Se al cavolo piace Čechov – When cabbage loves Chekhov

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Cabbage Installation at Mediamatic, Amsterdam. Credit: perfectsenseblog.

 

Ho amato molto il mio appartamento quando vivevo a Trieste; appena trasferita ci vollero circa due mesi per far andar via l’odore di cavolo che lo possedeva. Sembrava essere una parte strutturale delle mura, o forse lo era davvero perché quell’odore, per la verità, non andò mai via del tutto.

E quindi, seppure allora dichiarai guerra aperta al cavolo in ogni sua forma ed espressione, ora quell’odore in qualche modo mi è caro.

La lotta all’odore di cavolo è una faccenda su cui non si scherza, e ci sono diverse ricerche per capire come cammuffarlo, contenerlo, cancellarlo, eradicarlo. Alcune di queste riguardano in particolare quello ornamentale, avete presente quei fiori un po’ “strani” – per chi non li ha mai visti – che girano in autunno, violacei, dall’aspetto di lattuga riccia con gambo lungo? Quelli. Chiunque li abbia avuti in casa almeno una volta conosce bene la fragranza pestilenziale di cui si riempie la casa se poco poco ci si dimentica di cambiargli l’acqua…

Brassica-oleracea

La questione dunque è questa: sti fiori sono tanto belli e decorativi quanto malefico è il loro odore dopo qualche giorno, e i giapponesi, che di piante e fiori ornamentali se ne intendono, e guarda caso ne fanno largo uso, hanno cercato il modo di ottenere fiori meno puzzolenti. Che poi, il problema riguarda anche le nostre parti, visto che ora vanno di moda, e l’Olanda ne è il maggior produttore europeo.

Forti di queste esigenze, nel 2014 i ricercatori del NARO Institute of Floricultural Science di Tsukuba e del Plant Breeding & Experiment Station (Takii & Company) di Konan, in Giappone, hanno fatto una ricerca sugli odori del cavolo ornamentale Brassica oleracea (var. acephala f. tricolor). Dalle loro analisi, fatte con gas cromatografia e spettrometria di massa, hanno potuto “catturare” e analizzare gli odori emessi dai fiori recisi e dall’acqua dei loro vasi.

Intermezzo

 

In Giappone la sensibilità per odori e fragranze è abbastanza diversa da quella Occidentale: profumi e odori sono molto apprezzati e il loro uso ha una lunga tradizione (gli incensi per esempio), tuttavia vengono usati in modo diverso, si prediligono fragranze più tenui e non “aggressive” o squillanti, e, soprattutto, si cerca di non turbare e disturbare gli altri in pubblico con i propri odori, di qualunque natura essi siano. Per i vegetali succede un po’ la stessa cosa, e di fatti anche fiori, come per esempio i narcisi, dall’odore gradevole, ma piuttosto intenso, sono apprezzati nei giardini all’aperto, ma non vengono usati per decorare ristoranti e luoghi pubblici perché l’odore è considerato troppo forte.

E ora immaginatevi quanto possa essere delicata da quelle parti la gestione del cavolo decorativo.

 

L’odore del cavolo

 

Dalle analisi sono emerse alcune molecole non proprio nuove: il dimetildisolfuro, emesso dal fiore e dall’acqua dei vasi, e il dimetiltrisolfuro, isolato solo dall’acqua. Il che non ha sorpreso particolarmente gli scienziati visto che queste molecole hanno un curriculum di tutto rispetto: sono, per esempio, tra le responsabili della puzza di diverse crucifere (cavolo, broccoli, broccoletti di Bruxelles, etc) e della cipolla.

Insieme a questi, dai fiori hanno isolato anche:

– α-pinene: odore di pino

– β-pinene: odore di trementina

– 2-esanale: odore fruttato

– metiltiocianato: odore dolciastro

Mentre dall’acqua dei fiori:

– allilisotiocianato: odore pungente tipo senape

– 3-metil tiopropil isotiocianato: odore irritante un po’ pungente tipo rapa o rapanello

– metil metiltiometildisolfuro: odore solforoso simile all’aglio e al cavolo cotti.

Queste le principali, bisogna poi tenere presente che dalle quantità in cui queste molecole sono presenti e come si “mescolano” insieme emerge l’odore complessivo.

 

Come ridurre le emissioni?

 

Capito quali sono i principali componenti dell’aroma di cavolo rimaneva da trovare un modo per ridurne le emissioni, insomma uno stratagemma per farli puzzare meno. A parte il saggio consiglio di cambiare spesso l’acqua dei vasi, gli scienziati hanno anche studiato alcune delle vie metaboliche che producono le sostanze odorose del cavolo: l’idea è che bloccando una di queste vie, si bloccherebbe o almeno ridurrebbe la produzione della o delle molecole puzzolenti, e si avrebbe un fiore che non fa puzzette e, quindi, più presentabile in società.

Dagli esperimenti di questi ricercatori pare che l’uso di inibitori della sintesi del  dimetildisolfuro (Cyprodinil e aminooxyacetic acid) non servano granché; al contrario, germicidi isotiazolinonici, usati in genere per far mantere più a lungo i fiori recisi, funzionano riducendo le emissioni di dimetildisolfuro del 30-40%.

 

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Anastasia Loginova listening to cabbage. Credit: Mediamatic.

Bonus

E poi c’è chi i cavoli li ama, al punto di mettersi a recitare per loro brani di Čechov e Tolstòj, come l’artista Anastasia Loginova. Succede al Mediamatic di Amsterdam, un’istituzione culturale che si occupa di arte, design e scienza e delle possibili intersezioni tra queste discipline in relazione all’ambiente e alla società. Ci sono stata recentemente e il programma invernale ha una sezione dedicata proprio al cavolo e come usarlo: Pare che la scorsa stagione il raccolto di cavoli sia stato perticolarmente abbondante, cosa fare dell’eccedenza? Il team di Mediamatic a risposto a proprio modo recuperandola e organizzando delle attività a tema per una riflessione sul cibo e come gestire a livello locale le eccedenze. Partendo da questo hanno organizzando incontri e workshop a tema (per esempio come fare il Kimchi – la versione giapponese dei crauti per capirci), menu a base di cavolo nel loro bistrot, e installazioni artistiche. Scopri così virtù e meraviglie di questo ortaggio: avete presente il suono dei pugni nei film di kung-fu? Ecco il suono migliore lo fanno con i cavoli.

 

When cabbage loves Chekhov

When I was in Trieste my flat was one of the things I loved most; at the beginning it was embedded in an awful cabbage odor. It toked me two months to get rid of that, yet after a while it was there. I embraced a cruel bat against that odor which now felt like a dear one.

Going against cabbage odor is a serious stuff, people try to cancel, undermine, reduce, get rid of it. Take the ornamental cabbage for example, it is not an easy guy, as you shall see if you try to keep it in the same water for more than 2-3 days… so, some researchers are working on that.

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Scientists from NARO Institute of Floricultural Science, Tsukuba, and Plant Breeding & Experiment Station (Takii & Company), Konan, Japan, made some studies on the ornamental cabbage Brassica oleracea (var. acephala f. tricolor) in order to find out the main odorants and how to fight them.

Researchers analyzed with gas chromatography-mass spectrometry techniques the air emitted by the cabbage-flower and coming from the vase water. It turns out most of pestilent odor comes from two well-known molecules: Dimethyl disulfide and Dimethyl trisulfide. These molecules are also responsible for the aroma of other cabbage-relatives (broccoli, Brussels sprout, etc.) and onions.

Other odorants isolated, though at the end they all blend together in the characteristic aroma:

  • α-Pinene odor of pine;
  • β-Pinene: turpentine-like
  • Methyl thiocyanate: Unpleasant and sweet odor
  • 3-Methyl thiopropyl isothiocyanate: Raddish-like
  • Allyl isothiocyanate: Mustard-like pungent odor

Researchers questioned also how to get rid or reduce the production of such molecules, and they find out that isothiazolinonic germicide, the same used to preserve cut-flower, is the most effective, along with the good habit of changing often the vase water…

Bonus

In defense of cabbage we must say it stinks mostly when is cooked (or overcooked) and the stinky molecules get released, but there are plenty ways to make it appetible and tasty,  for example just roasted, and in sauerkraut or kimchi (the Japanese way).

And we have people who love talking to cabbage and reading Russian literature to it as artist Anastasia Loginova does during her perfomances at Mediamatic in Amsterdam (on their website you find the full program). The cultural institution is hosting for winter season a series of workshop, installation and talk about cabbage. I was there recently and it is amazing to see and learn how many things you can do out of it. Did you know the best Kung-fu sound is made with cabbage?

 

Reference: Kishimoto et al., Odor Components and the Control of Odor Development in Ornamental Cabbage. J. Japan. Soc. Hort. Sci. 83 (3): 252–258. 2014

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Il gusto dell’acqua – If the mouse drinks light

Water

Che sapore ha l’acqua? Certo dipende, perché naturalmente a seconda dell’area geografica in cui ci troviamo, laghi, fiumi, pianure, montagne – bere, per esempio, l’acqua di Bergamo, vicino alle Orobie, è decisamente diverso dal bere quella delle zone sul Carso o ancora da quella della pianura padana (esempi non casuali dal mio catalogo esperienziale 😀 ). Però a parte questo, l’acqua “da sola”, priva di tutti questi “condimenti” geologici e ambientali, che sapore ha? Se dovessimo assaggiare dell’acqua demineralizzata per esempio, saremmo capaci di percepire alcuna sensazione o sapore caratteristici?

Le rane per esempio, hanno recettori per l’acqua, ma anche nelle pecore e nei gatti l’acqua evoca specifiche risposte nei nervi faciali che innervano la cavità orale. E pure il moscerino della frutta Drosophila melanogaster, che ha per molti aspetti un sistema gustativo analogo a quello dei mammiferi, ha recettori per l’acqua. Gli scienziati cercano perciò già da un po’ di capire quanto questa cosa sia diffusa negli animali e se nei mammiferi, oltre ai recettori per il gusto che già conosciamo – salato, dolce, amaro, acido e sapido (umami) – ce ne siano di specifici per l’acqua, vista la sua importanza per la sopravvivenza. Uno studio pubblicato pochi giorni fa (29 maggio 2017), sulla rivista scientifica Nature Neuroscience, suggerisce di sì, almeno nei topi.

La lingua allo specchio

Vi siete mai guardati la lingua? Viene più facile se, per esempio, avete bevuto del succo di mirtillo, o potete provare anche con un ghiacciolo vista la stagione, perché lasciano la lingua “colorata” ed è così più facile osservarne la superficie. Perlustratela e dimenticate l’immagine dei vecchi libri con la lingua divisa in zone a seconda del gusto (purtroppo la si trova ancora in alcuni libri e in rete ma è sbagliata!). Vi troverete di fronte a una distesa irregolare di piccole formazioni papilliformi, le papille gustative. Queste sì, hanno forme diverse distribuite in zone diverse: le fungiformi verso la punta e il centro della lingua, le foliate ai lati più posteriormente e le circumvalate sul fondo. In tutte però ci sono delle strutture, spesso fatte “a calice” diciamo, formate da cellule specializzate per riconoscere i sapori. Ogni calice è formato da gruppi di diverse cellule recettoriali ognuna sensibile a uno dei “gusti”- base, e perciò ogni papilla è in grado di rispondere più o meno a tutti i sapori indipendentemente do dove sia posizionata sulla lingua.

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Cellule recettoriali gustative. Da: Yarmolinsky et al., Cell 139, October 16, 2009.

Alcuni recettori rilevano il gusto acido. Su queste cellule ci sono proteine specializzate, una famiglia di recettori TRC, che si attivano appunto quando mangiamo cose dal sapore acido. Non si sa ancora bene come funzionino, la presenza di protoni (H+) in soluzione attiva questi recettori-canale e si pensa reagiscano quindi al cambio di pH circostante. Quando i recettori vengono attivati, il segnale viene trasmesso alle terminazioni nervose della lingua, in particolare alla chorda tympani, un ramo del nervo faciale (il nervo cranico VII) che innerva la parte anteriore della lingua e riceve le informazioni gustative da mandare al cervello.

I ricercatori hanno scoperto che questi recettori per l’acido vengono attivati anche dall’acqua. Il meccanismo di funzionamento non è ancora del tutto chiaro, ma i dati raccolti fino ad ora danno alcune indicazioni. Una delle ipotesi più gettonate al momento è che il passaggio dell’acqua sulla lingua rimuoverebbe lo strato di saliva sulle papille. Siccome la saliva è fatta al 99% di acqua, ma contiene anche diverse altre sostanze, sali ed enzimi, e ha un pH caratteristico, quando viene “sciacquata via” dall’acqua le cellule delle papille si ritrovano a contatto con un liquido, e un pH, diversi, e questo cambio attiverebbe i recettori. In questo modo l’acqua può essere percepita dal cervello immediatamente senza dover aspettare i segnali del resto del sistema digerente.

Se i topi bevono la luce

Come hanno fatto i ricercatori a scoprire questo fatto? C’erano già diverse evidenze scientifiche e dati che supportavano l’ipotesi di recettori sulla lingua sensibili all’acqua. Come prima cosa, quindi, bisognava accertarsi di questa cosa, e verificare la presenza di recettori capaci di rispondere all’acqua in modo specifico: testando i diversi recettori gustativi, nei topi, i ricercatori hanno osservato che solo quelli per l’acido, e non gli altri, si attivavano con l’acqua, ma non con altre sostanze simili. Inoltre, anche la chorda tympani riceveva quello stimolo, confermando che la presenza di acqua veniva effettivamente trasmessa per via gustativa. A questo punto c’era da verificare se davvero i recettori per l’acido fossero i responsabili. I ricercatori hanno fatto perciò un’altra serie di esperimenti osservando che nei topi privi di questi recettori la risposta all’acqua non c’era e gli animali non riuscivano a distinguere tra l’acqua e un’altra sostanza oleosa. Ora mancava un altro tassello: se quei recettori erano davvero capaci di attivarsi con l’acqua, ciò significava che una volta attivati, l’animale avrebbe dovuto comportarsi come se stesse bevendo, cioè percependo l’acqua. E gli scienziati hanno verificato proprio questo. Con la luce.

Con una tecnica chiamata optogenetica è possibile rendere specifiche cellule sensibili alla luce, un po’ come i recettori per la vista, e si possono così attivare artificialmente. In questo caso i topi avevano i recettori TRC per l’acido modificati in modo da poter essere attivati con la luce. Se questi recettori erano davvero i resposabili della sensazione per l’acqua, i topi, stimolati sulla lingua con la luce, avrebbero dovuto avere la stessa reazione che se stimolati con l’acqua. E ha funzionato proprio in questo modo. I topi avevano a disposizione un abbeveratore modificato che invece di rilasciare acqua emetteva luce quando l’animale andava a leccare per bere. I topi leccavano dalla bottiglia come se stessero bevendo normalmente e percepivano la sensazione gustativa dell’acqua anche se la lingua era stimolata solo con la luce. Questo esperimento ha così confermato che effettivamente i recettori TRC per l’acido mediano anche le risposte all’acqua. Si tratta ora di capire meglio come funziona questa attivazione.

Sensing water

If we take a closer look at our tongue we will discover a fascinating landscape covered by hundreds papillae of different shapes. There is where actually the sense of taste starts, where begins the rich savory feeling of our meal, the acidity of a soft drink, the bitterness of our black coffee, the sweetness of our favorite cake, or the effects of a too generous spoon of salt dropped in our soup. There is where we can taste water too. How does the water taste like?

It was already known from scientist that invertebrates like Drosophila melanogaster has specific receptors to sense water, and in frog, sheep, and cat,  the facial nerves who receives taste information get activated by water as well. Now it turns out that receptors TRC for sour taste are able to detect water.

taste-body

The mouse who drank water

Scientists just find that on a study published last month on the scientific journal Nature neuroscience. How does it work? They recorded the physiological activity of the facial branch nerve for taste, chorda tympani, during water stimulation; moreover they observed that the TRC-receptors for sour taste were specifically activated by water. The second step was to test for these receptors, therefore using genetically modified mice, scientists observed that animals without those receptors where unable to detect water and they could not distinguish water from other oleose substances. Finally, researcher tried to stimulate such receptors artificially to test if they were able to induce in animals a “drinking” behavior like drinking-water. And it worked out. Using a genetically modified mouse who has sour-receptors TRC sensible to light (like, say, sight receptors), scientists could activate them through light instead of using water. The mouse had a modified beverage disposable releasing light, not water: the animal approached and licked the bottles drinking “normally” and experiencing “water-taste”, although the tongue was stimulated by light only. That could prove that sour receptors actually mediate water-detection as well, in a taste-like manner.

Regarding the mechanism and how this activation works there are still some speculations. One of the most accepted hypotheses is that the receptors sense the change of pH in their environment, which is normally made by the characteristic saliva  composition, and pH. When we drink, water transiently washes out the saliva layer that covers the taste buds and the receptors “feel” that change sending a signal to the brain. It is a mechanism efficient and easy for the body to detect quickly the presence of water, but we need now further prove.

Bonus