Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять - Гордон Шеперд

Хороший пример того, как малое количество вещества влияет на общее восприятие, – драгоценные камни. В таких драгоценных камнях, как сапфир или рубин, завораживающий цвет обусловлен не основными компонентами их химического состава, а веществами, содержащимися в них в остаточных, то есть крайне малых, объемах. Аналогично дело обстоит и в случае запахов – отличительный аромат пищи может диктоваться остаточным количеством одного вида одорированной молекулы. Эксперименты психофизиологов показали, что мы можем определить присутствие одорированного соединения даже в случаях, когда его концентрация слишком мала для распознания с помощью ГХМС. Получается, что, несмотря на дурную репутацию «слабого» человеческого обоняния, наш нюх острее, чем у самого мощного современного оборудования для молекулярного анализа.

* * *

Чтобы понять, как наш мозг создает восприятие запаха, нужно для начала разобраться с тем, как работают молекулы – те частицы, из которых запах состоит. Питер Эткинс из Оксфордского университета – один из лучших популяризаторов молекулярной природы всего сущего. В своей книге «Молекулы»[28] он подробно и понятно описывает химические структуры, из которых состоит вся окружающая нас материя и которые способны стимулировать наше обоняние. Я кратко расскажу вам о молекулах и о том, как формируются различные одорированные соединения, а также объясню, каким образом они передают рецепторам информацию о своем источнике. Эти данные фундаментальны как для молекулярной кухни, так и для нейрогастрономии.

ФРУКТОВЫЕ АРОМАТЫ

Люди произошли от подотряда приматов, представители которого питаются преимущественно фруктами, а потому логично в первую очередь рассказать вам о фруктовых ароматах.

Этилен (C2H4) играет ключевую роль в созревании фруктов. Это летучее соединение, в газообразном состоянии легко высвобождающееся из плода. Выброс этилена показывает, что процесс созревания достиг пика – это может говорить о роли вещества в запуске метаболических процессов, участвующих в созревании плода, в том числе в размягчении целлюлозы в клеточных мембранах. Эткинс отмечает, что фрукты нередко перевозят в недозрелом состоянии, а затем помещают в насыщенную этиленом среду, чтобы те дозрели для продажи (судя по безвкусности растительной продукции из супермаркетов, на бумаге эта технология куда эффективнее, чем на практике).

Этилен используется не только в пищевой промышленности: например, он выделяется в процессе крекинга, очистки нефтепродуктов и разделения их на фракции. Этилен может участвовать в длинных цепочках превращения и преобразовываться в полиэтилен. Последний благодаря инертности химических связей является хорошим изоляционным материалом и основой для многих пластмасс. Эткинс приводит множество других примеров использования одной и той же молекулы в самых разных целях.

Физиологи питания детально анализируют многие дюжины и даже сотни соединений, которые могут присутствовать в отдельно взятом продукте питания. Они хотят знать, что именно привносит каждое соединение в получаемые нами вкусовые ощущения всякий раз, когда мы разжевываем пищу, высвобождая летучие одорированные частицы, стимулирующие ретроназальное обоняние. Интересует их и воздействие одорантов на наши чувства на разных стадиях питания – при попадании в полость рта, разжевывании и проглатывании.

Как пример такого исследования можно привести анализ аромата банана, проведенный в 2003 году Д. Мауром и его коллегами в Швейцарии, в Лозаннском исследовательском центре Нестле. В статье процесс исследования описывается как «поэтапный (по одному вдоху-выдоху за раз) анализ летучих соединений, высвобождающихся в полость рта в процессе поглощения спелого и неспелого банана с помощью масс-спектрометрии с реакцией переноса протона (РПП/МС)». Говоря иными словами, они хотели показать высвобождение одорированных молекул при каждом выдохе и разницу между таковым в случае пережевывания спелого и неспелого банана. Целью их эксперимента было исследование поступающих в мозг потребителя сигналов, которые позволяют идентифицировать фрукт и определить степень его зрелости.

Ретроназальное обоняние съеденного кусочка фрукта активизируется при первом выдохе, который «заталкивает» высвобожденные одорированные молекулы из полости рта в носоглотку и доносит до обонятельных клеток носа. Запах состоит из дюжин разновидностей летучих молекул, высвобожденных из клеток, например банана. Больше всего среди них простых спиртов, таких как двууглеродный этиловый спирт, входящий в состав алкогольных напитков. Некоторые даже предполагают, что любовь наших предков-приматов к перееданию спелых бананов легла в основу пристрастия человека к алкогольным напиткам и склонности к алкоголизму.

Простые спирты дают ощущение сладости, но это так лишь по аналогии со сладким привкусом сахара на вкусовых рецепторах. Мы предполагаем, что термин сладость связан со вкусом сахара, а следовательно, и с запахом спирта. Возникла ли эта аналогия благодаря наличию у сахара или спиртов неких уникальных свойств или же это влияние языка и речи? Различает ли не владеющий речью примат ощущения от этих двух вкусов? Различали ли их наши доисторические, еще не умевшие говорить предки? Как по мере развития устной речи возникли слова, описывающие впечатления от этих двух веществ? Все эти вопросы подчеркивают, что взаимосвязь между обонянием и речью требует отдельных исследований, некоторые из уже предпринятых будут рассмотрены далее, в главе 24.

АНАЛИЗ ВКУСОВЫХ ОЩУЩЕНИЙ

Говорят, что исследования вкусовых ощущений от пищи начались с труда Брийя-Саварена, а именно с раздела «Анализ вкусовых ощущений»:

«Человек, желая отведать персик, в первую очередь ощущает выдыхаемый фруктом аромат; он кладет кусочек в рот и наслаждается ощущением терпкой манящей прохлады, приглашающей к продолжению; но лишь в момент проглатывания, когда содержимое рта проходит под носовым каналом, ему раскрываются все грани аромата. Лишь проглотив кусочек фрукта, человек, испытавший все это, наконец скажет себе: “О, это было действительно вкусно!”»

В другом разделе «Физиологии вкуса», озаглавленном «Превосходство человека», он проводит еще более глубокий анализ процесса поглощения, уделяя особое внимание движениям губ, рта, языка и горла, которые он считает уникальной привилегией человека: