Лука Турин - Секрет аромата. От молекулы до духов. Как запах становится произведением искусства

Я узнал о работе Клифтона Мелоэна всего несколько лет назад, читая обзор одного глубокого ученого [74] Wade, ref Chem. Biol. Interact. 1999 Feb 12; 117(3): 191–217. , взявшего на себя труд прошерстить все возможные материалы о биологическом влиянии изотопов (и случайно обнаружившего вопиющую ошибку в одной из моих статей). Мелоэн сейчас вышел в отставку, но всю свою профессиональную жизнь проработал химиком-аналитиком в Манхэттене, штат Канзас — городе, который очаровательно позиционирует себя как «Маленькое яблоко». Он располагается среди невысоких кремнистых холмов в центральном Канзасе и славится своим университетом. Мелоэн начал работать в Канзасском университете в 1959 г., и дослужился до должности профессора аналитической химии; в его лаборатории всегда занималась большая группа аспирантов. Как-то в начале 1970-х гг. один аспирант по ходу беседы поинтересовался у него, какова может быть заветная цель любого химика-аналитика. Мелоан, немного подумав, сказал, что, возможно, такой целью может быть обнаружение наличия молекулы в живой клетке без разрушения той и другой. В то время наиболее чувствительным детектором молекул был детектор Холла [75] Детектор назван по имени Рэнди Холла, изобретателя. Он определяет молекулы, содержащие галогены, в частности, молекулы хлора. На выходе из ГХ-колонки они попадают в никелевую реакционную пробирку, нагретую до 850–900 °C, и испускают свои атомы галогена, которые попадают в кондуктометрическую ячейку. По мере изменения концентрации галогена в этой ячейке, проводимость раствора в клетке пропорционально меняется. с разрешением до 10 -15молей, или приблизительно 100 миллионов молекул. Аналитическим химикам еще было куда стремиться. Совершенно случайно вскоре после этого разговора Мелоэн со своими студентами отправился в Калтех послушать лекцию о брачном поведении непарного шелкопряда. Мелоэн был в потрясении: какое-то мелкое насекомое способно распознавать гораздо меньшие частицы вещества. Мелоэн предварительно оценил восприимчивость шелкопряда к «гормону любви» в 10 -21молей, или 100 молекул — в миллион раз лучше того, на что были способны он или его коллеги.

Мелоэн забавно вспоминает, что испытал тогда чувство унижения перед способностями непарного шелкопряда и на еженедельном собрании лаборатории поставил перед группой аспирантов задачу провести эксперименты, чтобы понять этот поразительный феномен. Аспиранты не проявили энтузиазма: основным направлением работы Мелоэна была чистая аналитическая химия, и они были, естественно, более склоны заниматься мейнстримными проектами. Первой проявила инициативу Сьюзен Альбрехт, и они вместе отправились к его другу-энтомологу Чарли Питтсу, работавшему в том же университете. Питтс сказал Мелоэну, что феромоном шелкопряда заниматься бесперспективно, поскольку этим уже давно занимаются «десятки людей, у которых больше денег, лучше оборудование и более сообразительные ученики». Вместо этого он предложил подключиться к своей нерешенной проблеме местного происхождения, связанной с насекомыми, а именно с полевыми мухами. Полевые мухи — противные существа, похожие на домашних мух, постоянно садящиеся на глаза, носы и морды домашних животных, приводя их в неистовое раздражение. В худших случаях полевые мухи досаждают скотине так, что она перестает есть и теряет до 30 % своей массы. В сельскохозяйственном Канзасе это равносильно объявлению войны.

Мух привлекает коровий навоз, с которого они и перемещаются на животных. Питтс показал Мелоэну результаты потрясающего эксперимента. Он собрал испарения над свежими коровьими лепешками в сосуд, охлажденный жидким азотом, повторно растворил их в растворителе и опрыскал полученной жидкостью половинку старой, засохшей лепешки, которая не интересовала полевых мух. Результат оказался ожидаемым: все мухи, кроме одной, сосредоточились над опрысканной частью. Мелоэн очень увлекся экспериментом и решил выделить аттрактант. Криво усмехаясь, он вспоминает: «Чарли Питтс забыл сказать мне одну вещь: это был единственный эксперимент за восемь лет, который удался». Им нужны были коровы, питающиеся обычным кормом, поэтому они отправились на близлежащую государственную ферму, научились, как заставить коров облегчаться в большой гомогенизатор Уоринга, с которым поспешили к себе в лабораторию. Гомогенизированный навоз потом подвергли медленному нагреванию, летучую фракцию собрали и пропустили через газовый хроматограф. Оказалось, что в ней содержится пятьдесят две различных молекулы!