У барной стойки. Алкогольные напитки как наука и как искусство

Если вы не являетесь экспертом в цитологии, то самым любопытным для вас фактом о дрожжах будет то, что они потребляют сахар и выделяют этиловый спирт[21 - Строго говоря, дрожжи способны перерабатывать разные виды сахаров, а «на выходе» давать не только этиловый спирт, но и смертельно опасный метанол и некоторые другие спирты. – Прим. ред.]. Дрожжи – это крохотные фабрики. Если самой важной для человеческой цивилизации химической реакцией считать горение, то дрожжи отвечают за второе по важности химическое преобразование[22 - По сути своей переработка сахара в этанол – это тоже реакция окисления, так что и дрожжи в какой-то степени отвечают за горение. – Прим. ред.].

После наводнения в Кокермуте пивоварня Jennings была приведена в порядок. Компания закупила новое оборудование, а что касается самого важного для пивоваров ингредиента, то он ждал своего часа внутри стального баллона с жидким азотом, хранящегося в четырехэтажном здании в городе Норидж (Norwich) в 450 километрах к юго-западу от Кокермута. Именно там расположена Национальная коллекция дрожжевых культур (NCYC)[23 - National Collection of Yeast Cultures. – Прим. ред.] – исследовательская лаборатория, которая в качестве побочного бизнеса занимается сохранением образцов используемых английскими пивоварами штаммов дрожжей – резервных копий на случай, скажем, сильного наводнения.

Jennings – одна из нескольких пивоварен, входящих в большую компанию. Когда руководство фирмы решило, что пивоварня будет вновь введена в строй, стало ясно: допускать остановки производства пива ни в коем случае нельзя. «Вы не можете позволить себе прервать поставки. Ваше пиво должно оставаться в меню баров, – говорит Адамс. – Поэтому наше пиво готовилось на других пивоварнях по нашей рецептуре и выпускалось под нашей маркой». Они позвонили в NCYC и получили образец дрожжей, выращенных на небольшом кусочке агар-агара и упакованных в герметичную стеклянную пробирку. В одной из уцелевших во время наводнения пивоварен из образца вырастили достаточное для производства количество дрожжей, заказали нужные сорта ячменя и хмеля и, как говорит Адамс, «принялись варить пиво Jennings на дрожжах Jennings».

В феврале 2010 года Jennings вновь заработала. На случай нового наводнения большую часть нового оборудования разместили на верхних этажах. Но для Ребекки Адамс не оборудование, а именно возвращение дрожжей ознаменовало открытие пивоварни. «Как только мы начали работу, коллеги вернули нам бак с 800 литрами наших дрожжей, и это был великий день, – говорит она. – Мы почувствовали, что у нас снова есть будущее».

Сегодня длинный зал, вмещающий Национальную коллекцию дрожжевых культур, почти пуст. Родительская организация этой лаборатории – Институт пищевых исследований – когда-то насчитывала 2000 сотрудников, из которых сегодня осталось всего 100.

На третьем этаже тихо, словно в церкви, и эта тишина сопровождает вас до самой дальней стены вытянутого зала, где находится голубая дверь, ведущая в кабинет куратора коллекции Яна Робертса. Сидящий в своем убежище за сумеречной полупустой лабораторией, Робертс похож на госсекретаря Джона Керри, только с более светлой шевелюрой.

«Лаборатория NCYC выросла из коллекции пивных дрожжей, – говорит Робертс. – Подозреваю, что большинство образцов берет свое начало в индустрии британского эля». Сегодня в коллекции около 4000 различных образцов, из которых более 800 – штаммы пивных дрожжей. (Остальное – патогены, различные распространенные в природе фенотипы, а также виды дрожжей, поражающих пищевые продукты.) В 1920-х годах коллекцию поддерживала отраслевая группа производителей пива, в 1980 году она перешла в собственность государства. «Мы обслуживаем пивоваренные и фармацевтические компании, – говорит Робертс. – Но есть среди клиентов и частные лица. В общем, все те, кому нужны дрожжи».

Еще одна голубая дверь дальше по коридору открывает проход в узкое помещение со стенами мятно-зеленого цвета. За невысоким барьером из тонкой цепочки и контейнером с жидким азотом находится приземистый шкафчик, по форме и размерам напоминающий стиральную машину, с круглой дверцей на верхней панели. Это камера глубокой заморозки. «Это и есть Национальная коллекция дрожжевых культур», – говорит Роджерс. Кроме тысяч видов и штаммов для исследований, здесь содержится еще Р-коллекция: около 650 резервных образцов производителей пива, среди которых находится и образец пивоварни Jennings. «Наша задача – в сохранении биоразнообразия, – говорит Робертс. – Ведь мы понимаем, что могут сделать с биоразнообразием рыночные силы. Здесь у нас хранится 100 лет микробиологии». Учет разных штаммов дрожжей ведется при помощи бумажной картотеки и базы данных на стареньком Macintosh.

Хранящиеся в криокамере образцы упакованы в запечатанные с двух сторон полудюймовые (примерно 1,3 см) кусочки пластиковых соломинок для коктейля, каждая из которых упрятана в миниатюрные контейнеры – крохотные завинчивающиеся флакончики. Дрожжи приходится замораживать, потому что они очень легко мутируют. При комфортной для них температуре они обмениваются генами с находящимися по соседству штаммами и постоянно меняются[24 - Процесс обмена генами между разными штаммами микроорганизмов одного вида открыт сравнительно недавно. Пока биологи не знали об этом, микроорганизмы в коллекциях хранили на питательных средах при комфортной температуре. При аккуратной работе этот метод вполне надежен, но очень трудоемок и требует большого количества квалифицированного персонала. Хранение в криокамерах значительно надежнее и проще. – Прим. ред.]. Если для какого-нибудь определенного вида дрожжей мы вернемся назад на двадцать поколений, то обнаружим штамм, совершенно отличный от того, с которым имеем дело сейчас. И если вы пытаетесь делать одно и то же пиво – партию за партией, – то для вас такая изменчивость представляет огромную проблему. При правильной заморозке дрожжи могут сохраняться неограниченно долгое время, ожидая своего часа, чтобы быть выращенными и отправленными по месту назначения – например, в пивоварню Jennings.

В NCYC есть и собственная коллекция резервных копий, которые содержатся в виде сублимированного дрожжевого порошка, запечатанного в стеклянные ампулы. Эти резервные образцы хранятся этажом выше, за деревянно-металлической дверью шестидюймовой толщины с массивной рукояткой замка. Внутри холодно, Робертс закрывает дверь, но не поворачивает рукоятку – считается, что изнутри запереться невозможно, но, как он говорит, проверять не хочется.

Внутри, еще за одной дверью холодильника, находится что-то типа архивного шкафа. Робертс выдвигает один из ящиков и показывает емкости, наполненные маркированными запаянными стеклянными ампулами длиной два дюйма[25 - 5 см. – Прим. пер.] каждая. Внутри каждой ампулы можно увидеть клочок ваты и облачко белого порошка. Это и есть дрожжи.

«У нас есть и очень старые ампулы», – говорит управляющий коллекцией Крис Бонд. Вот уже двадцать четыре года он отвечает на запросы тех, кому нужны образцы дрожжей: например, тех, что портят продукты, – для тестирования консервантов, или же штаммов для изготовления пива. «К нам приезжают представители небольших пивоварен и владельцы мини-пивоварен, чтобы посмотреть на нашу коллекцию и выбрать образцы пивных дрожжей, например из 40-х годов, чтобы воспроизвести исторический напиток», – рассказывает Робертс. Когда-то давно в Норидже базировались крупные производители пива типа Watneys[26 - Watney Combe & Reid – лидировавший в 1930-е годы производитель пива в Англии, выпускавший пиво под маркой Watney’s Red Barrel. В 1958 году произошло слияние с Mann, Crossman & Paulin Ltd, в результате которого образовался концерн Mortlake Brewery. После поглощения ряда других производителей пива Mortlake Brewery в 1972 году был в свою очередь поглощен группой Grand Metropolitan, а в 1979 году закрыт. – Прим. пер.], а в его средневековых стенах работало больше 300 пабов. Некоторые пивоварни давно закрылись, но образцы их дрожжей в коллекции остались. Теперь, когда пивовары пытаются «отправиться в прошлое», то есть возродить какое-то старое пиво, помочь им может только Национальная коллекция. «Кое-кто из наших посетителей даже пытался воссоздать южноамериканское пиво времен империи инков», – рассказывает Робертс.

Интересно, что в лаборатории Бонда нет никакого запаха. Во всех изучающих дрожжи лабораториях, в которых мне приходилось бывать, стоял дух, похожий на аромат поднимающегося теста, – может быть, чуть менее сладкий. Но в лаборатории Бонда вообще ничем не пахнет. Это потому, говорят мне исследователи, что здесь дрожжи не выращивают, здесь их только хранят. «Когда их переливают, они пахнут пивом – ведь мы используем пивное сусло», – говорит Бонд. Но помимо этого – никакого запаха.

Р-коллекция – это подобие банковских ячеек, и их содержимое не предназначено для исследований. Компания может хранить в NCYC образец штамма своих дрожжей за 250 фунтов в год. Кто-то считает, что уникальность штамма играет жизненно важную роль, другие не придают ей такого уж большого значения. Это расхождение во взглядах характерно для всей алкогольной индустрии.

Робертс вспоминает, что на одном из съездов пивоваров мнения разделились почти поровну: «Одна половина считала дрожжи всего лишь одним из реактивов, другая видела в них смысл и суть всей пивоваренной культуры». Как говорит Робертс, его работа заключается в том, чтобы поместить дрожжи в криогенный архив и больше к ним не прикасаться (только чтобы «воскресить» их в случае надобности). В большинстве случаев ни ему, ни его коллегам даже не удается попробовать пиво, которое они помогли воссоздать, и это заставляет Робертса чувствовать – уж простите за каламбур – горечь.

Мы возвращаемся в переговорную комнату, чтобы отобедать очаровательно английскими сандвичами – с сыром и маринованными огурчиками Branston, с ветчиной и горчицей, яичным салатом и креветками. По дороге на обед Робертс с сомнением глядит на меня: «Не знаю, трогали ли вы что-нибудь в лаборатории, – говорит он, – но на вашем месте я помыл бы руки. Дрожжи – довольно безобидные организмы, но все же…». Он слегка улыбается и пожимает плечами, а я незамедлительно отправляюсь в уборную, подхожу к раковине и включаю воду погорячее.

Вам может показаться, что архивы, подобные NCYC, – это нечто вполне обыкновенное. Если и так, то лишь благодаря таким людям, как Робертс, которые отлично знают свое дело. 2500 лет назад все было иначе. Когда философ и ученый Аристотель задался вопросом, почему сладкие жидкости могут со временем становиться пьянящими, он предположил, что в основе этого процесса лежит vis viva – так называемая «живая сила», которой природа наделила все живое ради некой цели. Виноградный сок желает вызреть и превратиться в вино, а то, что в конце концов он разлагается и становится уксусом, – равносильно его смерти[27 - David Dressler and Huntington Porter. «Discovering Enzymes» (New York: Scientific American Library, 1991): 24.]. Сравнительно недавно – в 1516 году – в Германии был издан первый в мире закон о безопасности пищевых продуктов – Reinheitsgebot, – согласно которому в пиве должно содержаться всего три ингредиента: ячмень, вода и хмель. Никаких дрожжей, поскольку тогда еще никто не знал, что это такое. Принявшие закон баварские герцоги даже не ведали, с каким чудом они имеют дело.

При любом успешном брожении – то есть при процессе, превращающем сок, мед или что-либо другое в нечто вкусное и пьянящее, а не в испорченное и кислое, – в жидкости образуется осадок, с помощью которого можно запустить новый успешный процесс брожения[28 - Ibid., 23.]. Люди назвали этот осадок дрожжами – корень этого слова в разных языках имеет отношение к действию, которое производят дрожжи. Корни французского и немецкого названий (соответственно levure и hefe) этимологически происходят от слов, означающих «подниматься» – например, применительно к хлебу. Английское слово yeast, как и голландское gist, происходит от греческого слова, означающего кипение[29 - По одной из версий, русское слово «дрожжи» происходит от праславянского слова, означавшего «месить», «замешивать». – Прим. пер.Интересно, что примерно до начала 1900-х годов существовало другое написание – дрожди. Тесто называли дрождевым или дрождяным. – Прим. ред.]. Английское выражение «Getting the gist of smth», что значит «добраться до сути чего-либо», буквально означает выпарить кипением всю воду.

Некоторые из самых выдающихся ученых – из тех, что заложили основы современной науки, – значительные части своих жизней посвятили изучению процесса брожения. Спустя полтора века после принятия пивного закона Reinheitsgebot голландский ученый и изобретатель микроскопа Антони ван Левенгук рассмотрел каплю бродящего пива и смог увидеть отдельные клетки дрожжей[30 - Phaff, Life of Yeasts, 3.] сферической и овальной формы. Он их тщательно зарисовал (в те времена умение рисовать для естествоиспытателя было так же необходимо, как умение фотографировать для современного исследователя). Свои рисунки и описание этих организмов он направил в Лондонское королевское общество[31 - Полное название этой замечательной организации – Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе (The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge), но обычно его называют просто «Королевское общество», и этого для знающих людей вполне достаточно. – Прим. ред.]. Но тогда никто из его членов не смог понять, что это такое, так что они оставили это открытие без внимания. Такое отсутствие интереса продолжалось полтора столетия.

В 1794 году эта работа была наконец возобновлена, хотя и под несколько другим углом. Французский ученый Антуан Лоран Лавуазье, известный благодаря открытию кислорода и водорода, провел первые вычисления, касающиеся превращения сахара в этиловый спирт и углекислый газ. Лавуазье был специалистом в химических вычислениях – возможно, как предполагают некоторые биографы, благодаря своей основной работе в крупной налоговой фирме[32 - Dressler, Discovering Enzymes, 27.]. Он пришел к выводу, что по завершении любой химической реакции должно оставаться такое же количество вещества, как и перед началом реакции. Это было первое изложение принципа сохранения массы, который гласит, что материя не может быть создана или уничтожена, а может быть лишь изменена.

Когда Лавуазье обнаружил, что виноградный сок на 25 % состоит из сахара, он предположил, что именно сахар является тем, что каким-то образом превращается в этиловый спирт. Чтобы подтвердить свою догадку, он проделал хитрый эксперимент. Лавуазье подверг реакции брожения чистый сахар, а затем сжег получившийся этанол и отдельно от него сжег такое же количество сахара. При помощи собственноручно сконструированных точных весов ученый взвесил оба продукта, получившихся в результате горения. Лавуазье начал с 26,8 фунта (12,1 кг) углерода (в сахаре), которые в результате брожения превратились в 27,2 фунта (12,3 кг) углерода (в составе этанола и углекислого газа). В рамках экспериментальной погрешности можно считать, что количество углерода не изменилось. Так что наличие дрожжей из-за их незначительной массы было проигнорировано Лавуазье[33 - Ibid., 28.],[34 - James A. Barnett and Linda Barnett. «Yeast Research: A Historical Overview» (London: ASM Press. 2011): 2.]. Знаменитый французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак провел более точные измерения количества этанола, но и он не принял во внимание дрожжи.

Жизнь Лавуазье закончилась трагически: французский революционный трибунал приговорил его к гильотине[35 - Ни с дрожжами, ни с этанолом казнь Лавуазье не связана. Убили ученого за приписанные ему махинации с откупами и отравление продуктов. В приговоре абсолютно честному и неподкупному исследователю нашлось место и для других абсурдных обвинений и откровенной клеветы. Впрочем, для приговоров революционных трибуналов это дело обычное. – Прим. ред.].

Девять лет спустя – в 1803 году – Институт Франции пообещал наградить золотой медалью весом в килограмм того, кто сможет объяснить процесс брожения[36 - Ibid., 2.]. Эта награда так и осталась неврученной. Через двадцать лет только винная промышленность Франции стоила 22,5 миллиона фунтов – в деньгах 1820-х годов. И это без учета производителей пива, сидра и дистиллятов. А медаль все еще пылилась в недрах Института Франции.

Наконец в 1837 году немецкий физиолог по имени Теодор Шванн[37 - Ibid., 6.] предположил, что за брожение отвечают микроорганизмы, которые увидел в свой микроскоп ван Левенгук. Шванн был настоящим экспертом в клеточной биологии, это он описал леммоциты – вспомогательные клетки нервной системы, называемые сегодня шванновскими клетками. Он был первым человеком, понявшим, что дрожжи размножаются бесполым путем, что они питаются сахаром, что для выживания им необходим азот и что они выделяют этиловый спирт. Он назвал их «сахарным грибком» – Zukerpilz, а его коллега Франц Мейен перевел немецкое название на латынь, и в результате вид дрожжей, используемый в хлебопекарном деле и пивоварении, был назван Saccharomyces cerevisiae (cerveza на латыни означает «пиво»).

Вот и решение проблемы, не правда ли? Пора вручать этим ребятам килограмм золота. Но тут за дело взялись химики.

Химики и биологи всегда воевали между собой – это настоящие Монтекки и Капулетти научного мира. Химики могут более детализированно объяснить то, что биологи изучают более целостно. Два немецких химика – Фридрик Велер и Юстус фон Либих вместе со своим учителем – шведским ученым Йенсом Якобом Берцелиусом яростно ополчились против идеи о том, что какой-то микроб способен вырабатывать алкоголь. Вполне понятно, что химики считали брожение химической реакцией – самопроизвольным процессом, который происходит во фруктовом соке, если оставить его в покое. И никакие микробы для этого не нужны.

Эти ребята не были какими-нибудь шарлатанами. У них была репутация людей, которые всегда правы. Согласно некоторым источникам, именно Берцелиус начал называть молекулы, состоящие только из углерода, водорода, кислорода и азота, «органическими», поскольку их можно было найти в составе живых существ, и тем самым стал родоначальником органической химии – дисциплины, из-за которой столько школьников рассталось с надеждой стать врачами. Либиху принадлежит идея о том, что студенты должны изучать химию в настоящих лабораториях[38 - Dressler, Discovering Enzymes, 40.]. А вместе эта троица открыла химические изомеры – вещества, состоящие из одинаковых атомов, но обладающие разными характеристиками из-за различий в структурах соединения этих атомов. Говоря проще, представим, что, смешивая кулинарные ингредиенты в другом порядке, мы вместо пирога получаем колбасу[39 - Это очень вольный пример. Стоило бы привести примерчик помягче, скажем так: смешивая кулинарные ингредиенты в другом порядке, можно вместо мягкого хлеба получить твердокаменную лепешку. Изомеры, конечно, отличаются друг от друга, но все же в меньшей степени, чем колбаса от хлеба. – Прим. ред.].

А еще им было не чуждо чувство юмора. Когда Велер случайно синтезировал мочевину – один из основных компонентов урины, – он написал Берцелиусу письмо, фраза из которого позднее стала широко известной: «Я, так сказать, больше не в состоянии сдерживать свою химическую воду и должен сообщить тебе, что способен производить урину без помощи почки»[40 - «Justus von Leibig and Friedrich W?hler». Chemical Heritage Foundation, accessed September 7, 2013; http://www.chemheritage.org/discover/online-resources/chemistry-in-history/themes/molecular-synthesis-struc-ture-and-bonding/liebig-and-wohler.aspx].

Либих полагал, что, когда дрожжи умирают и разлагаются, возникает некое подобие вибрации, которая разрушает сахар, который затем превращается в этиловый спирт[41 - Dressler, Discovering Enzymes, 30.]. Идея была не более сумасшедшей, чем многие другие распространенные в то время представления. Поэтому, когда этот биолог-выскочка Шванн посмел не согласиться, Либих и Велер направили все силы своего разума на то, чтобы подорвать его авторитет – как при помощи науки, так и посредством жесткой сатиры. В выпускаемом ими научном журнале Annalen der Chemie und Pharmacie они анонимно опубликовали комическое описание дрожжей («имеющих форму перегонного сосуда»), наблюдаемых в микроскоп: «Говоря кратко, эти инфузории поедают сахар, выпуская из пищеварительного тракта алкоголь, а из мочеполовой системы – CO

». Крохотные волшебные существа, которые писают углекислым газом, а испражняются пивом? Вот уж увольте.

На заре существования микроскопов качество этих приборов оставляло желать лучшего, и работающие с ними ученые имели репутацию людей, которые видят то, чего на самом деле нет. И может показаться, что эти химики ошибались, но по сути они были не так уж и неправы[42 - Ibid., 31.]. Споры продолжались до середины XIX века, вызывая раздражение всех производителей алкоголя в мире – ведь им приходилось строить целую отрасль, полагаясь лишь на некую загадочную абстракцию. Пока все работало хорошо, это не имело большого значения. Но когда возникали проблемы, никто толком не знал, как их решать.

Вот вам пример: с 1800 по 1815 год из-за британской блокады тростниковый сахар из Вест-Индии и Азии не доставлялся во Францию. Поэтому Франции пришлось найти замену в виде сахарной свеклы – единственного растения помимо сахарного тростника, из которого довольно легко добыть сахар. К середине 1850-х годов регион Лилль на севере Франции стал лидером по производству алкоголя на основе сахарной свеклы – производству выгодному, но сопряженному с различными проблемами, аналогичными тем проблемам, с которыми сталкиваются производители вина и пива.

Один винодел из района Лилля – человек по имени Биджо – столкнулся с такой проблемой: в нескольких бродильных чанах вместо нормальной браги получалась кислая мутная жидкость, напоминающая по вкусу испорченное молоко. Биджо поделился этой бедой с сыном, и юноша ответил, что знает профессора в своем университете, который, возможно, сумеет помочь.

Ученого, о котором говорил сын Биджо, звали Луи Пастер, и было ему тогда всего двадцать пять лет. Он был непреклонным роялистом, имел репутацию человека, хорошо разбирающегося в кристаллах, и работал с изомерами – открытыми Берцелиусом веществами с одинаковым составом, но разной структурой молекул.

Работы Пастера с оптическими изомерами к 1854 году обеспечили ему место профессора в университете Лилля. Годом позже он начал изучать изомеризацию спиртов, содержащихся в перебродившем растворе свекловичного сахара. Он обнаружил, что два из обнаруженных изомеров являются зеркальными по отношению друг к другу. Это открытие заставило Пастера углубиться в изучение удивительных и непонятных химических процессов, происходящих при брожении.

Итак, Пастер согласился взглянуть на бочки Биджо. Поездка на фабрику произошла задолго до того, как была предложена техника пастеризации; до того, как были заложены основы микробной теории инфекционных заболеваний и установлена специфичность возбудителя бешенства, – до всех его многочисленных и великих открытий и достижений. В то время процесс, при котором образовывался алкоголь, назывался «спиртовым брожением». (Впрочем, он и сейчас так называется.) Но и образование уксусной и молочной кислоты (которая сквашивает овощи и молоко) тоже было похоже на брожение. Более того, некоторые исследователи смогли привести убедительные аргументы в пользу того, что гниение – порча и разложение – тоже является разновидностью брожения. (Сейчас все такие процессы объединены термином «ферментация»[43 - Patrice Debrе. «Louis Pasteur», trans. Elborg Forster (Baltimore: Johns Hopkins University Press, 1994): 89.].) Каждый из этих процессов загадочным образом превращал одно вещество в иное вещество.

Так или иначе, прибыв на фабрику Биджо, любой бы понял, что с частью продукции происходит что-то неладное. Неудачные партии браги мало того что издавали нехарактерный и довольно неприятный запах, но были еще и мутными и нечистыми[44 - Brendon Barnett, «Fermentation», Pasteur Brewing, modified December 29, 2011, accessed September 7, 2013; http://www.pasteurbrewing.com/lou-is-pasteur-fermenation.html]. Пастер взял несколько образцов на анализ. Под микроскопом в правильно бродящем сусле из свекловичного сахара были хорошо видны те же округлые структуры, которые видели Шванн и другие ученые. В испорченных же образцах можно было различить длинные черные цепочки. А вместо алкоголя в них содержалась молочная кислота.

Пастер пришел к выводу, что круглые клетки – дрожжи – каким-то образом вырабатывают спирт. Черные элементы – чем бы они ни являлись – вырабатывают молочную кислоту. Свои догадки Пастер подкрепил остроумным экспериментом – одним из тех, что и обеспечили ему место в истории. На основе сахара он составил питательную среду, поместил ее в колбы, в одну из которых добавил осадок из «правильной» партии браги с фабрики Биджо, а в другую – из партии с молочной кислотой. В первой колбе образовался этанол, во второй – нет. Результаты эксперимента Пастера были более впечатляющими, чем догадки Шванна. Ему удалось получить доказательство![45 - Dressler, Discovering Enzymes, 33.]

Пастер не знал, как уберечь свекловичный сахар от «неправильных» микроорганизмов, и даже не знал, что это за организмы, но он смог дать отличные советы: тщательно отмыть емкости, полностью избавиться от испорченных партий и начать все заново.

Впрочем, о достоверности этой истории есть разные мнения. Сам Пастер никогда не рассказывал анекдотов о том, как он отправился поработать на фабрику к достопочтенному мэтру Биджо. История всплыла лишь в более поздних жизнеописаниях ученого. На самом деле Пастер заинтересовался причинами брожения задолго до приезда в Лилль, хотя выпивкой как таковой сам он никогда не увлекался[46 - Gerald L. Geison. «The Private Science of Louis Pasteur» (Princeton: Princeton University Press, 1995): 46.]. Свои ранние исследования он проводил на основе тартрата – эфира винной кислоты, побочного продукта виноделия. (Один из биографов Пастера Гилберт Гейсон записал: «Думаю, что уже в начале своих экспериментов Пастер надеялся найти взаимосвязь между кристаллической асимметрией, оптической активностью и самой жизнью»[47 - Ibid., 101.].)

На этом его исследования не прекратились; более того, он серьезно и планомерно начал заниматься проблемами ферментации. Начиная с 1858 года Пастер опубликовал десятки статей и несколько книг, посвященных, как мы сейчас бы сказали, ферментационным технологиям. Не будет лишним заметить, что в этих работах он сделал немало открытий, на которых держится современная промышленная и медицинская микробиология.

Но вернемся чуть назад. Уже в первых опытах со сбраживанием раствора свекловичного сахара он понял, что этанол не был единственным продуктом брожения, – в зависимости от исходных компонентов ему удавалось выделить глицерол, янтарную и масляную кислоты. Он первым предположил, что микроорганизмы могут поглощать из окружающей среды некие химические соединения, проделывать с ними определенные манипуляции и выделять какие-то другие вещества. Это предположение легло в основу идеи о метаболизме – механизме получения энергии живыми существами.

В 1866 году Пастер опубликовал книгу «Еtudes sur le Vin» («Очерки о вине») – одну из фундаментальных работ на тему брожения, а еще через десять лет – аналогичную работу о пиве.

Современник Пастера Юстус фон Либих не принял его открытий и догадок. Он настаивал, что, хотя дрожжи и содержат вещества, благодаря которым сбраживание раствора сахара дает этанол, сами они не являются обязательной составляющей этого процесса. Пастер же утверждал, что дрожжи должны быть живыми, иначе они не будут действовать. Либих привел пару убедительных примеров в пользу своей точки зрения. В 1833 году французские химики выделили химическое вещество, превращающее крахмал в сахар без участия каких-либо живых организмов[48 - Представление о ферментах возникло в 1814 году. Тогда действительный член Петербургской академии наук К. Кирхгоф обнаружил превращение крахмала в сахар в высушенном ячменном солоде. В 1833 году французы А. Пайен и Ж. Персо, работая с осадком, образующимся при добавлении этанола к солодовому экстракту, выделили термолабильное, т. е. неустойчивое к нагреванию, вещество, обладающее способностью переводить крахмал в сахар. Они назвали его диастазой (от греч. diastasis – разделять). Современное название вещества – амилаза. – Прим. ред.]. Тремя годами позже и сам Шванн выделил из оболочек желудков животных химическое вещество, которое он назвал пепсином. Это вещество могло разрушать мышечную ткань, сгустки крови (тромбы), а также свернувшийся яичный белок. Ученые назвали такие вещества «растворимыми ферментами». Это белки, способные ускорять биологические процессы, и в следующих главах мы поговорим о них подробнее[49 - Ibid., 38.]. Двое ученых вели открытую борьбу, высказывая свои точки зрения в обществе и на страницах научных журналов. Пастер продолжал настаивать на своих гипотезах и после смерти Либиха[50 - Ibid., 35.].

К 1897 году все участники этого научного спора были мертвы, и отрасль должна была обходиться имеющейся информацией. В тот год немецкий химик Эдуард Бухнер на досуге посетил мюнхенскую лабораторию своего брата Ганса – микробиолога. Ганс пытался найти способ хотя бы на несколько часов сохранить активной жидкость, выделенную из дрожжей после разрушения их клеток. Одна из идей состояла в том, чтобы поместить эту жидкость в концентрированный – около 40 % – раствор сахара.

Один из образцов привлек внимание Эдуарда. Он заметил бульканье, которое, как ему было известно, означало процесс брожения. Братья принялись за работу, пытаясь выяснить, что именно произошло, и в итоге разработали способ, позволяющий бесконечно долго сохранять дрожжевой экстракт в активном состоянии: они смешали дрожжи с песком, растолкли смесь в ступке, чтобы разрушить клеточные оболочки дрожжей, добавили воду и отжали полученную пасту при помощи гидравлического пресса. Полученный «сок» они процедили через бумажный фильтр. «Самое любопытное качество отжатого сока – это его способность вызывать брожение в добавленных к нему углеводах», – писали братья. На тот момент они не знали, что полученный ими экстракт представлял собой очищенные ферменты. Бухнеры назвали его «зимазой»[51 - Ibid., 49.]

[52 - Зимаза (греч. закваска) – совокупность ферментов спиртового брожения, выделяемых дрожжами. Впервые зимаза была выделена из клеток дрожжей в 1897 году. – Прим. ред.].

Итак, в конце концов и Пастер, и фон Либих оказались правы – некоторые вещества внутри живых дрожжевых клеток вызывают брожение, но и сами дрожжи определенно являются участниками процесса. В экспериментах Ганса и Эдуарда Бухнеров есть определенное изящество: для их проведения понадобилась совместная работа биолога и химика – представителей вечно противостоящих научных дисциплин. На то, чтобы в первом приближении понять, что именно происходит внутри дрожжевых клеток, понадобилось еще два десятилетия. Работы в этом направлении легли в основу совершенно новой области науки – биохимии.

Поняв, что дрожжи являются посредниками в процессе брожения, представители алкогольной отрасли оказались перед новым рядом вопросов. Почему в некоторых случаях брожение проходит более успешно, чем в других? Иными словами, какие дрожжи являются лучшими? В начале 1880-х годов – когда «дрожжевое противостояние» в научных кругах было в самом разгаре – изучением микробов занялся немецкий микробиолог Генрих Герман Роберт Кох. На его счету – разработка множества передовых технологий лабораторных исследований, среди которых – выращивание культур бактерий в чашках Петри и использование агара в качестве питательной среды. Эти революционные методики, ставшие в наше время стандартными, позволили Коху достичь выдающихся результатов – в частности, выделить бактерии, вызывающие сибирскую язву и туберкулез. Кох продолжал систематизировать свои предположения, и его разработки и сегодня используются при работе с этими микроорганизмами[53 - Barnett and Barnett, Yeast Research, 29.].

Осенью 1882 года лабораторию Коха посетил датский микробиолог Эмиль Христиан Хансен. Хансен работал на пивоваренном предприятии Carlsberg, авторитетном производителе классического лагера. В те годы компания столкнулась с проблемой горечи и неприятного запаха своей продукции. Хансен решил попробовать применить идеи Коха к пивным микроорганизмам. При помощи разработанных Кохом технологий ему в конце концов удалось выделить четыре разных штамма дрожжей, участвовавших в пивном брожении на предприятии Carlsberg. Проведя ряд экспериментов, он установил, что хорошее пиво получается только благодаря использованию штамма, обозначенного как «дрожжи низового брожения Carlsberg номер один». Остальные штаммы были исключены из производства[54 - Ibid.], и в 1908 году Хансен назвал этот штамм S. carlsbergensis[55 - Ibid., 36.]. (Биологи чрезвычайно щепетильны в вопросах названий; во времена, когда еще не были описаны геномные последовательности, эксперты по систематизации горячо обсуждали любые мельчайшие детали грибков – их внешнего вида и поведения, – чтобы определить, к каким видам они относятся[56 - Charles Bamforth. «Scientific Principles of Malting and Brewing» (St. Paul, Minn.: American Society of Brewing Chemists. 2006): 36.]. Хансен думал, что обнаружил новый вид дрожжей, а вовсе не один из близких штаммов, и хотел отделить его от вида S. сerevisiae, который в процессе брожения всплывает на поверхность и годится для более плотного пива типа эля.) Штамм (или, если верить классификации Хансена, вид) Carlsberg – это дрожжи низового брожения, которые осаждаются на дно. С их помощью варится пиво типа лагер.