Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах - Паоло Пелоси

Итак, наш обзорный тур по городу запахов подошел к концу. Давайте под конец поднимемся на холм, откуда открывается превосходный вид на всю округу, и с высоты птичьего полета бросим еще один взгляд на только что обойденные районы. Вон, прямо в центре, огромный рынок: ряды пряностей, прилавки с барбекю… женщина торгует жареной картошкой и попкорном… – все сплошь плоские молекулы, ароматические соединения, производные бензола, пиразина, тиазола, фурана и некоторых других веществ. Из центра этих молекул выходят по несколько коротких отростков; вместе они содержат не больше 10–12 главных атомов (включая углерод, азот, кислород и серу). На краю рынка видны ряды с зеленью – там тоже имеются ароматические соединения вроде тимола, но большинство молекул все-таки не плоские: вон изогнутые кольца, похожие формой на кресла, и вдобавок с побочными цепочками – например, ментол. Эти молекулы дают нам камфарные ноты, скипидарные и бальзамические: посмотрите, вон парк с высокими деревьями. У всех них десятиатомная базовая структура терпеноидов, но при этом более круглая форма. Если от травяных рядов повернуть в другую сторону, мы найдем целый сад с цветочными запахами: гераниол, линалоол и цитронеллол розы и герани мешаются там с цитрусовыми нотами цитраля и цитронеллаля от лимонных деревьев и цветущего флердоранжа. Все это – структуры с открытой цепочкой. Переведем взгляд дальше: там видны другие линейные и разветвленные спирты, альдегиды и кислоты, организованные в виде трех параллельных улиц; номера домов на каждой увеличиваются по мере возрастания количества атомов в цепочке. Чем дальше от центра, тем больше и сложнее молекулы: вон древесные мускусы – похоже, там зоопарк с какими-то крупными животными – и заодно вонь старой мочи из туалета на давно заброшенном железнодорожном вокзале.

В этом воображаемом путешествии мы с вами пронаблюдали связь между разными типами запахов и стоящими за ними молекулярными структурами. Но до установления системы полезных и информативных корреляций, опираясь на которые мы могли бы предсказать запах химического вещества, просто взглянув на его молекулярную структуру, нам, увы, еще очень далеко. Вариации слишком многочисленны – как и элементы, делающие каждый запах таким уникальным. Но, поверьте, не стоит огорчаться: именно комплексность ольфакторного опыта и невероятная сложность классификации запахов в соответствии с какой бы то ни было организованной системой и делает создание духов и приготовление пищи куда больше искусством, чем наукой.

Во второй главе мы познакомились с некоторыми молекулами пахучих веществ, – как вы теперь знаете, у них очень разные характеры и индивидуальные запахи. Химики вообще имеют привычку все нюхать и совать нос в каждую пробирку с новым соединением: так можно быстрее всего оценить нового персонажа, появившегося на их профессиональной сцене. В старой научной документации – хотя и в более недавней часто тоже – при синтезе нового вещества наряду с прочими характеристиками (структурой, температурой кипения или плавления, различными спектрами) непременно протоколируется его запах.

Но если цвет и другие свойства вещества можно логически вывести из его химической структуры, запах – уже совершенно новая информация. Выше мы делали акцент на его непредсказуемой природе: действительно, невозможно говорить о запахе независимо от носа вообще – и прежде всего от нашего собственного. Само явление запаха возникает только после того, как летучие молекулы физически встречаются со специфическими белками нашей обонятельной системы. Проще говоря, запах молекулы невозможно представить, просто глядя на ее химическую структуру.

Однако при наличии некоторого опыта мы обучаемся соотносить запах с молекулярной структурой и постепенно накапливаем базу данных, которая в конце концов даст нам возможность угадывать запах новых молекул – если повезет. Основная проблема заключается в невероятной сложности ольфакторного кода – именно из-за этого мы до сих пор не понимаем, как, собственно, отличаем запахи один от другого. Биохимия и молекулярная биология до сих пор пытаются приподнять завесу тайны, которая до совсем недавнего времени окружала наше чувство обоняния… Увы, впереди у нас длинная дорога и мы еще только в самом ее начале.

Все это не мешает нам заняться изучением ольфакторного «смысла» молекул – точно так же мы учимся читать буквы незнакомого алфавита или понимать значение идеограмм. Это настоящий язык – просто записанный молекулами, а не буквами и довольно сложный сам по себе, так как правил известно очень мало и ни ясными, ни общеупотребительными их не назовешь.

Всякий, кто приступает к изучению китайского (и сами китайцы тут не исключение), первым делом сталкивается с трудной задачей: учить сразу два языка – устный и письменный. В отличие от алфавитных языков, в нем нет прямой связи между звуками и идеограммами. Для начала вам придется связать правильно звучащие звуки и их смысл с письменными знаками, и только потом, после долгой и трудоемкой практики, вы сможете действительно начать читать. В процессе освоения этой сложной системы вы постепенно придете к осознанию, что некоторая связь между одним и другим все-таки существует и произношение иероглифа иногда можно угадать – но только в определенных пределах.

Вот и с запахами примерно так же. Существует больше 40 000 китайских иероглифов, но, зная примерно 10 % от этого числа, вы уже вполне можете читать книги и газеты. Молекул в природе существует бесконечное множество, но и его можно сократить до некоего разумного – хотя и все равно слишком большого – количества и для простоты сгруппировать в классы и подклассы. Чтобы выучить язык запахов, нужно сначала связать разные характеры и типы запахов с соответствующими типами молекул. Химики в этом деле руководствуются практически инстинктом – особенно те, кто работает в парфюмерной или пищевой промышленности. Но даже и в таком случае это совсем не простая задача. Даже парфюмеры и эксперты по вкусам, сколь бы опытны они ни были в распознавании тончайших оттенков цветочного аромата или винного букета, все равно сталкиваются с серьезными трудностями, когда пытаются определить, что за молекулы отвечают за такие ощущения.

Сложность ольфакторной информации

Обоняние и правда напоминает сложный язык. Повествование на нем состоит из фраз, а фразы – из слов, которые умеют соединяться друг с другом, открывая беспредельные выразительные возможности. Понятное дело, неологизмам и заимствованиям из других языков в нем тоже найдется место. Новые синтетические молекулы с беспрецедентными запахами отлично справятся с такой ролью. Грамматика и синтаксис в нем тоже есть, так как химическим веществам свойственно вызывать разные перцептивные и поведенческие реакции в разном контексте. Даже наша эмоциональная реакция на запах напрямую зависит от ситуации, в которой мы с ним столкнулись. Помните изовалериановую кислоту (и другие жирные кислоты вместе с ней)? Ее запах кажется отвратительным, когда его источник – индивидуум, плохо знакомый с водой и мылом, но совершенно чудесным, если так пахнет какой-нибудь деликатесный сыр.