объясняет Босланд. Сорта нью-мексико обычно обладают «ровной» жгучестью, тогда как азиатские сорта — «острой» (на это качество я обратил внимание, когда в последний
раз ел тайскую еду).
Некоторые из этих различий, безусловно, связаны с различиями в самом капсаицине. В действительности семейство капсаициноидов насчитывает по меньшей мере двадцать два разных соединения, каждое из которых воздействует на рецепторы TRPV1 немного по-разному. Так, нордигидрокапсаицин сильнее воздействует на переднюю часть рта, тогда как гомодигидрокапсаицин — на заднюю стенку горла, объясняет Майкл Мазурек, селекционер перца чили из Корнеллского университета. Но эта разница вовсе не так заметна. Нордигидрокапсаицин в два раза слабее капсаицина и составляет не более 7 процентов от общего содержания капсаицина в перце. «Его голос не слишком заметен в общем хоре, хотя кое-какие нотки он вносит», — говорит Мазурек. Два наиболее распространенных капсаициноида — сам капсаицин и дигидрокапсаицин — вместе составляют 50–90 процентов от общего содержания капсаициноидов в любом сорте перца, и, поскольку они также являются самыми мощными, именно они и командуют парадом.
Мазурек считает, что гораздо более важной причиной, объясняющей различия во вкусе перцев чили, может быть то, что ученые называют «матричные эффекты». Чтобы вызвать ощущение жжения, необходимо, чтобы капсаицин выделился из клеток и попал на язык, губы или нёбо. Когда вы жуете, сорта перца с более прочной клеточной стенкой медленнее выпускают капсаицин наружу, в результате чего ощущение жжения возникает чуть позже и в более дальней части ротовой полости. Содержание масла также может влиять на то, как быстро вымывается капсаицин, таким образом обуславливая длительность его воздействия на рецепторы.
Но ничто из этого не объясняет разницу между «острым» и «ровным» характером жгучести. На самом деле, никто из тех, с кем я говорил, не смог предложить правдоподобного объяснения этому феномену. Мазурек и Джулиус просто пожали плечами. Босланд предположил, что здесь могут быть замешаны разные капсаициноиды, но признался, что у него нет данных, подтверждающих это предположение. А Брайант заявил, что это различие может быть и вовсе надуманным. «Вы говорите людям, что ощущения должны отличаться. И, конечно же, они у них отличаются. Внушение работает, — говорит он. — Я очень скептически отношусь к такого рода исследованиям».