сп. National Geographic - Септември 2018
National Geographic KIDS - Септември 2018

Науката за вкусното

1.2.2016 г.

Вкусът е химия, ароматът е съблазън. Каква е ролята на мозъка за удовлетворяващото преживяване, което ни кара да желаем да се храним?

Джули Менела - биолог, изследващ усещането за вкус при бебетата и прохождащите деца, често записва експериментите си на видео. Когато наскоро се срещнах с нея в Центъра за химически усещания „Монел" във Филаделфия, тя ми показа видеозапис на бебе момиченце в столче за хранене, докато нейната майка й дава нещо сладко. Веднага щом лъжицата попадна в устата на бебето, личицето му светна в екстаз и устните му се свиха, сякаш за да суче. После Менела ми показа друго видео, на друго бебе, което за пръв път опитва броколи (леко нагарчащо, както повечето зелени зеленчуци). Бебето направи гримаса, повдигна му се и потрепери. То заблъска по таблата на столчето си за хранене. Направи жестомимичния знак за „спри".

Човешката кърма съдържа лактоза - вид захар. „За бебетата знаем, че още от раждането си предпочитат сладкия вкус - казва Менела. - Минали са само два века от времето, когато, ако бебето не сучело от майка си или от дойка, шансовете му за оцеляване били близки до нулата." Отвращението от горчиви храни също е вродено, казва тя, и също е свързано с оцеляването - то ни помага да избягваме поглъщането на токсините, които растенията са развили, за да се опазят от изяждане, включително от нас.

Храна или отрова? Гръбначните възникнали преди повече от 500 млн. години в океана и вкусът еволюирал предимно като начин да се реши тази дилема. Всички гръбначни имат вкусови рецептори, подобни на нашите, но не непременно на същите места. „В мустаците на голям сом има повече вкусови рецептори, отколкото по езиците на всички хора в тази сграда" - ми каза Гари Бийчам, друг учен от „Монел", преувеличавайки леко. Бебета с аненцефалия, които се раждат само с продълговат мозък (най-примитивната и древна част) и с практически липсващ главен мозък, реагират на сладкия вкус със същите лицеви изражения на наслада, които видях във видеозаписа на Менела. Гримасата към броколито е също примитивна. Реално, въпреки че на езика ни има само един-два вида рецептори за сладко, има поне двайсетина различни вида за горчиво – знак за това колко важно е било избягването на отровите за нашите предшественици.

Предизвикателството, с което се сблъскваме тези дни, е различно: точно удоволствието, което извличаме от храната, ни докарва проблеми. Съвременната храна е огромен извор на удоволствия, много по-богат, отколкото този, в който са еволюирали предците ни, и предпочитанията, които сме наследили от тях – придружени от хранителна индустрия, която е все по-изобретателна в това да ни продава нещата, които харесваме – често ни водят към възприемането на вредни навици. Янина Пепино, нутриционист от Вашингтонския университетски колеж по медицина в Сейнт Луис, ми каза, че веднъж в самолета видяла дете да добавя захар в кока-колата си – възможност, която не е била на разположение на австралопитеците.

Прекаленият ни интерес към храната е довел до бум на изследванията за вкуса. Оказва се, че той е много сложно сетиво – по-сложно от зрението, казва Робърт Марголски, директор на центъра „Монел“. През последните години учените са отбелязали огромен напредък в идентифицирането на вкусовите рецептори и гените, които ги управляват, но са далеч от пълното разбиране на сетивните механизми, които отговарят за нашето преживяване по отношение на храната. Марголски ми го описа като „подобно на онези изобретения на Руби Голдбърг, при които едно топче се търкаля и задейства нещо, което задейства друго нещо, и после има още около 6 различни стъпки, и после към мозъка се подава сигнал и ти или гълташ това, което е в устата ти, или го изплюваш.“

Аристотел изброява седем основни вкуса – сладко, солено, кисело, горчиво, стипчиво, пикантно и тръпчиво. Днес повечето авторитети са съгласни с пет – сладко, солено, кисело, горчиво и умами, който за пръв път бил описан от японски учен преди малко повече от век. Това е предизвикващият слюноотделяне пикантен вкус, създаван или подсилван от неща като соевия сос, отлежалото говеждо, зрели или сготвени домати и мононатриев глутамат. Напоследък изследователите предлагат поне половин дузина допълнителни основни вкусове. Мазен и калциев са сред водещите кандидати – смята се, че и двата се засичат от рецептори по езика, – но все още не е постигнато съгласие.

Сами по себе си вкусовите рецептори не произвеждат вкус; те трябва да са свързани с центрове на вкуса в мозъка. През последните десетилетия учените откриха рецептори, идентични с някои от тези по езика, в други части на тялото – включително панкреаса, червата, белите дробове и тестисите. Ние не „вкусваме“ нищо с тях, но ако например вдишаме определени нежелани субстанции, рецепторите за горчиво в дробовете ни ще изпратят сигнал до мозъка и ние ще започнем да кашляме.

При еволюцията си някои животински видове са загубили вкусове, които предшествениците им са притежавали. Котките и много други строго месоядни животни вече не могат да усещат захарите. (Когато котките лочат мляко, реагират на нещо друго – вероятно на мазнините.) Повечето китове и делфини, които поглъщат плячката си цяла, са изгубили почти всичките си вкусови рецептори.

Може би нещо подобно се е случило и с хората. В „Монел“ ученият Майкъл Тордоф ми подаде пластмасова медицинска чашка, съдържаща прозрачна течност, и ме помоли да я изпия. Имаше вкус на вода. Той каза: „Ти не усети някакъв особен вкус, но това е нещото, което мишките и плъховете предпочитат пред абсолютно всичко, с което някога сме провеждали опити. Ако дадеш на един плъх бутилка от това и бутилка захар, той ще пие повече от това.“

Течността съдържаше малтодекстрин, вид нишесте, което е честа съставка в спортните напитки. Ако атлет поеме глътка разтворен малтодекстрин и веднага я изплюе, казва Тордоф, той ще се представи по-добре, въпреки че не е вкусил или погълнал нищо или почти нищо. „Нямам обяснение за това – продължи той. – В нишестето има нещо много специално, което не разбираме. Може би има специален рецептор за него или такъв, пригоден за малтодекстрина. Но този рецептор вече не е свързан със съзнателните части на мозъка.“

Може би има карта на вкуса в мозъка. Според изследванията зона, наречена густаторен кортекс, съдържа невронни гроздове, специализирани да реагират на отделни основни вкусове. Сигналите от езика достигат до тях, след като са минали през продълговатия мозък, а в густаторния кортекс (или може би някъде по пътя) се превръщат в част от сложно и едва частично разгадано преживяване, което обикновено наричаме вкус, но всъщност би трябвало да наричаме аромат. Линда Бартошук ми каза, че само малка част от нашето преживяване с храната идва от вкусовите ни луковици. Останалото всъщност е резултат от особен вид обратно подушване.

Можете да го изпитате сами с помощта на бонбон. Ако стиснете носа си така, че да не можете да подушвате, и сдъвчете бял желиран бонбон с неизвестен вкус, езикът ви незабавно ще установи, че той е сладък. Тази сладост идва от захарта и е основният вкус на желирания бонбон. Но ако пуснете носа си, веднага ще усетите аромата: о, ванилия. Обратно, ако стиснете носа си и капнете капка ванилия на езика си, няма да усетите нищо, защото ванилията няма вкус – само аромат, който не можете да усетите със запушен нос. Когато сдъвчем, преглътнем и издишаме, обяснява Бартошук, „летливите молекули от храната минават нагоре зад небцето ни и влизат в носната кухина от задната ѝ страна“, подобно на дим, издигащ се в комин. В носната кухина те се свързват с мирисните рецептори, а от тях човешките същества разполагат с между 350 и 400 вида, които са основният източник на това, което възприемаме като аромат. Той е различен от вкуса, който е усещането, извличано от вкусовите ни луковици, а също така е различен и от обикновеното обоняние, защото мозъкът прави разлика между миризмите, които подушваме чрез ноздрите си (ортоназално обоняние), и миризмите, които достигат до носната ни кухина от задната ѝ страна (ретроназално обоняние) – независимо че двете се засичат от едни и същи рецептори.

„Мозъкът обръща внимание дали подушвате или дъвчете и гълтате – продължи Бартошук, – и не третира двата сигнала по един и същ начин. Мирисната информация от ретроназалното обоняние отива към различна част от мозъка – тази, която възприема информация също и от езика. Мозъкът комбинира ретроназалното обоняние и вкуса, създавайки това, което наричаме аромат, въпреки че законите на тази интеграция не са добре познати.“

Желираните бонбони могат да послужат и за друг трик, казва Бартошук. Когато освободите ноздрите си, докато дъвчете такъв бонбон, не само разбирате какъв е ароматът, а и това кара бонбонa да ви се струва по-сладък – ефект, който не се предизвиква от захарта, която не съдържа летливи вещества и по тази причина не оказва влияние на обонятелните рецептори. Обяснението, каза тя, е, че други съставки на желирания бонбон съдържат летливи молекули, които някак си „усилват усещането за сладко“, карайки мозъка да смята, че бонбонът съдържа повече захар от реалното количество. Подобни подобрители на сладостта често се срещат в плодовете може би защото производството им изисква по-малко енергия, отколкото производството на захар, но са също толкова ефективни в привличането на насекоми и други опрашители и разпръскватели на семена. „Ягодите имат към 30 летливи съединения, усилващи сладостта – каза Бартошук, – и когато всички тези сигнали се комбинират, осъзнавате, че сериозна част от сладостта идва от тяхното взаимодействие в мозъка.“

Този ефект работи, въпреки че самите подобрители не са сладки. Бартошук и колегите ѝ са изолирали такъв в доматите, който „мирише на мръсни чорапи“.

Животът без ретроназално обоняние може да е неприятен. Веднъж с Барб Стъки, главен експерт по иновациите на „Матсън“ – фирма за разработка на храни и напитки в Калифорния,– се свързала жена, която била изгубила обонянието си при катастрофа. Нейното усещане за вкус – вкусовите луковици по езика ѝ и техните връзки с мозъка – изглеждали наред, но нищо вече не ѝ било вкусно, защото връзката между обонятелните рецептори в носа и мозъка ѝ била прекъсната. Не усещала по-голямата част от вкуса на това, с което се хранела. „Тя беше на арбитраж с човека, който я беше блъснал – каза ми Стъки, – и трябваше да докаже, че е получила увреждане. Това беше предизвикателство, защото тя изглеждаше съвсем нормално.“

За да помогне на жената да демонстрира полученото увреждане, Стъки нарязала обикновена оризова бисквита – едно от онези, подобни на стиропор кръгчета от раздут бял ориз, които са почти съвсем безвкусни и нямат никакъв аромат – и подправила парчетата със смесица от стандартните еталонни вещества за всички пет основни вкуса: захар (сладко), трапезна сол (солено), лимонена киселина (кисело), чист кофеин (горчиво) и мононатриев глутамат (умами). Всички тези вещества на практика нямат летливи молекули и затова не въздействат на обонятелните рецептори. „Изпратих парченцата оризови бисквити на жената и ѝ казах да ги даде на арбитражните съдии и да им обясни, че това е всичко, което може да вкуси човек, който няма обоняние“ – каза Стъки.

Тя ми предложи същия експеримент и аз сложих в устата си парченце оризова бисквита и го сдъвках. Подправката породи леко сложно и химическо усещане на езика ми, докато опитвах петте основни вкуса наведнъж. Но тъй като почти нямаше летливи вещества, усетих много лек аромат, който не успя да ме накара да посегна за второ парче. „Сега за нея всички храни имат такъв вкус – пица, омар, каквото и да е – каза Стъки. – Можеш ли да си представиш?“ Жената спечелила делото.

Забележителното е, че хората, които са изгубили само усещането си за вкус, извличат още по-малко удоволствие от храната, въпреки че вкусовите луковици имат сравнително малък принос към аромата. Основната причина изглежда е, че ако вкусовите рецептори по езика не функционират, мозъкът като цяло игнорира информацията от ретроназалното обоняние. Стъки смята, че основните вкусове също така създават и нещо като „структура“ на аромата. „Смятам ги за нещо като трегери, носещи греди – каза тя. – Има храни, които, без естествената им горчивина биха били със слаб, блудкав, едноизмерен вкус. Например доматите.“

В добавка към работата си в „Матсън“ Стъки води курс в Готварската школа в Сан Франсиско, наречен „Основите на вкуса“. „Повечето кулинарни училища не учат учениците как да вкусват, преди да започнат да готвят – казва тя. – Направо започват с неща като работата с нож. Но как е възможно да започнеш образование, посветено на храната, без основните градивни блокчета на ароматите?“ Тя и учениците ѝ се упражняват в правенето на сос за барбекю. Повечето от съставките, които тя осигурява, са такива, каквито бихте предположили: доматен сок, доматено пюре, захар, мед, течен пушек, червен пипер. Но има също и редица съставки, чийто доминиращ вкус е горчив: кафе, какао, чай, алкохолни напитки с горчив вкус. „Човек не би се сетил, защото не възприема соса за барбекю като горчив, но ако го опитате преди и след като сте добавили горчива съставка, ще разберете, че горчивото променя цялото усещане. Добавя комплексна нотка.“

Изследователските лаборатории на „Матсън“ съдържат много високотехнологично тестово оборудване, но в една от тях видях трима изследователи, които дъвчеха замислено и се вглеждаха в пластмасови чашки. Производител на храни беше наел „Матсън“ да направи имитация на пикантно ястие от кафяв ориз, продавано от един от конкурентите му, и химическите анализи се оказали недостатъчни за хората с бели лабораторни престилки. „Човешкото небце е най-сложното аналитично устройство, което съществува – каза Стъки. – Храната трябва да се опита от човек.“

В края на 80-те години Линда Бартошук идентифицирала така наречените от нея хора със супервкус, чиито вкусови луковици са толкова много и толкова нагъсто, че усещат основните вкусове с необичайна интензивност. Това невинаги е добре: такива хора извличат повече удоволствие от храните, които харесват, отколкото всеки друг, но също така и не харесват повече храни, особено тези със силни аромати. В „Монел“ получих жива демонстрация за това колко по-различно може да бъде преживяването на човек със супервкус. След като Майкъл Тордоф ми даде глътка малтодекстрин, генетичката Даниел Рийд (съпруга на Тордоф) ми даде да изпия втора бистра течност в пластмасова медицинска чашка. Отново не усетих никакъв вкус. Хакан Озденер, колега на Рийд, мина покрай вратата ѝ. Тя го извика и му подаде чашка със същия разтвор. Почти в мига, в който чашката докосна устните му, той трепна и придоби вид, сякаш е пил бензин.

„Това е ФТК – каза Рийд. – Фенилтиокарбамид – 70% от хората от бялата раса не го усещат, но за тези, които могат да го вкусят, е ужасно горчив.“ А за някои – непоносимо горчив. Бартошук открила хора със супервкус, докато работила върху ФТК. Концентрацията му в разтвора на Рийд беше много ниска, почти хомеопатична, но Озденер все още се задъхваше. („Хората се боят да минават покрай кабинета ми“ – каза Рийд.) Като човек със супервкус към горчиво Озденер е по-малко вероятно да харесва кафе или някои нагарчащи листни зеленчуци (като цикория), отколкото аз. От друга страна, каза ми по-късно Тордоф, той вероятно е по-малко податлив на някои инфекции на горните дихателни пътища – рецептори за ФТК има също и в носа, където изглежда откриват определени бактерии и ни подтикват да ги изхвърлим.

За хората с всякакъв вид вкус критичният проблем днес според Джули Менела е, че „живеем в хранителна среда, различна от тази в еволюционното ни минало“. „Ловуваме и събираме храна“ в супермаркетите и ресторантите, а голяма част от произведените храни, които купуваме, са толкова претъпкани с калории, че можем да покрием дневната си нужда само с едно хранене. Хранителната индустрия е атакувана за това, че тъпче продуктите със съставки, които сме еволюирали да харесваме, но когато се опита да създаде по-здравословни продукти, ние невинаги възнаграждаваме усилията ѝ.

През 2002 г., след като от „Макдоналдс“ обявиха, че ще спрат да пържат храната в олио, съдържащо трансмазнини, те получили оплаквания, че пържените им картофки вече не са така вкусни – и може би наистина не са били, но някои от оплакванията дошли от градове, където промяната все още не била извършена. Намаляването на солта в произвежданите храни е още по-трудно. По общо съгласие повечето от нас поемат твърде много от нея. Но ако дадете на консуматорите две купички супа, които са еднакви, с изключение на съдържанието на сол, те обикновено предпочитат по-солената, а ако им опишете супата като безсолна, те обикновено я оценяват по-ниско от „обикновената“ версия, дори и супата в двете купички да е еднаква. Производителите на храна се оплакват, че ако намалят солта, са почти принудени да направят това, без да го обявяват – не могат да промотират слабо солената версия така, както производителите на напитки промотират газираните напитки без захар.

А дори и този бизнес си има проблеми. През последните години захарта замени мазнините и солта като най-зловредния елемент в съвременното меню, но заместителите ѝ също са спорни. Миналата година „Пепси“ премахна некалоричния подсладител аспартам от диетичното си пепси не защото научните изследвания са потвърдили, че е вреден, а защото аспартамът има лоша репутация сред консуматорите на здравословна храна. Новото диетично пепси без аспартам съдържа два други подсладителя– сукралоза и ацесулфам К. Няма гаранция, че те са по-безвредни.

Захарта е особено голямо предизвикателство, защото децата реагират на нея по начин, който не е очевидно свързан с вкуса, и почти всички деца консумират твърде много от нея, поне в развитите страни. „Захарта притъпява болката при децата – казва Менела. – Намалява плача при бебетата и се използва като аналгетик при обрязвания и вземане на кръв от петата.“ (Ефективният агент всъщност е сладкият вкус, а не самата захар, защото аспартамът също върши работа.) Реакцията на децата към сладкото може да е толкова задоволителна за родителите, че те започват да я подсилват – колко други трикове за оправяне на настроението работят толкова бързо и безотказно?

Само че съществуват последици за здравето, които надхвърлят множащите се случаи на затлъстяване при децата и диабета от втори тип. Менела се тревожи конкретно за кариеса, свързан с пиенето от бутилка при бебетата – разрушаване на зъбите, причинено от съдържащи захар напитки, включително плодови сокове, особено при децата, които се приспиват с бутилка. Това е „сериозно, но предотвратимо заболяване при децата – каза тя, – което се превръща в епидемия.“

Бартошук ми каза, че увеличаването на концентрацията на подсилващи сладостта летливи молекули в определени храни може да позволи намаляването на захарното им съдържание, без да ги прави по-малко сладки на вкус. Но се тревожи от непредвидени последици. „Ако успеем да произведем сладък продукт, който няма калории, не е токсичен и няма нежелани характеристики, какво би означавало това за мозъка? – каза тя. – Знаем, че сладкият вкус използва неврални пътища, които много приличат на тези, които влизат в действие при употреба на пристрастяващи наркотици, за които се смята, че активират нервните връзки, еволюирали заради храната и най-вече заради сладкото. Да не би да извършим нещо ужасно? Не знам.“ Да получиш нещо, избягвайки последствията, звучи добре, но „Майката Природа си има и тъмна страна“.

Предпочитанието ни към сладкото може да ни пристрасти по начини, които не осъзнаваме. Скорошно изследване на Центровете за контрол и превенция на болестите установи широко и внезапно увеличение на популярността на електронните цигари сред младежите, при които захранван с батерия загряващ елемент превръща никотинов разтвор в пара, която после се вдишва. Тези цигари са помогнали на много дългогодишни пушачи да спрат истинските цигари, но и заобикалят силната мотивация на човек изобщо да не започва да пуши: отблъскващия вкус и миризма. При тийнейджърите това може да се случи и чрез експлоатиране на слабостта им към сладкото – някои популярни течности за електронни цигари съдържат сукралоза, а младите пушачи често я добавят и сами.

Добрата новина е, че вродените ни вкусови склонности не са непроменими. Хората, които успешно намаляват солта в менюто си, обикновено откриват, че толерантността им към силно солени храни намалява. А естествената ни съпротива към броколито, брюкселското зеле и други полезни, но горчиви храни може да се преодолее с опита – особено ако започнем отрано. Изследването на Менела е показало, че предпочитанията на бебетата към аромата се влияят от менюто на майката през бременността, както и от собственото им меню след раждането. „Бебетата могат да се научат да харесват най-различни храни – каза тя, – но трябва да опитат храната, за да я харесат.“ Най-важният ѝ съвет към родителите е да дават добър пример и да не се отказват. Когато на бебето от нейното видео с броколито му предлагат втора лъжичка, то отново потреперва, но отваря уста.

Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. разбрах