Искусственный язык дегустирует виски

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №8)

pic_2017_08_16-1.jpg

Гейдельбергский электронный язык для дегустации виски. Его «рецепторы» — молекулы поли(ариленэти-нилен)а, несущие положительный либо отрицательный заряд (РАЕ), или молекулы рекомбинантного зеленого флуоресцентного белка, в которых к флуоресцентной части привит положительно или отрицательно заряженный пептидный «хвост» (GFP).

И те, и другие могут взаимодействовать с компонентами смеси и светиться, а по яркости свечения отдельных лунок определяют оттенки «вкуса»

Химики из Гейдельберга создали систему химических сенсоров — искусственный язык, способный различить даже очень похожие образцы виски. Он определяет возраст напитка, солодовость и страну происхождения («Chem», 2017, 2, 6, 817—824, doi: 10.1016/j.chempr.2017.04.008).

Различные сорта виски, даже те, что явно отличаются по вкусу и запаху, могут быть настолько схожими по химическому составу, что большинство аналитических методик просто неспособно отличить одно виски от другого — в нем очень много близких по строению молекул, имеющих различное происхождение. Одни из них указывают на сырье, из которого готовили виски, другие образуются в процессе брожения, третьи экстрагируются из деревянных бочек, в которых состаривают напиток, четвертые специально добавляют для придания специфической нотки (например, цитрусовой). Как отмечает руководитель исследования Уве Бунц, он и его коллеги решили определить, насколько близкие по структуре вещества, входящие в состав виски, можно отличить с помощью аналитических методов.

Сенсор устроен просто: в лунках стандартного планшета находятся растворы, каждый из которых содержит краситель, способный к флуоресценции. Когда к этим растворам добавляют по капле виски, химические вещества, входящие в его состав, изменяют интенсивность флуоресцентного свечения красителей. «Прочтение» планшетов сканирующим спектрофотометром позволяет измерить эти незначительные изменения флуоресценции и получить характерную сигнатуру для каждого сорта виски.

По словам Бунца, наличие трех, четырех или пяти «рецепторов» на искусственном языке позволяет получить столько же «оттенков вкуса», различающихся по интенсивности, и эти оттенки вместе образуют уникальный для каждого образца шаблон-отклик. Для искусственного языка важен не столько один отдельно взятый сигнал, сколько их уникальная комбинация.

Хотя гейдельбергский искусственный язык непохож на обычный человеческий, Бунц утверждает, что работа его основывается на тех же принципах. Рецепторы нашего языка реагируют на различные вкусы — сладкий, горький, соленый, кислый, запахи же при этом воспринимаются обонятельными рецепторами носовой полости. В целом вкус пищи, которую мы едим, складывается из сочетания реакций сразу нескольких различных рецепторов.

В отличие от традиционных химических методов анализа, например, хромато-масс-спектрометрии, в которых идет разделение смеси на составляющие, искусственный язык анализирует всю смесь в целом. Как говорит Бунц, если вдруг кто-то добавит в виски небольшую дозу яда, искусственный язык этого не почувствует, потому что, если не считать этанола, яды в виски специально не добавляют, к тому же искусственный язык не «учили» находить яды в спиртном — у него нет соответствующих «рецепторов».

Более того, исследователи точно не знают, какие компоненты напитка отвечают за изменение свечения флуоресцентных красителей. Они просто определили, как комбинации флуоресцентных откликов коррелируют с возрастом виски, с тем, является ли оно односолодовым или купажированным, а также страной происхождения. Предполагается, что такие искусственные языки смогут стать ценным инструментом для выявления фальсификатов дорогих эксклюзивных сортов виски.

Исследователи предполагают, что предложенный ими подход к созданию искусственного языка может оказаться полезным для анализа других напитков, продуктов, лекарственных препаратов на предмет подделки или истечения срока годности и даже биологических материалов.

Разные разности

20.06.2018 10:00:00

«Концепция ложных новостей стала основой политических дискуссий с момента избрания Дональда Трампа президентом США и уже привела к делегитимизации средств массовой информации. Понимание общего и различного в восприятии ложных новостей политическими группами поможет разработать стратегию снижения политической поляризации в наших демократических сообществах», — так сформулировали цель своего исследования доктор Крейг Харпер и профессор Том Багули из Ноттингемского университета.

>>
04.06.2018 10:00:00

...землетрясение 2017 года в Южной Корее, второе по мощности в новейшей истории страны, случилось из-за геотермального завода...

...новый стартап «Mammoth Biosciences» в США объявил своей целью проведение любых ДНК- и РНК-тестов методом CRISPR в амбулаторных и домашних условиях...

...миниатюрный сенсор в переднем зубе может передавать по беспроводной связи сведения о состоянии полости рта и о том, что человек ест...

...создан камуфляж для инфракрасной области спектра, работающий по принципу кожи кальмара...

...экспериментально подтверждено, что викинги могли определять положение солнца в пасмурные дни с помощью «солнечных камней», поляризующих свет — кальцита, кордиерита или турмалина...


>>
28.05.2018 10:00:00

Как сделать максимально безболезненным для людей переход от личного автотранспорта к общественному? За счет создания дешевой службы электрических такси-роботов. Такой вывод следует из результатов моделирования, проведенного Гордоном Бауэром из университета Беркли и его коллегами из Лоуренсовской национальной лаборатории Минэнерго США.

>>
23.05.2018 10:00:00

Исследователи из нескольких институтов Великобритании, США и Франции проанализировали изотопный состав кислорода вулканических гор на дне океана и в тех образцах, что экспедиции НАСА привезли с Луны. Как оказалось, составы очень похожи, словно лунные породы — это и есть земные.

>>
30.04.2018 10:00:00

...NASA откладывает запуск космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) почти на год, до мая 2020 года...

...в Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН планируется создание нейтринного детектора на основе жидкого сцинтиллятора, который можно будет использовать как часть мировой сети таких детекторов для изучения внутреннего строения Земли...

...аэрозоль электронных сигарет вызывает повреждения ДНК в клетках легких, мочевого пузыря и сердца мышей, а также подавляет репарацию ДНК в легких...


>>