Наука за вкусот (1)

Џули Менела, биолог што го проучува сетилото за вкус кај бебињата и малите деца, често прави видео записи на своите експерименти. Во Центарот за хемиска наука Монел, во Филаделфија, ми покажува снимка на бебе во стол за хранење, како мајката му дава нешто слатко. Речиси веднаш штом лажицата стигнува до устата на бебето, целото негово лице се развеселува и млацка со устата како да цица млеко. Потоа, Менела ми покажува снимка од друго бебе, кое прв пат вкусува брокула, таа како и многу други видови зеленчук има малку горчлив вкус. Бебето правеше гримаси, ја затвори устата и се стресе. Го удри послужавникот на своето столче за хранење. Целото негово тело велеше: „Престани!“

Мајчиното млеко содржи лактоза, што е шеќер. „Знаеме дека новороденчињата повеќе сакаат слатко“, вели Џули Менела. „Само пред неколку векови, новороденчињата немале речиси никаква шанса да преживеат, ако не биле хранети од мајките или доилките“. Ми раскажува дека аверзијата кон горчливата храна ни е вродена и тоа е значајно за нашиот опстанок, бидејќи ни помага да одбегнеме да ги внесеме отровите што ги произведуваат растенијата, за да се заштитат да не бидат изедени од други суштества, вклучувајќи ги и луѓето.

Храна или отров? ’Рбетниците настанале пред повеќе од 500 милиони години во океаните, а сетилото за вкус им се развило главно како начин за распознавање што е храна, а што отров. Сите ’рбетници имаат рецептори на вкус, слични на човечките, иако не се сместени на истите места. „На мустаќите на еден голем сом има повеќе рецептори на вкус, отколку на јазиците на сите луѓе во оваа зграда“, хиперболично ми вели Гари Бичам, уште еден научник во Монел Центарот. Бебињата родени со аненцефалија, на кои буквално не им е развиен задниот дел од мозокот – најпримитивниот, стар дел од мозокот – на сладок вкус реагираат со истите фацијални изрази на уживање, какви што видов на снимките што ми ги покажа Менела. И реакцијата на брокулите потекнува од примитивниот дел на мозокот, всушност, нашите јазици имаат само еден или два вида рецептори за сладок вкус, но нашите јазици располагаат со околу 25 различни рецептори за горчлив вкус, што сведочи за тоа колку на нашите предци им било важно да ги избегнат отровите.

Денес, многумина од нас се соочуваат со поинаков предизвик: уживањето во храна, што не е добра за нас. Во современиот свет храната стана извор на огромни задоволства, многу поразновидни од оние кои им биле на располагање на нашите предци, а склоноста што сме ја наследиле од нив – потпомогната од индустријата за храна која сè повеќе ни го продава тоа што ни се допаѓа – често нè води кон усвојување на нездрави навики. Јанина Пепино, која се занимава со наука за исхраната во Школата за медицина во Сент Луис, при Универзитетот Вашингтон, ми кажа дека еднаш во авион, видела како едно дете става шеќер во кока – колата. Аустралопитекусот не бил во можност да направи такво нешто.

Нашата преокупираност со храната доведе до развој на истражувањата на сетилото за вкус – кое е посложено од сетилото за вид, како што вели Роберт Марголски, директор на Центарот Монел. Последните педесет години, научниците многу напреднаа во идентификувањето на рецепторите на вкус и гените што се одговорни за нив, но далеку се од потполно разбирање на сензорниот механизам со кој го стекнуваме искуството за храната. Марголски ми го опишува како една од справите на Руб Голдберг, во кои топчето се тркала и покренува една пружина, која потоа покренува друга и така по ред во шест чекори. Потоа, сигналот патува до нашиот мозок, а ние го голтаме или го плукаме тоа што ни е во устата.

Вкусот е хемиска работа: Сè почнува кога молекулите на храната ќе ги допрат микроскопските пупки за вкус на јазикот. Тие се скриени во папилите, бледи точки кои на фотографијата се видливи благодарејќи на сината боја за јадење. Информациите за вкусот во мозокот се поврзуваат со информациите од другите сетила и прераснува во богато и пријатно искуство, заради кое што ја сакаме храната.

Пред речиси 25 години, мојата сопруга на другарките на ќерка ми, им ја покажа „мапата на јазикот“, што, кога самата била девојче, ја видела во една книга за готвење. Им објасни дека рецепторите за секој од основните вкусови се наоѓаат во посебен дел од јазикот: тие за слатко се наоѓаат на врвот на јазикот, за солено и кисело се наоѓаат на страните на јазикот, за горчливо на задниот дел на јазикот. На девојчињата им даде стапчиња за уши и чинии со слатка, солена вода и течности со други вкусови и им рече самите да се уверат.

„Јас секаде можам да ги почувствувам сите вкусови“, рече едно од девојчињата.
„Не, не можеш“, одговори сопругата., „Обиди се повторно, но концентрирај се.“
„И јас можам секаде да ги почувствувам сите вкусови“, рече друго девојче.

Како што често се случува, девојчињата имаа право, а не нивната „учителка“. Точно е дека кај некои луѓе рецепторите за одреден вид вкус се поконцентрирани во одредена зона на јазикот, но сите се распостранети насекаде, така што јазикот ќе го регистрира стапчето натопено со сок од лимон, како кисело, без оглед на кој дел ќе го допрете. (Рецепторите се наоѓаат на врвот на клетките задолжени за регистрирање на вкусовите и тие се меѓусебно поврзани во групи што се нарекуваат пупки). Според Линди Барошук од Унивезитетот Флорида, идејата дека секој вид вкус има соодветна зона на јазикот, потекнува од 1942 година, кога еден харвардски професор погрешно го разбрал текстот објавен во Германија во 1901 година. „Мапата на јазикот“ не беше оспорувана сè до седумдесеттите години на минатиот век, а многумина ѝ веруваат на оваа теорија и денес, иако за нејзино демантирање се потребни само неколку секунди.

Аристотел набројал седум основни вкусови: четири се познати на другарките на ќерка ми, плус еден опорит и остар вкус. Денес, мнозинството експерти се согласуваат дека има пет: четири познати на другарките на ќерка ми, плус „умами“ кој пред околу сто години, прв го опишал еден јапонски научник. Тоа е пикантен вкус кој ја исполнува устата и кој настанува или се зајакнува со производи како што се: соја сос, сушено говедско месо, зрел или варен домат и моносодиум глутамат. Во поново време, истражувачите предложија повеќе од пет дополнителни основни вкусови. Меѓу водечките кандидати се маста и калциумот – за кои се верува дека се регистрираат од рецепторите на јазикот – но, сè уште нема консензус.

Самите рецептори не произведуваат вкус. Тие мора да бидат поврзани со центрите за вкус сместени во мозокот. Во последните неколку децении, научниците откриле рецептори идентични со оние во јазикот и во другите делови на телото, вклучувајќи ги и панкреасот, цревата, градите и тестисите. Со помош на нив, ние ги регистрираме вкусовите, но, ако на пример, вдишеме непожелна супстанца, рецепторите за горчлив вкус во нашите гради, ќе му пратат сигнал на мозокот и ќе почнеме да кашламе.

Некои животински видови низ еволуцијата ги изгубиле рецепторите за одредени вкусови што ги имале нивните предци. Мачките кои јадат само месо и некои други, исклучиво месојадни животни, веќе не можат да ги регистрираат шеќерите. (Кога мачката пие млеко, нејзините рецептори не реагираат на шеќерот, туку на нешто друго, веројатно на мастите). Китовите и делфините, кои својот плен го голтаат цел, ги изгубиле речиси сите рецептори за вкус. Можно е нешто слично да им се случило и на луѓето. Научникот Мајкл Тордоф од Центарот Монел, ми нуди пластична медицинска чаша со бистра течност и ми вели да ја испијам. Има вкус на вода. „Не почувствува речиси никаков вкус“, ми вели, „но, тоа е нешто што глувците го преферираат во однос на сè што вкусиле. Ако на глушец му дадеш од оваа течност и шише во кое има шеќер, повеќе ќе пие од првото шише. Таа течност содржи малтодекстрин, вид на скроб, кој е вообичаена состојка на спортските пијалаци. Тордоф ми кажува дека ако спортистот ја наполни устата со раствор од малтодекстрин и веднаш го плукне, ќе постигне подобар резултат, без оглед што не почувствувал никаков вкус и што не го проголтал растворот. „Немам задоволувачко објаснување“, продолжува, „има нешто посебно во врска со скробот што не го разбираме. Можно е за скробот или токму за малтодекстринот да постои посебен рецептор, но тој повеќе да не е поврзан со свесните делови на мозокот.“

Дразбите се здружуваат и ја обликуваат аромата: Молекулите што ги испушта храната додека џвакаме и голтаме, а и оние кои ги вдишуваме - влегуваат во нашата носна шуплина од задната страна. За да се создаде искуството на арома, мозокот ги поврзува информациите од сите тие сетила. Иако мислиме дека аромата настанува во устата, всушност, таа главно потекнува од „ретроназалните“ миризби, што ги детектирата рецепторите во нашиот мозок. Тие создаваат сеќавање што нè подготвува за следното искуство.

Иако мапата на јазикот не постои, можно е во мозокот да постои мапа на вкусови. Се смета дека делот на мозокот наречен густаторен кортекс, содржи групи неврони специјализирани да одговорат на основните вкусови. Сигналите од јазикот стигнуваат до нив откако ќе поминат низ мозочното стебло. Таму, во густаторниот кортекс, или можеби по патот до него, тие стануваат дел од комплексното и само делумно разбрано искуство, кое вообичаено го нарекуваме вкус, а би било поправилно да го наречеме арома.

Линда Бартошук ми кажува дека само мал дел од искуството на вкусување на храната потекнува од таканаречените пупки на јазикот кои го детектираат вкусот. Сето останато е всушност резултат на некој вид „пасивно мирисање“.

Ќе го демонстрирам тоа со примерот на слатките. Ако го затнете носот и џвакате една непозната бела бонбона, вашиот јазик веднаш ќе регистрира дека е со сладок вкус. Таа слаткост потекнува од шеќерот и таа е примарниот вкус на бонбоната. Но, штом го отворите носот, веднаш ќе ја регистрирате и аромата: ах, ванила. Наспроти тоа, ако го затнете носот и на јазикот ставите малку ванила, нема да почувствувате ништо, затоа што ванилата не е вкус – туку само мирис кој не можете да го препознаете со затнат нос.

Кога џвакаме, голтаме и вдишуваме, ми објаснува Бартошук, „молекулите кои ги испушта храната, нашето непце ги потиснува кон задниот влез на носната шуплина“, како чадот што се качува во оџакот. Во носната шуплина се врзува со други рецептори на мирис и токму тие рецептори, кои кај луѓето ги има помеѓу 350 и 400 различни видови, се основен извор на тоа што го доживуваме како одредена арома. Тоа не е исто со вкусот што е сензација која потекнува од пупките на нашиот јазик, но не е ниту обичен мирис, бидејќи мозокот разликува обични мириси што ги вдишуваме однадвор, низ ноздрите (ортоназална олфакција) и мириси што во носната шуплина стигнуваат од назад, додека јадеме (ретроназална олфакција) – иако ги регистрираат истите рецептори.

„Мозокот разликува дали вдишувате низ нос или џвакате и голтате“, вели Бартошук, „мозокот тие сигнали ги третира на ист начин. Информациите за мирисот кои потекнуваат од ретроназалната олфакција, одат во друг дел на мозокот – оној кој што ги прима информациите од јазикот. Мозокот ги комбинира тие два вида информации и го создава она што, иако не знаеме како точно настанува, го нарекуваме вкус“.

Гумените бонбони можат да послужат како реквизит за уште еден трик, вели Бартошук. Кога ќе ги отпуштите ноздрите додека ја џвакате бонбоната, нема да дознаете само каква арома има, туку ќе ви биде и поблага. Тој ефект не го предизвикува самиот шеќер, кој не ги испушта своите молекули, па така нема влијание врз рецепторите на мирис. Тоа се објаснува со тоа што другите состојки на гумените бонбони испуштаат молекули, кои на некој начин, ја зајакнуваат „пораката за слаткост“, терајќи го мозокот да мисли дека бонбоната содржи повеќе шеќер отколку што навистина содржи. Таквите зајакнувачи на слаткиот вкус се чести кај овошјето, можеби затоа што помалку енергија се троши за нив, отколку за производство на шеќерот, а се подеднакво ефикасни за привлекувањето на инсектите и другите опрашувачи и разнесувачи на семиња. „Јагодите имаат триесетина видови такви испарливи материи кои ја зголемуваат слаткоста.“, вели Бартошук, „и кога ќе се поврзат сигналите, сфаќаш дека големо количество од сензацијата на слаткост потекнува од интеракцијата во самиот мозок.“

Тој ефект се јавува дури и кога самите зајакнувачи не се благи. Бартошук и нејзините колеги успеале да изолираат таква состојка од домат, зајакнувач што „смрди на валкани чорапи“.

Животот без ретроназална олфакција може да биде непријатен. Барб Стаки, шефица на тимот за иновации во калифорниската фирма „Матсон“, која се занимава со развој на храна и пијалаци, раскажува за жена која како последица на сообраќајна несреќа, го изгубила сетилото за вкус. Изгледало дека не се оштетени рецепторите – пупките на јазикот, што го регистрираат вкусот и нивната врска со мозокот, но на жената ништо веќе не ѝ било вкусно, бидејќи се прекинала врската помеѓу рецепторите за мирис во нејзиниот нос и мозокот.

Ресторан со лабораторија: Во „бункерот за наука“ во славниот ресторан „Нома“ во Копенхаген, раководителот за истражувања и развој, Ларс Вилијамс заедно со Ариел Џонсон, која е постојано вработена како научен експерт за храна, постојано го употребуваат ротациониот евапоратор – апарат од кој може да се најде во хемиските лаборатории, а кој тие го користат за извлекување на ароматичната есенција од рози. Експериментот продолжува во отворената кујна на ресторанот. Меѓу нивните креации е дива патка на грил, сервирана целата сосе главата и крилјата, на вештачко гнездо.

Не чувствувала речиси никаков вкус на храната што ја јадела. Таа водела судски спор против личноста што ја удрила со атомобил и докажувала дека е онеспособена, „беше предизвик тоа да се докаже, бидејќи изгледаше дека е сосема во ред“, ми раскажа Стаки. За да ѝ помогне на оваа жена да го докаже оштетувањето, Стаки исекла обични оризови брикети, оние воздушести дискови од бел ориз што личат на стиропор и се најбезвкусната храна и ги зачинила со референтни соединенија за петте основни вкусови: шеќер (слатко), готварска сол (солено), лимонска киселина (кисело), чист кофеин (горчливо) и со моносодиум глутамат (умами). Ниту едно од овие соединенија не испушта молекули, па затоа нема влијание врз рецепторите за вкус. „Ѝ ги испратив оризовите брикети на жената и ѝ реков да му ги даде на судијата и да му објасни дека на човек што нема сетило за мирис, секоја храна има таков вкус“, ми раскажува Стаки.

И мене ми понуди да ги вкусам, па ставам во уста и џвакам парче од оризовиот бисквит. На мојот јазик, додатоците предизвикуваат комплицирана и помалку вештачка сензација, како да ги пробувам сите пет основни вкусови одеднаш. Но, затоа што нема речиси никакво испуштање на молекули, чувствувам многу малку арома и воопшто не сум инспириран да земам уште едно парче. „Така сега изгледа секој оброк на таа жена. Пица или јастог – сеедно. Можете ли да го замислите тоа?“, вели Стаки. Жената го добила судскиот спор.

Интересно е што луѓето што го изгубиле само сетилото за вкус уште помалку уживаат во храната, иако пупките за вкус на јазикот, релативно малку придонесуваат за чувствувањето вкус.

Изгледа дека основната причина за тоа е фактот што ако главните рецептори за вкус не функционираат, мозокот ги игнорира информациите што ги добива по пат на ретроназалната олфакција. Стаки смета дека основните вкусови создаваат и „структура“ на мириси. „Треба да се разберат како носачи на челични греди. Постојат видови храна кои без киселоста што природно во нив се појавува, навистина би биле безвкусни, монотони и еднодимензионални, како доматот, на пример.“

Освен што работи во фирмата „Матсон“, Стаки го предава и предметот „Основите на вкусот“ во Кулинарската школа во Сан Франциско. „Повеќето училишта за кулинари не ги подучуваат своите ученици како да ги пробаат вкусовите пред да почнат да готват. Тоа го прескокнуват и почнуваат од вештината на употребата на ножот, на пример. Но, како можете да учите за храната и притоа да не го запознаете она врз кое таа се заснова – вкусовите?“, вели таа. Со учениците таа работи вежба во која прават сос за месо на скара. Состојките што им ги дава се истите што и вие би ги искористиле: сос од домат, пире од домат, шеќер, мед, течен чад, пиперка. Но, на масата има и состојки чијшто вкус е горчлив: кафе, какао, чај, пелинковец. „Интуитивно нема да се определите да употребите горчливи состојки , бидејќи не мислите дека сосот за скара треба да е горчлив, но ако го пробате пред и по додавањето на некоја горчлива состојка, ќе сфатите дека горчината целосно го менува неговиот вкус. Му дава нота на комплексност.“. Кога готви дома, Стаки, како нота на горчливост, им додава комплексност на своите јадења, особено на слаткастите сосови, користејќи гранули на инстант еспресо кафе.

Во истражувачките лаборатории на „Матсон“ има многу современа технологија за тестирање, а во една од нив видов тројца истражувачи како замислено џвакаат и втренчено гледаат во некакви пластични чаши. Еден произведувач на храна ја ангажирал фирмата „Матсон“ да направи копија на пикантно јадење од кафеав ориз, што го продава конкурентската фирма, а луѓето во бели лабораториски мантили од целата своја хемиска анализа стигнаа дотаму да мора самите да го пробаат производот. „Човечкото непце е најсовршениот апарат за анализа, ништо не сте направиле додека самите не пробате“, ми вели Стаки.

кон вториот дел