Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах - Паоло Пелоси

И короткие, и средние жирные кислоты (содержащие от четырех до десяти атомов углерода) присутствуют в одном из характернейших отвратительных запахов – запахе пота. Мы уже говорили о нем, когда освещали случай избирательной аносмии к изовалериановой кислоте. У всех этих молекул есть одна общая черта – свободная карбоксильная группа на конце цепочки. На рисунке 3 показана структура представителя этого семейства – изовалериановой кислоты. Любые изменения в углеводородном сегменте молекулы – в длине цепочки или ее ветвлении – приведут к возникновению дополнительных вторичных нот и образованию своего уникального запаха у каждой жирной кислоты. Однако все эти запахи будут в основе своей отталкивающими – из-за неизменной карбоксильной группы.

Названия кислот напоминают об их происхождении: масляная (сливочное масло), валериановая (растение валериана), капроновая, каприловая и каприновая (от латинского наименования козы). У всех этих соединений есть общая ольфакторная нота – мы назвали ее нотой пота, но с тем же успехом ее можно назвать и сырной. Все эти кислоты входят в состав триглицеридов (молекул глицерол, связанных с тремя остатками жирных кислот), из которых, в свою очередь, состоит молочный жир. Триглицериды абсолютно лишены запаха, так как очень велики по размеру и, следовательно, нелетучи. При скисании молока свободные кислоты выделяются из триглицеридов под воздействием ферментов, а ферменты – это продукт жизнедеятельности микроорганизмов, присутствующих в молоке. Так и оказывается, что запах жирных кислот свидетельствует о серьезном микробном заражении молока и его потенциальной опасности для здоровья.

Однако все это не мешает нам наслаждаться запахом сыра, причина которого те же самые жирные кислоты. В этом случае аромат не предупреждает об опасности, а, напротив, служит знаком качества. Так культура воздействует на обработку ольфакторных сигналов мозгом. Отвратительный запах больше не пугает нас: ведь теперь мы знаем, что сыр, который мы собрались съесть, получился не из-за спонтанной порчи молока, а в результате контролируемого применения точнейших технологий и безопасных микроорганизмов.

Рисунок 3. Примеры неприятных запахов: сигналы опасности, сообщающие о заражении пищи или о начавшихся в ней процессах распада.

Подобные запахи оказываются приемлемыми (и даже желанными) только благодаря культуре и образованию. Инстинктивно мы отвергаем их, но активное обучение постепенно помогает связать изначально неприятное ощущение с позитивным и приятным опытом, и в результате оно начинает напоминать не о плохом, а о хорошем. Обучение такого рода во многом определяется местной бытовой культурой. Например, жители Китая часто не разделяют наших восторгов по поводу некоторых сортов пахучего сыра: им эти запахи все равно кажутся отвратительными.

Подобная разница между популяциями не зависит от генетических факторов. Хотя большинству китайцев сыр не нравится, те из них, кто живет во Внутренней Монголии или в Синьцзяне, где молочные продукты входят в традиционный рацион, едят и любят такую пищу. То же относится и к китайцам, проведшим много времени за границей или просто в тесном контакте с западной культурой и потому включившим некоторые ее диетические элементы, такие как сыр и виноградное вино, в круг своих пищевых привычек. Но в большинстве своем китайцы все же считают сыр омерзительным – а мы, европейцы, вряд ли согласимся отведать куколок шелкопряда, которые считаются деликатесом в корейском Сеуле.

Горький вкус – еще один наглядный пример того, как культура и образование влияют на пищевые предпочтения. Человек инстинктивно избегает горьких продуктов и относит их к неприятным. Дети вообще все без исключения не любят горькие блюда и напитки. Эта врожденная неприязнь – продукт эволюционной адаптации: горький вкус в природе связан с рядом ядовитых веществ растительного происхождения. Но, если мы совершенно уверены, что некая еда безопасна, любопытство и стремление исследовать незнакомые области восприятия часто подталкивают нас пробовать горькое и даже ценить его. Многие любят пить кофе без сахара, есть горький шоколад. Любители высоко ценят горькие ноты в букете некоторых вин, не говоря уже про газированные напитки и сорта пива, немыслимые без фирменной горчинки.

Еще один важный пример – запах, источаемый маленькими сернистыми соединениями, тиолами (их еще называют меркаптанами) и тиолэфирами (они состоят из двух углеводородных цепочек, соединенных атомом серы). Эти вещества образуются при распаде белков и происходят от двух серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина. Они высоколетучи и обладают очень сильным неприятным запахом. Вместе с аминами, о которых скоро пойдет речь, они предупреждают, что в пище пошел процесс разложения. Их запах настолько интенсивен и отвратителен, что вызывает мгновенную реакцию отторжения и чувство опасности. Он посылает четкий сигнал мозгу – и делает это настолько эффективно, что эти соединения примешивают к кухонному газу, чтобы отталкивающий запах предупреждал нас о малейшей утечке. Сами по себе газы, используемые в бытовых плитах, – метан, пропан и бутан – абсолютно ничем не пахнут, как и большинство других углеводородов. Без добавки серосодержащих веществ мы просто не заметили бы их присутствия в воздухе, которым дышим.

Познакомившись с омерзительным запахом тиольной группы и серы вообще, вы, наверное, очень удивитесь, когда я скажу, что некоторые относительно крупные молекулы с содержанием этого химического элемента пахнут, напротив, приятно. Создается впечатление, что, превысив определенный размер, молекулы одоранта перестают помещаться в белковый рецептор, связанный с дурным запахом, и аромат их становится другим – теперь его определяет форма молекулы. Характерный пример – соединение, отвечающее за узнаваемую ноту черной смородины: в нем тиольная группа соединена с ментановым скелетом. Есть даже целый класс приятно пахнущих веществ, в структуру которых входит атом серы, – тиазолы. Их много в аромате самых разных продуктов питания… впрочем, пока оставим их в покое.

Подобно изовалериановой и другим скверно пахнущим кислотам, тиолы могут оказаться вполне приемлемыми и даже приятными – в подходящем контексте и в низких концентрациях. Диметил-дисульфид принадлежит к этому классу и в обычных обстоятельствах ужасно вонюч, но это важный компонент аромата трюфелей. Он присутствует в них в микроскопических количествах и поэтому теряет свой агрессивный характер – по крайней мере, для тех, кто готов платить очень большие деньги за этот редкий продукт. Многие, впрочем, считают трюфели совершенно неаппетитными и стараются близко к ним не подходить – именно из-за гнилостного запаха.

Но продолжим нашу небольшую энциклопедию неприятных запахов. Еще один класс зловонных соединений – это амины (см. рис. 3). В отличие от уже рассмотренных запахов, способных в некоторых условиях стать довольно приятными, амины на редкость постоянны в своей отвратительности, где бы и в какой бы концентрации они ни содержались. Для аминов характерен один атом азота, связанный с тремя атомами углерода (третичные амины), двумя атомами углерода и одним – водорода (вторичные амины) или одним углерода и двумя – водорода (первичные амины). Все эти молекулы, размер которых не превышает шести-семи атомов углерода, обладают очень отталкивающим запахом, указывающим, вместе с вышеупомянутыми соединениями серы, что в мясе или овощах начался процесс гниения. Распад белков, а именно двух из составляющих их 20 аминокислот – лизина и аргинина, – приводит к образованию диаминов с весьма красноречивыми названиями «кадаверин» и «путресцин».