Шестой вкус. 250 лет назад Джозеф Пристли сообщил об особом вкусе воды, насыщенной углекислым газом

Шестой вкус.

250 лет назад Джозеф Пристли сообщил об особом вкусе воды, насыщенной углекислым газом

Не прошло и десяти лет после заявления Пристли, как газировку уже пили по всей Европе, а затем и по всему миру. Ее вкус явно понравился народу, но в классический перечень вкусов — сладкий, горький, кислый, соленый — добавлять вкус газировки никто не спешил, даже самые смелые дегустаторы рассматривали его как разновидность кислого вкуса. Только в нашем веке ученые, используя методы генетического «нокаута», обнаружили у нас во рту рецепторные клетки, которые реагируют на углекислый газ, придающий газировке «шипучесть».

Британский священник-диссентер, естествоиспытатель, философ и общественный деятель Джозеф Пристли

Наша инерция относительно новых вкусов будет, пожалуй, посильнее инерции геоцентрической картины миры, когда все во Вселенной вращается вокруг нашей Земли. Причина предельно понятна: привычка сильнее любой научной теории. Достаточно сказать, что для того, чтобы пятый по счету вкус — глутамата натрия (вкус «умами», как его называют на Востоке) — вошел полноправным членом в перечень базовых вкусов, ученые спорили между собой почти сто лет. Вкус умами (то есть мясной, бульонный) сейчас официально числится таким же базовым вкусом, как горькое, сладкое, соленое и кислое, но для подавляющего большинства из нас это по-прежнему в лучшем случае привкус, послевкусие, а вообще-то не более чем «усилитель вкуса», пищевая добавка E621, как написано на этикетке.

Древние вкусы

В цивилизованных южных странах, где издревле была своя наука, перечень основных вкусов был шире, чем в слегка голодной в те времена Европе. Например, в индийской аюрведе к сладкому, горькому, соленому, кислому вкусам добавлены острый и вяжущий, а в Китае еще пряный вкус. А ведь примерно в те же времена Аристотель в главе десятой второго тома своего трехтомника «О душе» пишет: «Виды вкусовых свойств — это, во-первых, простые противоположности — сладкого и горького: во-вторых, примыкающие к ним: к сладкому — жирное, к горькому — соленое; в-третьих, промежуточные между ними — едкое и терпкое, вяжущее и острое; примерно такими представляются различия вкусовых свойств; так что ощущающее на вкус таково в возможности, ощущаемое же на вкус способно делать вкус таким в действительности».

Иными словами, в античном мире ученым хватало всего двух вкусов — сладкое и горькое. Хотя при этом тот же глутамат натрия в Древнем Риме получали в промышленных масштабах. Это был знаменитый соус гарум — продукт ферментации внутренностей рыб, если говорить научным языком, или «драгоценная сукровица рыб», выражаясь словами Сенеки, а говоря проще, продукт гниения рыбных отходов в специальных чанах. Столь мерзко пахнущих, что размещать их в городах запрещалось. Так что вкус умами (фильтрата брожения из чанов, расфасованного в глиняные бутылочки) для римлян был не менее родным, чем для китайцев и японцев.

Вкус Пристли

Но в реальной жизни во всех частях света испокон веков все люди, кроме тех, у кого от рождения или в силу каких-то привходящих психических или физиологических причин были расстройства вкуса, различали четыре базовых вкуса: горький, сладкий, соленый, кислый. И когда Джозеф Пристли заявил об особенном, ни на что не похожем вкусе газированной углекислым газом воды, он, естественно, не ставил себе цель прославиться открытием пятого вкуса. Его замечание о вкусе газировки было попутным, сам он возлагал на нее другие, отнюдь не гурманские надежды.

В те времена многие химики работали с «неподвижным воздухом», как тогда называли углекислый газ, пытаясь связать концы с концами в теории флогистона. Некоторые газировали им воду и наверняка пробовали ее, хотя бы из любопытства. При этом неподвижный воздух они брали из пивных бродильных чанов или из шахт. Точно так же поступал и Пристли: углекислый газ в его лабораторию шел по трубочке из соседнего с его домом пивного завода. Но затем он сконструировал автономный сатуратор (аппарат, под давлением насыщающий воду углекислым газом). Целью Пристли было снабдить такими сатураторами корабли английского флота, потому что существовало мнение, что газировка предупреждает цингу.

Насчет цинги заблуждение рассеялось почти сразу, сатураторы Пристли поставили всего на два корабля, да и те не вышли в море. Зато вышла книга Пристли с заманчивым названием «Impregnating Water with Fixed Air in Order to Communicate to It the Peculiar Spirit and Virtues of Pyrmont Water, And other Mineral Waters of a Similar Nature» («Пропитывание воды неподвижным воздухом, чтобы передать ей особый дух и достоинства пирмонтской воды и других минеральных вод аналогичной природы»).

Бад-Пирмонт в те времена был самым фешенебельным бальнеологическим курортом в Европе, а книга Пристли была адресована первому лорду Адмиралтейства 4-му графу Сэндвичу, от которого, собственно, зависела судьба сатураторов Пристли на британском флоте. Но прочитали ее не только в Адмиралтействе. В книге был чертеж сатуратора Пристли, настолько простого по конструкции, что соорудить его мог любой желающий.

В стеклянный или металлический сосуд реактора клали природный известняк, например, тот же мел, заливали серной кислотой, и углекислый газ от бурно идущей реакции отводился через трубочку, которую опускали в сосуд с водой, где углекислый газ под давлением ее газировал. Желающих делать деньги в буквальном смысле из воздуха оказалось на удивление много. Сам Пристли не брал патента на свой сатуратор, вместо прибыли от продажи газировки он получил медаль Копли от Лондонского Королевского общества — высшую научную награду Англии. А вот швейцарский ювелир Якоб Швепп взял такой патент, построил фабрику по производству газировки в Женеве, потом открыл ее филиал в Лондоне, и к концу 1780-х годов стал лидером мирового рынка газированной воды.

С тех пор производство газированной воды только росло в масштабах. При этом внимания на ее отдельном, специфическом вкусе никто не заострял. Зачем? Вкус у нее был действительно особенный, народу газировка нравилась, она явно отличалась от простой воды из колодца. Строго говоря, газированная вода — это слабый раствор угольной кислоты, но едва ли у кого-нибудь повернется язык назвать ее вкус классическим кислым вкусом. Здесь скорее применима оценка героя эпиграммы Козьмы Пруткова: «Я вкус в ней нахожу!»

К слову сказать, чувство вкуса у самого Джозефа Пристли было, по-видимому, безупречное. Он сравнил газированную им воду из обычного колодца по вкусу с бад-пирмонтскими природными водами, то есть углекислыми гидрокарбонатно-сульфатными натриевыми водами по современной номенклатуре. При этом он не знал геологических и гидрохимических характеристик бад-пирмонтских источников, и никто тогда их не знал. Но с учетом использованных им реактивов он смоделировал в своем сатураторе природный процесс образования природных минвод как раз этого класса.

Сегодня любой желающий может сам ощутить тот вкус газировки Пристли, которую он наделил особым «духом». Для этого не надо ехать в Бад-Пирмонт, достаточно купить в магазине бутылку нарзана. Нарзан относится к тому же разряду углекислых гидрокарбонатно-сульфатных кальциевых вод. И пусть кто-нибудь, отпив глоток нарзана, попробует бросить камень в Джозефа Пристли, сказав, что у газировки нет своего вкуса, он есть, и он не кислый.

Классический кислый вкус был у лимонада, который после первых крестовых походов пили в Европе в негазированном виде (просто выдавливали лимон в воду и добавляли туда сахар по вкусу). А во времена Пристли, после того как его шведский коллега Шееле осадил лимонную кислоту в виде цитрата кальция, достаточно было размешать ее порошок вместе с питьевой содой (бикарбонатом натрия) в воде, и в результате реакции получался кисленький слабогазированный лимонад, сделать его сладким проблем не было, надо было лишь добавить в него побольше сахара.

Водопад вкусов

Надо признать, что наука о вкусах сильно опаздывала с объяснениями, чем на физиологическом уровне объясняется тот или этот вкус. Только в прошлом веке стала понятна общая картина нашей с вами хеморецепции — от рецепторов вкуса на вкусовых луковицах языка, неба, глотки до передачи сигнала о горьком, сладком, кислом и соленом в специализированные «вкусовые» отделы головного мозга.

Исключение — вкус умами. Самая горячая его научная поддержка шла с момента его открытия в 1908 году профессором токийского университета Кикунае Икэдой вплоть до открытия L-глутаматовых рецепторов, с которыми ученые разбираются по сей день и уже открыли три их разновидности (T1R1 + T1R3, mGluR4 и mGluR1). Понятно, что раз имеется глутаматовый рецептор, то, значит, и вкус умами объективно существует наравне с горьким, сладким, соленым и кислым. Не зря же эти рецепторы на нашем языке торчат. Таким образом, вольно или невольно академическая наука поддерживала и продолжает поддерживать своим авторитетом мировой рынок глутамата натрия, то есть пищевой добавки E621, объем которого на сегодня составляет, по разным данным, от $5 млрд до $7 млрд.

С газировкой ситуация в науке была другая. Поначалу медицина сочла ее панацеей от многих болезней, самые первые точки ее продажи появились в аптеках, а закончилось все в наше время тем, что газировку с той же степенью научной доказательности, что и 250 лет назад, объявили вредной для здоровья. До вкуса же газированной углекислым газом воды ученые добрались только в нашем столетии, то есть совсем недавно.

В XIX веке считалось, что характерное покалывание на языке — это эффект лопающихся пузырьков CO2, которые раздражают механорецепторы во рту. По итогам прошлого ХХ века картина усложнилась: ученые привлекли к вкусу газировки хеморецепторы, мол, свободные ионы водорода деполяризуют вкусовые рецепторы на нашем языке. Иными словами, механизм вкуса был электрохимическим. Но как сейчас выясняется, все гораздо сложнее.

Простой опыт показывает: если пить газировку при повышенном давлении в барокамере, когда вода не так активно пузырится, а пузырьки не лопаются, вкус у нее остается прежним. Отсюда ученые сделали вывод, что конечный результат ощущения, которое вызывает газировка у нас рту, является «комбинацией действия вкусовой и соматосенсорных систем».

Далее были опыты на лабораторных мышах с «нокаутированными» клетками-сенсорами кислого вкуса, у которых пропадала также чувствительность к CO2. Затем были идентифицированы гены, экспрессирующиеся только в кислоточувствительных клетках, и наконец был найдет ген Car4, кодирующий карбоангидразу 4 (CA-IV), превращающую молекулу CO2 в ион бикарбоната и свободные протоны. Если подавить активность фермента CA-IV, то вкусовое восприятие углекислого газа пропадает. Таким образом, активность CA-IV обеспечивает первичный сигнал, обнаруживаемый вкусовой системой, заключают ученые. В переводе на обычный язык это означает, что газировка имеет свой отдельный вкус.

А с учетом того, что этот вкус распробовал Джозеф Пристли еще 250 лет назад, все это, честно говоря, невольно заставляет вспомнить народную мудрость о том, что после драки кулаками не машут. Но так уж устроены ученые, если они возьмутся за что-то им интересное, то не успокоятся, пока все не исследуют до мелочей. Сейчас, судя по последним публикациям в области нейрофизиологии и генетики вкуса, список основных вкусов может пополниться не только вкусом газировки, но еще «жирным», «металлическим», «крахмалистым» вкусами.