Текст книги "Пуговицы Наполеона. Семнадцать молекул, которые изменили мир"

Глава 1
Перец, мускатный орех и гвоздика

“За Христа и пряности!” – таким был торжествующий клич португальских моряков в мае 1498 года, когда корабли под командованием Васко да Гамы достигли берегов Индии. Целью экспедиции было нарушение монополии венецианских купцов на торговлю пряностями. В средневековой Европе перец ценился так высоко, что за фунт [менее полукилограмма] его сушеных горошин можно было купить освобождение от феодальной зависимости вместе с дворянским титулом. Сегодня перец есть на обеденном столе в каждом доме, и трудно себе представить, что несколько столетий назад потребность в нем, а также в таких специях, как корица, гвоздика, мускатный орех и имбирь, привела к Великим географическим открытиям.

Краткая история перца

Перец – плод тропического вьющегося растения Pipernigrum, происходящего из Индии, – до сих пор самая популярная пряность. Сейчас этот продукт в основном производят в экваториальных районах Индии, в Бразилии, Индонезии и Малайзии. Это сильное растение с древовидным стволом может достигать шести метров в высоту. В возрасте от двух до пяти лет растение начинает приносить круглые красные плоды и при оптимальных условиях живет до сорока лет. Каждая лиана в год может принести до десяти килограммов перца.

Примерно три четверти урожая перерабатывают в черный перец, который получают из незрелых плодов путем ферментации под действием микроскопических грибов. Из оставшихся 25 % большую часть составляет белый перец, который получают путем удаления шелухи со зрелых и высушенных плодов. Совсем небольшое количество поступает в продажу в виде зеленого перца: зеленые плоды, которые только-только начинают созревать, собирают и помещают в рассол. Зернышки другого цвета, которые иногда можно найти в специализированных магазинах, получены путем искусственного окрашивания, либо это вообще плоды другого растения.

Считается, что перец в Европу привезли арабские купцы, доставлявшие его по древнему торговому пути, проходившему через Дамаск и Красное море. В Греции перец был известен уже в V веке до н. э. В те времена его чаще использовали в медицинских, чем в кулинарных целях (он служил, например, антидотом при отравлениях). В Древнем Риме перец и другие специи начали активно употреблять в пищу.

В I веке на долю специй, среди которых важное место занимал индийский перец, приходилась примерно половина стоимости всего товара, прибывавшего в Средиземноморье из Азии и с восточного побережья Африки. Специи использовали в кулинарии по двум причинам: во-первых, для предотвращения порчи продуктов, во-вторых, для придания остроты готовым блюдам. Рим был огромным городом. Транспортировка товаров осуществлялась медленно, замораживание продуктов питания еще не практиковалось, так что проблема их доставки и сохранения стояла очень остро. При определении качества продуктов потребители могли рассчитывать только на собственный нюх (этикетки с надписью “годен до такого-то числа” появились много позже). Специи приглушали запах протухшего товара и, возможно, помогали замедлить дальнейшее разложение. Кроме того, щедрое использование пряностей могло улучшить вкус сушеных, копченых и соленых продуктов.

В средневековье значительная часть торговых сделок между Европой и странами Востока осуществлялась в Багдаде (Ирак) и Константинополе (теперь Стамбул), путь к которым шел вдоль южного берега Черного моря. Из Константинополя специи морем доставляли в Венецию, которая почти полностью контролировала этот рынок на протяжении последних четырех столетий средневековья.

Расцвет Венеции относится примерно к VI веку, когда она стала торговать солью, добываемой в расположенных поблизости лагунах. Город-государство процветал много столетий, поскольку вел осторожную внешнюю политику, благодаря которой сохранял независимость и торговал со многими народами. Во времена крестовых походов, начавшихся в XI веке, венецианские купцы упрочили свое положение в качестве королей пряностей. Венецианские купцы снабжали крестоносцев транспортом, военными кораблями, оружием и деньгами, что приносило Венеции огромную прибыль. При возвращении домой с Ближнего Востока крестоносцы хотели увезти с собой экзотические специи, к которым пристрастились во время похода. Сначала перец казался непривычной роскошью, однако его способность приглушить привкус подпорченного мяса или рыбы, придать остроту безвкусной сушеной пище и ослабить соленость засоленных продуктов способствовала быстрому росту его популярности. Венецианские купцы завоевали новый рынок, и торговцы со всей Европы стекались в Венецию за пряностями – в первую очередь за перцем.

К XV веку монопольное положение венецианцев на рынке пряностей было настолько прочным, а прибыли такими значительными, что другие страны начали серьезно подумывать о том, как найти другой путь в Индию, например по морю вокруг Африки. По указанию Генриха (Энрике) Мореплавателя, сына короля Португалии Жуана I, была построена мощная торговая флотилия, способная выдержать океанский переход. Так началась эпоха Великих географических открытий, а ее стимулом в значительной степени стал спрос на черный перец.

В середине XV века португальским мореплавателям удалось достичь островов Зеленого Мыса у северо-западного побережья Африки. В 1483 году португалец Диего Кан дошел до устья реки Конго. Через четыре года еще один португалец, Бартоломео Диаш, обогнул мыс Доброй Надежды, что позволило его земляку Васко да Гаме в 1498 году добраться до Индии.

Правитель Каликута, города на юго-западном побережье Индии, был согласен обменивать перец на золото, но португальцев, собиравшихся монополизировать мировой рынок перца, это никак не устраивало. Поэтому через пять лет да Гама вернулся в Индию с пушками и солдатами и разрушил Каликут. В результате торговля перцем перешла под контроль Португалии. С этого началась Португальская колониальная империя, которая в лучшие времена простиралась от Африки до Индонезии на востоке и Бразилии на западе.

Испанию тоже интересовала торговля пряностями, особенно перцем. Уроженец Генуи Христофор Колумб, считавший, что более короткий путь к восточным берегам Индии можно найти, двигаясь на запад, в 1492 году убедил короля Испании Фердинанда и королеву Изабеллу профинансировать его поход. Колумб был прав лишь отчасти. Можно достичь Индии, двигаясь из Европы на запад, но это не самый короткий путь. На этом пути лежат такие препятствия, как неизвестные тогда европейцам Северная и Южная Америки, а также огромный Тихий океан.

Что же такое есть в перце, который сделал Венецию одним из богатейших городов мира, инициировал Великие географические открытия и вынудил Колумба отправиться на поиски Нового Света? Активным компонентом черного и белого перцев является пиперин (C₁₇H₁₉O₃N):

Пиперин

Ощущение жжения во рту связано не со вкусом этого вещества, а скорее с реакцией нервных окончаний языка на химический стимул. До сих пор не очень понятно, как это происходит, но считается, что все дело в структуре молекулы пиперина, которая связывается с белком на окончаниях чувствительных нервов у нас во рту и в других частях тела. В результате этот белок изменяет свою форму и по нервам посылает сигнал в головной мозг, сообщая что-то вроде: “Ой, жжется”.

История, связывающая жгучую молекулу пиперина и Христофора Колумба, не заканчивается тем, что Колумб не нашел западного пути в Индию. Колумб, в октябре 1492 года достигший суши, считал (по крайней мере, надеялся), что находится в какой-либо части Индии. Он не нашел ни больших городов, ни процветающих царств, но все же он назвал открытую им землю Вест-Индией, а ее жителей – индейцами. В ходе своего второго плавания в Вест-Индию Колумб нашел на Гаити другую жгучую пряность. Она совсем не была похожа на известный Колумбу перец, но все же он прихватил этот новый плод, красный перец (чили), с собой в Испанию.

Потом новая пряность совершила путешествие с португальцами вокруг Африки и достигла Индии и других далеких земель. Всего за пятьдесят лет чили распространился по всему миру и пришелся ко двору многим народам, особенно в Африке и в Юго-Восточной Азии. Для многих миллионов людей, любящих обжигающий пламень красного перца, он, без сомнения, является одним из самых важных открытий Колумба.

Жгучая химия

В отличие от черного перца, который представляет собой плод растения одного-единственного вида, красный острый перец, или чили, – плод нескольких видов растений, относящихся к роду Capsicum. Растения этого рода, происходящие из тропической Америки (возможно, из Мексики), известны людям не менее девяти тысяч лет. Внутри каждого вида растений этого рода существует множество вариаций. Например, Capsicum annuum – вид однолетнего растения, к которому относятся паприка, кайенский перец, колокольчиковый овощной перец и многие другие. А перец табаско – плод многолетнего древесного растения Capsicum frutescens.

Перец чили бывает самых разных цветов, размеров и форм, но в любом случае его пикантный вкус и жжение объясняются присутствием в нем капсаицина (C₁₈H₂₇O₃N) – вещества со структурой, напоминающей структуру пиперина:

Капсаицин

Пиперин

В обеих молекулах атом азота (N) связан с атомом углерода (C), который, в свою очередь, связан двойной связью с атомом кислорода (O). Кроме того, обе молекулы имеют в своем составе единственное ароматическое кольцо и цепочку атомов углерода. Неудивительно, что обе молекулы вызывают ощущение жжения на языке.

Третьей “жгучей” молекулой, которая также укладывается в теорию о связи формы молекулы с ее свойствами, является цингерон (C₁₁H₁₄O₃), содержащийся в подземной части стебля имбиря (Zingiberofficinale). Эта молекула меньше, чем молекулы пиперина и капсаицина (и, как согласятся многие, менее жгучая), и в ней также есть одно ароматическое кольцо с боковыми группами OH и H₃CO, как в капсаицине, но нет атома азота.

Капсаицин

Цингерон

Пиперин

Почему мы едим эти вещества, если они причиняют боль? Возможно, по некоторым причинам химического толка. Капсаицин, пиперин и цингерон усиливают выработку слюны, помогая пищеварению. Кроме того, по-видимому, они стимулируют продвижение пищи через кишечник. У человека, как и у других млекопитающих, во рту есть вкусовые сосочки, но, кроме того, у человека в других участках организма еще есть чувствительные нервы, распознающие химические сигналы этих молекул. Не случалось ли вам тереть глаза при разделке жгучего перца? Люди, занимающиеся сбором жгучего перца, вынуждены носить резиновые перчатки и защитные очки, предохраняющие от брызг перечного масла, содержащего капсаицин.

В случае черного перца интенсивность жжения у нас во рту прямо пропорциональна количеству перца в еде. Однако в случае перца чили ощущения могут быть обманчивыми. Жгучесть этого продукта зависит от цвета, размера и места произрастания плодов. И ни один из этих факторов не является определяющим. Мелкие перцы часто бывают очень жгучими, но это не означает, что более крупные всегда щиплются слабее. География также не всегда является решающим фактором, хотя и считается, что самый жгучий перец чили растет в некоторых областях Восточной Африки. При высушивании плодов “характер” перца проявляется еще ярче.

После приема острой пищи у нас часто возникает ощущение удовлетворения, что может быть связано с выработкой в головном мозге эндорфинов (соединений, напоминающих опиаты) в ответ на вызванное жжением ощущение боли. Именно этим можно объяснить пристрастие многих людей к острому. Чем острее чили, тем сильнее боль, тем больше вырабатывается эндорфинов и тем, в итоге, сильнее удовольствие.

За исключением паприки, которая нашла свое место в блюдах венгерской кухни, например гуляше, красный перец не используется в европейской кухне так же широко, как в кухне африканских или азиатских народов. Для европейцев главной специей по-прежнему является черный перец. Португальское владычество в Каликуте и контроль над рынком сбыта перца продолжались около ста пятидесяти лет. К началу XVII века верх взяли голландцы и англичане. Главными портами, через которые перец теперь поступал в Европу, стали Амстердам и Лондон.

В 1600 году была учреждена Ост-Индская компания (изначально – “Компания купцов Лондона, торгующих в Ост-Индиях”), в задачи которой входило упрочение позиций Англии на рынке пряностей. Финансирование плавания в Индию за перцем было делом рискованным, поэтому сначала торговцы снаряжали суда в складчину, тем самым снижая возможные потери каждого вкладчика. Позднее торговцы стали выкупать части компании, что можно рассматривать как начало капитализма. Поэтому не будет слишком сильным преувеличением, если мы скажем, что такое малозначащее сейчас химическое вещество, как пиперин, в свое время стало стимулом для формирования сложных структур фондового рынка.

Зов пряностей

Черный перец был не единственной пряностью, которая ценилась так высоко. Мускатный орех и гвоздика ценились не меньше, но встречались гораздо реже. Родиной этих двух продуктов являются Молуккские острова – легендарные Острова пряностей (ныне индонезийская провинция Молукку). Мускатное дерево Myristicafragrans растет исключительно на островах Банда – небольшом архипелаге в море Банда, примерно в двух с половиной тысячах километров восточнее столицы Индонезии Джакарты. Это крошечные острова: крупнейший не превышает в длину десяти километров, а длина самого маленького составляет всего пару километров. К северу от Молуккских островов расположены тоже очень маленькие острова Тернате и Тидоре – единственное место на планете, где росло гвоздичное дерево Eugeniaaromatica.

Столетиями островитяне собирали пахучие плоды этих редких деревьев и продавали их арабским, малайским и китайским купцам для отправки в Азию и Европу. Торговые пути были хорошо известны, но вне зависимости от того, проходили ли они через Индию, Аравию, Персию или Египет, прежде чем попасть к покупателям в Западной Европе, товар переходил из рук в руки не менее двенадцати раз, и при каждой сделке стоимость товара увеличивалась вдвое. Поэтому нет ничего удивительного в том, что вице-король португальских владений в Индии Афонсу де Албукерки снарядил экспедиции сначала на Цейлон, а после на полуостров Малакка, который был в те времена центром торговли пряностями в Восточной Индии. В 1512 году Албукерки достиг источника гвоздики и мускатного ореха и установил португальскую монополию на эти товары, торгуя напрямую с островитянами, так что вскоре Португалия обошла Венецию.

Испанию тоже интересовал рынок пряностей. В 1518 году португальский мореплаватель Фернан Магеллан, чей план отвергла собственная страна, убедил испанского монарха не только в том, что к Островам пряностей можно добраться, двигаясь в западном направлении, но и в том, что этот путь может оказаться короче. У Испании были причины поддержать Магеллана. Новый путь в Ост-Индию позволил бы испанским кораблям избежать захода в португальские порты. Кроме того, за несколько лет до этого папа римский Александр VI издал буллу о разделе нехристианского мира между Испанией и Португалией. Португалии отводились все вновь открытые земли к востоку от воображаемой вертикальной линии, проходившей на расстоянии ста лиг (около пятисот километров) к западу от островов Зеленого Мыса. Испания могла владеть всеми нехристианскими землями к западу от этой линии. Многие ученые и мореплаватели того времени прекрасно знали, что Земля круглая, однако Ватикану, по-видимому, это известно не было. Таким образом, продвижение на запад давало Испании законное основание претендовать на Острова пряностей.

Магеллан убедил короля Испании в том, что ему известен путь через американский континент, и, должно быть, он убедил в этом и самого себя. В сентябре 1519 года Магеллан покинул Испанию и направился в юго-западном направлении, чтобы пересечь Атлантику, а затем стал спускаться вниз вдоль берегов, являющихся ныне территорией Бразилии, Уругвая и Аргентины. Когда он достиг эстуария Ла-Плата шириной более двухсот километров (в глубине которого сегодня расположен город Буэнос-Айрес), его, должно быть, постигло чудовищное разочарование, поскольку это еще не было окончанием материка. Однако Магеллан продолжил движение на юг, уверенный в том, что проход между Атлантическим и Тихим океанами где-то близко. Положение его пяти небольших кораблей и 265 членов экипажа становилось все тяжелее. Чем дальше на юг плыл Магеллан, тем короче становились дни и тем сильнее свирепствовал шторм. Опасный берег с внезапными приливами и отливами, жуткая погода, гигантские волны, бесконечный град, снег и весьма реальная опасность обледенения кораблей – все это дополнительно усложняло путешествие. На 50° южной широты, не видя пролива и уже подавив один мятеж, Магеллан решил переждать остаток зимы и лишь потом тронуться дальше, в коварные воды, которые теперь носят его имя.

К октябрю 1520 года четыре из пяти кораблей прошли по проливу, который называется Магеллановым. Запасы продовольствия истощились, и команда считала, что следует повернуть домой. Однако желание получить мускатный орех и гвоздику, а также надежда на славу и почести, которые могли ожидать его в том случае, если испанцам удастся отнять у португальцев рынок пряностей, заставили Магеллана продолжить путь на запад на трех кораблях. Путь в двадцать тысяч километров через Тихий океан, который оказался непредвиденно огромным, без карт, с примитивными навигационными инструментами, малым запасом еды и почти без воды, был намного страшнее путешествия вокруг оконечности Южной Америки. Прибытие 6 марта 1521 года на Гуам, один из Марианских островов, позволило команде сделать передышку. Многие моряки умерли во время путешествия от голода или цинги.

Спустя десять дней Магеллан высадился на берег на маленьком острове Мактан (Филиппинские острова) – и был убит там местными жителями. Он так и не достиг Островов пряностей, а вот его корабли и остатки команды добрались до Тернате – родины гвоздики. Три года спустя после отплытия из Испании восемнадцать выживших членов экипажа вернулись в Севилью на борту сильно потрепанной “Виктории” – единственного уцелевшего корабля экспедиции – и привезли с собой двадцать шесть тонн пряностей.

Ароматные молекулы гвоздики и мускатного ореха

Хотя гвоздика и мускатный орех относятся к разным видам и произрастают на разных островах, разделенных сотнями километров открытого моря, их непохожий запах объясняется присутствием в них удивительно похожих молекул. Основным компонентом гвоздичного масла является эвгенол, а пахучим компонентом мускатного масла – изоэвгенол. Эти ароматные и ароматические молекулы различаются только положением двойной связи:

Единственное различие между этими двумя соединениями заключается в положении двойной связи (показано стрелками)

Совершенно очевидно также родство этих молекул с молекулой цингерона (из имбиря). При этом запах имбиря совсем не похож на запах гвоздики или мускатного ореха.

Цингерон

Растения производят эти пахучие молекулы не для того, чтобы порадовать нас. Растения не могут убежать от жвачных животных, от насекомых, которые высасывают сок и поедают листья, а также от грибковых инфекций, поэтому они защищают себя с помощью химического оружия, используя такие молекулы, как эвгенол и изоэвгенол, а также пиперин, капсаицин и цин-герон. Это мощные природные пестициды. Мы можем употреблять в пищу небольшое количество этих веществ, поскольку у нас в печени они активно расщепляются. Теоретически большая доза этих веществ может нарушить один из многих метаболических процессов, происходящих в печени, однако не следует волноваться, поскольку ни один человек не в состоянии съесть столько специй.

Чудесный запах эвгенола чувствуется на значительном расстоянии от гвоздичных деревьев. Это вещество содержится в разных частях растения, а не только в его высушенных бутонах, которые знакомы всем нам. Еще в 200-х годах до н. э., во время правления династии Хань, придворные императора использовали гвоздику для устранения неприятного запаха изо рта. Гвоздичное масло ценилось как мощный антисептик и лекарственное средство, применявшееся при зубной боли. Оно до сих пор иногда применяется в качестве местного анестетика в зубоврачебной практике.

Сушка гвоздики на улицах Северного Сулавеси, Индонезия. Фото Пенни Лекутер

Мускатный орех – один из двух продуктов мускатного дерева: вторым является мускатный цвет, или мацис. Мускатный орех (в виде порошка) получают измельчением блестящего коричневого семени (ореха) из напоминающей абрикос ягоды, а мацис получают из присемянника (ариллуса) – окружающей орех ярко-красной оболочки. Мускатный орех издавна использовали в медицинских целях: в Китае им лечили от ревматизма и боли в желудке, а в Юго-Восточной Азии – от дизентерии и колик. В Европе его использовали как снотворное и как средство для повышения сексуального влечения. Кроме того, мускатный орех клали в маленький мешочек и носили на шее для защиты от чумы – “черной смерти”, которая, впервые проявив себя в 1347 году, регулярно опустошала Европу. Случались эпидемии и других болезней (сыпного тифа, оспы), но самой страшной, конечно, была чума. Существуют три формы этого заболевания. Бубонная чума проявляется в виде болезненных набуханий лимфатических узлов в паху и в подмышках. В 50–60 % случаев внутреннее кровотечение и неврологические нарушения приводят к смерти. Менее распространенной, но более вирулентной является легочная форма чумы. Наконец, септическая форма, при которой происходит микробное заражение крови, практически всегда летальна, причем часто человек погибает буквально за один день.

Вполне возможно, что молекулы изоэвгенола из свежего мускатного ореха отпугивают блох, переносящих возбудителя чумы. Другие молекулы в составе мускатного ореха также могут оказывать инсектицидное действие. В частности, как в орехе, так и в мацисе в большом количестве присутствуют такие вещества, как миристицин и элемицин. Структуры этих молекул имеют между собой много общего и также напоминают структуру всех других молекул, о которых мы говорили в этой главе.

Миристицин

Элемицин

Мускатный орех считался не только талисманом, защищающим от чумы, но и “пряностью безумия”. Много столетий известны галлюциногенные свойства мускатного ореха, связанные, скорее всего, с миристицином и элемицином. История гласит, что в 1576 году “беременная английская леди, съевшая десять или двенадцать мускатных орехов, впала в пьяное безумие”. Этот рассказ сомнителен. Современные данные говорят, что всего одного ореха достаточно, чтобы вызвать тошноту, усиленное потоотделение, учащенное сердцебиение, повышение артериального давления и галлюцинации, длящиеся несколько суток. Это посильнее “пьяного безумия”: к смерти может привести употребление гораздо меньшего количества орехов, чем двенадцать. Известно, что миристицин в больших количествах вызывает нарушение работы печени.

Следовые количества миристицина и элемицина содержатся в моркови, сельдерее, укропе, петрушке и черном перце. Мы редко употребляем эти продукты в количестве, достаточном, чтобы испытать на себе их галлюциногенные свойства. Кроме того, не существует доказательств, что сами по себе миристицин и элемицин являются психотропными веществами. Возможно, в организме они по какому-то пока неизвестному метаболическому пути превращаются в следовые количества соединений, являющихся аналогами амфетаминов.

Химическая причина подобного эффекта становится ясна, если учесть следующий факт: молекула сафрола, отличающаяся от молекулы миристицина только отсутствием группы OCH₃, является отправным пунктом для подпольного синтеза вещества с названием 3,4-метилендиокси-N-метиламфетамин (MDMA), более известного как экстази.

Миристицин

Сафрол. Стрелкой показано положение отсутствующей группы OCH₃

Превращение сафрола в экстази можно изобразить так:

Сафрол получают из корней сассафраса – одного из видов лаврового дерева. Кроме того, следовые количества этого вещества обнаружены в какао, черном перце, мускатном цвете, мускатном орехе и диком имбире. Сассафрасовое масло, экстрагируемое из корней дерева, примерно на 85 % состоит из сафрола. Когда-то его использовали в качестве вкусовой добавки при приготовлении рутбира[2]2
  Рутбир (корневое пиво) – популярный в Северной Америке газированный напиток из корней или коры сассафраса и некоторых других растений.


[Закрыть]. Теперь считается, что сафрол является канцерогенным веществом, поэтому его, а также сассафрасовое масло, запрещено включать в состав пищевых продуктов.