Я не утверждаю, что дрожжи имеют божественную природу. Но ровно за 200 лет до выхода в свет книги Дугласа Адамса Бенджамин Франклин прибег к той же самой шутке: он сказал, что дождь, омывающий виноград, который затем может быть превращен в вино, является «неизменным доказательством того, что Бог любит нас и желает нам счастья»[16]. Конечно, Франклин не знал, что говорил он о дрожжах, – ведь об их существовании стало известно только 150 лет назад. Но, даже не зная, что это такое, человечество попало в зависимость от этих микроорганизмов. Сами того не понимая, мы сделали дрожжи нашим партнером. Эти грибки кажутся настоящим чудом – особенно если не знаешь, как они работают, – чем-то, что подчиняется некой магической силе. Открытие этих не видимых невооруженным глазом живых существ и стремление разгадать их секреты привели к настоящей научной революции.
Дрожжи – это одноклеточные организмы, которые не являются ни растениями, ни животными, ни бактериями, ни вирусами. Царство грибов включает любые когда-либо виденные вами съедобные и несъедобные грибы; сюда же относятся заражающие растения ржавчинные и головневые грибы, а также грибок, вызывающий голландскую болезнь вязов. Человеку на собственной шкуре приходится испытывать действие грибков, вызывающих стригущий лишай, микоз стопы, молочницу и перхоть. Вспомним еще о слизистой плесени, которая способна образовывать самые крупные на Земле живые структуры[17]. Подобно животным, грибы хранят свой генетический материал – ДНК – внутри ядер своих клеток.
Как и у растений, их клетки снабжены плотной оболочкой, которая обеспечивает их прочность и защиту[18]. У растений эта оболочка в основном состоит из целлюлозы и лигнина – твердого вещества, более известного под названием «древесина». В клеточной оболочке грибов содержится хитин, который, по удивительному совпадению, есть и в оболочке насекомых, и в панцирях членистоногих. Хитин – это вещество, близкое по химическому составу к целлюлозе, но, в отличие от нее, содержащее азот.
Дрожжи – это первые эукариоты (организмы, в клетках которых есть ядро), чей геном был секвенирован[19]. В 1996 году биологам не терпелось узнать, как выглядит ДНК дрожжей, ведь в цитологии эти микроорганизмы могут считаться базовой единицей. Их можно легко и быстро вырастить в лаборатории, но поскольку в их клетках, как и в наших, есть ядра, они представляют собой идеальную систему моделирования формы жизни, сходной с нашей. Благодаря этим крошкам мы многое узнали о мире клетки; ведь, как сказано в одной из статей, дрожжи «знамениты и атипичны… и дают нам превосходную модель для изучения базовых характеристик эукариотов и экспериментов с ними, но абсолютно не могут служить моделью для изучения других представителей царства грибов»[20].
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]. Дрожжи – это крохотные фабрики. Если самой важной для человеческой цивилизации химической реакцией считать горение, то дрожжи отвечают за второе по важности химическое преобразование[22].
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] – 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]. 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] 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], 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]. 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]. 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]. 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] 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]. 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]. 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],[34]. Знаменитый французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак провел более точные измерения количества этанола, но и он не принял во внимание дрожжи.