Az íz és a kémiai összetétel közötti kapcsolat
Elnöki megnyitó beszéd a Kir. Magyar Természettudományi Társulat XCV. közgyûlésén, 1935. április 6-án
Ezelôtt
valamivel többel, mint egy félszázaddal, amikor a Kir.
Magy. Természettudományi Társulattal a bensôbb
kapcsolatot kerestem, két gondolat vezetett: egyik az volt, hogyha
véletlenül megszáll az ihlet, olyan módon elégíthessem
ki munkavágyamat, hogy gondolataim közlésébôl
azoknak is legyen valami hasznuk, akik természettudományos
ismereteik kibôvítésére törekednek; a másik
pedig az, hogy a természettudományok fejlôdése
iránt érdeklôdôk igényeit szemmeltartva,
azok kalauzolására vállalkozhassam, akik nem annyira
a zajtütô újdonságok, mint olyan részletek
megismerésére kíváncsiak, amelyeknek segítségével
már igazaknak ismert tények, jelenségek okáról
kielégítô felvilágosítást szerezhetnek.
Korunk történétének leggyászosabb idôszakában, amikor szagló- és ízlelôszervünknek édes-kevés hasznát vehettük abban az irányban, hogy ételeinket kívánatos ízek, italainkat kellemes illatfokozatok szerint állítsuk össze: ínyeskedésünket legfeljebb csak azzal elégíthettük ki, hogy az ízes élelmiszerek és ételek ízes, és az illatos italok illatos alkotórészei és kémiai összetétele között próbálkozunk valami tájékoztató kapcsolatot találni.
A szagot, illatot létesítô vegyületek kémiai összetételével már foglalkoztam a M. T. Akadémia III. osztályának 1920. június 7-én tartott ülésén; a mai alkalommal megkísérlem az ízes testek, helyesebben az ízes vegyületek némely fontosabb fizikai és kémiai sajátságaira irányítani a figyelmet.1
*
Ha azt kérdezném: mi az íz, hihetôleg kapnék egy feleletet, amelybe szûkebb értelemben, a mindennapi életben használt gyümölcsízekrôl volna szó, tágabb értelemben pedig minden testrôl, amelyet közvetlenül nyelvemmel érintve, vagy amelynek vizes oldatát kellô óvatossággal szájamba véve, különbözó minôségû ízt éreznék. Az íz szó tehát szûkebb jelentésében tárgy, tágabb jelentésében sajátság s mint ilyen, minden ízes testre érvényes a következô elgondolással. Arról, hogy valamely test ízes-e, ízlelô szervünk értesít, mégpedig úgy, hogy az íz érzését ideg útján juttatja idegrendszerünk központjáig. Tehát arra a kérdésre: mi az íz? – helyes felelet csak ez lehet: az íz érzését közvetítô ideghatás. Ízlelôszervünk azonban csak akkor teljesítheti feladatát, ha az ízes test oldható vízben. Az ízes test oldható a nyálban is, melynek kb. 99,2%-a víz. Míg egészen helyes következtetés, hogy íze csak a vízben oldható testeknek van, nem mondhatjuk, hogy minden vízben oldható test ízes is.
Az elemi testek közül a kémiailag tiszta arany és a platina se a víznek, se a szájunkban levô nyálnak nem kölcsönöz ízt, még akkor sem, ha több órán át érintkeznek egymással. Ha azonban réz-, ezüst-, vas- vagy különbözô ötvözetdarabot tartunk szánkban, több-kevesebb idô múlva ízt érzünk, mert belôle a nyálban levô sók hatására vízben oldható vegyületek keletkeznek. Az íz csak egyénileg érzékelhetô és nem mindig tiszta érzés, mert ha szag is van jelen, ez megtéveszthet észlelésünkben.
Kerestek olyan tulajdonságokat, amelyeknek segítségével az ízes testeket az ízetlenektôl meg lehetné különböztetni. Zwardemaker azt hitte, hogy a Lénárt-féle vízsugár-elektromossággal a célt már el is érte; azonban kiderült, hogy az eljárás nem megbízható. Voltak esetek, hogy nem ízes testek ízest jeleztek s voltak olyanok is, amikor ízes testek a várt hatással adósak maradtak.
Nyelvünk nagyon szégény az ízek elnévezésében: sós, savanyú, savanykás, lúgos, enyhén lúgos, édes, édeskés, keserû, kesérnyés szókkal a határozott ízek sora kész. Tehát van ötféle íz, négy árnyalattal. Az árnyalatok száma Iehet sok, sôt a sós íznek is lehetnek árnyalatai: de a nyelvben a sósságnak olyan mérsékeltebb foka, mint amilyen a savanykás a savanyúnak, az édeskés az édesnek, eddig nem volt használatos.
A málnaíz nem egységes test; könnyen észrevehetô benne az édes mellett egy illatos is, amelyek együttvéve zamatosságát idézik elô.
A gyümölcsök, élelmiszerek, italok illata nem elengedhetetlen kelléke ételeinknek, valamint a szomjúság oltására szükséges folyadékainknak: de azáltal, hogy ezeket élvezetessebbé, kívánatossabbá teszi, hozzájárul életörömeink fokozásához és ez a jó szolgálat a táplálékok, italok értékét is növeli.
A mûveltség és a tanultság terjedésének kétségtelen jele, hogy ma már a társadalom minden rétegében kezdik megérteni, hogy a betegségek gyógyításában számottevô tényezô az okszerû táplálkozás is. S minthogy az ilyen táplálkozásban nem közömbös a táplálék íze, mert ez szabályozza a táplálék felvételét a szervezetbe s minthogy felismerték azt, hogy bár az íz nem elégséges valamelyes ízes test megkülönböztetésére, de kettônek jellemzésére sikerrel használható: nyilvánvaló, hogy a testek ízét értékes adatként becsülhetjük. Ezt már azért is állithatjuk, mert az íz a szervezetet a mérgezés ellen is megvédheti, ha mindenki elég óvatos és kellemetlen vagy undorító ízû ételt nem nyel le.
Ismeretes, hogy akár húsból, akár lisztbôl, avagy mindkettôbôl készüljön valami étel, kôsóval teszik ízletesebbé: de a túlsózás nem javítja, hanem elrontja. az ételt. Az erôs sózás káros hatása, hogy megtámadja a nyelvet, a nyelôcsövet, a gyomor nyálkahártyáját és ne feledjük eI, hogy a sós ételek növelik a vérnyomást is.
A savanyított ételek savanyú hatását a sav elektrolites disszociációjának következtében felszabaduló hidrogénionoknak tulajdonítják újabb idôben. Lehet, hogy ennek a kifejezésnek valamikor több értelme lesz, mint amennyi van ma; amikor senkit sem tudnék megnevezni, aki meghatározta vagy meghatároztatta volna, hogy az ecetes bablevest az ecetsavnak milyen elektrolites disszociációja esetében fogyasztotta legjobb étvággyal, vagy mi volt a következménye, ha ennél nagyobb vagy kisebb volt az ecetsav disszociációjának foka?
*
Nálunk a keserû italok sem nagyon kedveltek, de egészen hiányoznak a keserû ételek. Ételeink keserûvé válhatnak, ha keserû ízû gyógynövényrészekkel, keserû alkaloiddal, vagy alkaloidos porral keveredhetnek, vagy megromlás következtében. Keserûsó (magnéziumszulfát), esetleg csodasó (nátriumszulfát) pora is hozzákeveredhet valami ételhez, de ritkán olyan csekély mennyiségben, hogy észrevehetetlen maradjon. Nem olyan feltûnôek, de kisebb mennyiségben is veszedelmesek az alkaloidok, melyek közül a kinin, morfin és más ópium-alkaloidok tisztán vagy porkeverékben, a sztrichnin leginkább cseppekben, elég gyakran elôfordulnak a lakásban. Ezek mindannyian keserû ízûek és kis mennyiségben is veszedelmesek.
Káros hatásúak a szervezetre különféle édes ásványi készítmények is, p. o. a berillium és az ólomsók, a szerves vegyületek közül a kloroform, bromoform és a nitrobenzol is. A berillium és az ólomsók vizes oldata, a kloroform, bromoform, nitrobenzol gôz vagy folyós állapotban, avagy vizes oldatban egyaránt mérgesek.
A szerves vegyületek közül a nádcukor, szôlôcukor, tejcukor, malátacukor már régóta ismert édeskeserû testek s mint táplálószerek, értékesek. Ha szájunkba erôsen sós, savanyú vagy keserû ízû test kerül, ártatlansága iránt már íze is gyanút kelt s ösztönösen tartózkodunk lenyelésétôl: de ha a test édes ízû, oldatát könnyen lenyelhetjük, mert az édes íz inkább a szájunkban levô folyadék lenyelésére, mint eltávolítására ösztönöz.
*
Vízben oldható kémiai anyagok biztos felismerésére az íz nem alkalmas: de két anyagnak egymástól való megkülönböztetésében ízük is segíthet bennünket. Egy vegyület feltétlen megismerésének akadálya az a körülmény, hogy sok vegyületnek lehet egyazon íze. Például a kinin, a sztrichnin, a morfin íze keserû és véletlenségbôl is készülhet belõlük olyan töménységû oldat, amelyeknek íze között különbséget tenni nem tudunk.
Máskép áll a dolog, ha oldatok elegyével van dolgunk. Ebben az elegyrészek ízét az, akinek elég gyakorlata van, több-kevesebb bizonyossággal megállapíthatja, fôleg, ha szervetlen sók oldatából készült az elegy. Legbiztosabb a nátriumklorid félismerése, valószínûen azért, mert legtisztább sós íze van. Néha segíthet bennünket az íz, ha valamely, tapasztalásunk szerint ízetlen oldat, például ivóvíz, valami oknál fogva ízt kapott. Ilyenkor, ha a szájban megforgatott vizen íz érezhetô, a hatóság, egy-két feljelentô szavára is megállapítja a víz tisztátlanságát s azonnal intézkedik a szennyezés okának kiderítése, megszüntetése és a víz tiaztaságára felügyelô megbízott felelôsségrevonása iránt is.
Kémiai készítményeken elôállításuknál fogva, vagy hamisítás céljából elôforduló, vízben oldható tisztátalanság is felismerhetô ízléssel. Fischer Emil megállapította, hogy polipeptidek vizes oldatának édes íze, az aminosavak jelenlétét árulják el, mert a polipeptidek íze keserû.
Néha eldönthetô ízleléssel az is, hogy valamely kémiai átalakulás befejezôdött-e már, vagy nem. A nádcukornál sokszor édesebb szaccharin – benzoesav-o-szulfimid – vízzel fôzve átalakul o-szulfamin-benzoesavas ammóniummá. A kémhatás akkor fejezôdött be, amikor az oldat édes íze megszûnt.
Hajdanában a cukorbetegek betegségét az orvos szintén ízleléssel állapította meg. Az eljárás lehetett eredményes, de nem volt ízléses. Szakács, szakácsnô, jó háziasszony ízleléssel nyugtatja meg lelkiismeretét, hogy ételei rendben vannak s a legkényesebb ízlést is kielégíthetik.
*
Miként említettem, valamely anyag vizes oldatára van szükségünk, hogy ízlelô szervünk révén ízérôl tudomást szerezhessünk. A hatás mibenlétérôl inkább csak sejtelmeink vannak. Úgy látszik, fontos szerepe van az elnyelésnek, mely a nyál és az ízes anyag oldata között végbemegy, minek következtében az oldat felülete töményebbé változik. Miként a vegyület szaga, gyógyító hatása, azonképpen íze is függ molekulájának szerkezetétõl. Azonban a vegyületek íze és molekulájának szerkezete között nem ismeretes olyan viszony, hogy a molekula szerkezetébôl az ízre tudnánk kóvetkeztetni. Annyi kétségtelen, hogy a vegyület molekulájának szerkezete és a vegyületek íze között egyszerûbb viszonynak kell lenni, mint amilyen szerkezete és szaga között van. Erre abból következtethetünk, hogy nagyon különbözô molekulaszerkezetû vegyületek oldatának íze egyenlô. Ezeknek megfigyelésébôl is következtethetnénk azokra az atomcsoportokra, illetôleg e csoportok elrendezôdésére, amelyektôl valamely íz feltételezôdik: de gondoljunk reá, hogy az ilyen atomcsoportoknak behelyettesítése a molekulába nemcsak a vegyület ízére, hanem oldhatóságára, az érzô szervekkel szemben tanúsított magatartására stb.-re is hat.
Mármost, tekintve, hogy a vegyületek íze és a molekulájok szerkezete között található vonatkozás nemcsak a biológusokat, hanem a kémikusokat is érdekelte, az ízlelô szervekkel szakszerûen foglalkozókon kívül állóktól közölt adatok jósága iránt kételkedések merültek fel. Roppant nagy adathalmaz vár ellenôrzésre, hogy következtetésekre használhatók legyenek. Az a jelzés is, hogy némely vegyület íze szúró, égetô, hûtô, világosabb megállapításra vár. Azoknak, akik az eddig közölt adatokat ellenôrizni, vagy az eddig gyûjtötteket kiegészíteni óhajtják, a következôkrôl kell tájékozódniok. A megvizsgált ízes oldatok töménysége, a szájba vett oldatok mennyisége, a szájban tartás ideje ismeretlen. Nincs megfigyelés arra nézve, hogy az oldatnak a szájból való eltávolítása után maradt-e utóíz. Nem tudható, hogy az, aki az oldat ízét megállapította, összehasonlította-e másik, ugyanolyan ízû vegyület oldatának ízével, megállapítandó, hogy oldatának íze egységes volt-e, vagy különféle ízû oldatok elegyével végezte észleléseit.
Természetes, hogy ezeknek az ellenõrzô vagy eredeti észleléseknek csak akkor van bizonyító erejük, ha a használt vegyületek kémiailag egészen tiszták voltak. A legcsekélyebb tisztátalanság használhatatlanná teszi az oldatot. Például: a tiszta acetilénkininnek alig van íze, míg a kissé tisztátalan készítmény nagyon keserû; a szaccharin, a mannóz, a glycyrrhizin sav édesízûek, de oldatuk már csekély tisztátalanságtól is keserû. Sokszor az elôállítás módjától függ valami készítmény íze. Ha a jódethilalkohol ethilenklórhidrinbôl készül káliumjodid segítségével, íze édes; ha azonban közvetlenül glikolból készült, égetô ízû.
Az említettekbôl kiderül, hogyha ugyanabból a készítménybôl két mintának az íze különbözô, egészen bizonyos, hogy egyik vagy másik készítmény valamely oknál fogva tisztátalan s megérthetjük azt is, hogy mekkora ijedtségen megy keresztül, fôleg ideges ember, ha az egyik gyógyszertárban készült pora íztelen, a másikban készült pedig keserû volt.
*
Azt gondolhatnók, hogy az egyenlô, vagy hasonló molekulaszerkezetû vegyületeknek egyenlô vagy hasonló ízûeknek kell lenniök. Ez az eset ritkán fordul elô. Sokkal több olyan vegyület van, amelyeknek ízük egyenlô, noha molekulaösszetételük különbözô, vagy ízük különbözô, noha molekulaszerkezetük csaknem egyenlô, mint amekkora azoknak a száma, amelyek egyenlô molekulaszerkezetûek és egyenlô ízûek is.
A kémikusok, éppen úgy, mint a szaggal teszik, ha a vegyületek íze egyenlô, vagy hasonló, analóg ízrôl beszélnek, ha kémiai tekintetben különbözô csoportba tartoznak is, és az íz homológiáját emlegetik, ha hasonló kémiai osztályba tartoznak.
Helyesebb volna ezt a megkülönböztetést elhagyni. Elvileg a dolog így áll: azok a vegyületek, amelyek egyenlô, vagy nagyon hasonló ízûek, függetlenek attól, hogy közel egyenlô vagy különbözô molekulaszerkezetûek. S megfordítva: különbözô ízû vegyületek, hasonló vagy egyenlô molekulaszerkezetûek is lehetnek.
A mondottak megvilágosítására álljanak itt 1. olyan vegyületek; amelyek molekulájának egyenlô a kémiai szerkezete s egyenlô vagy hasonló az ízük is; 2. egyenlô a vegyületek molekulájának kémiai szerkezete, de különbözô ízûek; 3. különbözô a vegyületek molekulájának kémiai szerkezete, de egyenlô vagy hasonló az ízük. Természetesnek látszik, hogy egyenlô molekulaszerkezetû vegyületeket egyenlô íz jellemezzen. Csak az a meglepô, hogy ebben a csoportban kevesebb példa van, mint a többiben. Megmagyarázni azt sem tudjuk, hogy miért különbözô ízûek az egyenlô kémiai szerkezetû vegyületek. Valamint azt sem, hogy miért különbözô kémiai szerkezetûek az egyenlô vagy hasonló ízû vegyületek.
Ismét nyomatékosan hangsúlyozom, hogy a példákért nagyon nehéz felelôsséget vállalni, mikor azokat a fennebb említett, hibát okozó nézôpontokból senki sem ellenôrizte.
1. csoport. Hasonló molekulaszerkezetû és hasonló ízû vegyületek.
Például álljanak:
I. Láncszerûen kapcsolt, szénhidrogénmolekulában
egy karboxil (–COOH) és egy amin (–NH2) atomcsoportot
tartalmazó származékok, mint optikailag izomer vegyületek
:
a) Jobbra- és balraforgató alanin vagy a-aminopropionsav
: CH3–CH(NH2)–COOH. Erôsen édes ízû,
kellemetlen utóízzel.
b) A jobbra- és balraforgató a-aminovajsav. Ezek is édesek.
II. Láncszerû kapcsolódású szénhidrogénbôl
leszármaztatható több hidroxil- (OH) gyököt
és az aldehidet jellemzô 
atomcsoportot
tartalmazó arabinóz képlete :
Ez is lehet jobbra- vagy balraforgató.
Mind a kettô édes, de különbözô mértékben.
III. A gyûrûszerû kapcsolódású
szénhidrogénnel, C6H6, benzollal kapcsolatos
a) az ortho-, meta- és para-nitroánisol.
Képletük: (NO2)C6H4–O–CH3;
az NO2 és az –O–CH3 atomcsoportok helyzetétôl
függ, hogy melyik az ortho-, a meta- vagy a para-származék.
Mind a három vegyület vizes oldata nagyon édes.
b) A benzol, C6H6, maradéka –C6H4– kapcsolva lehet nitro- NO2– és az acrilsavmaradék –CH=CH–COOH atomcsoportokkal: (NO2)–C6H4–(CH=CH–COOH) s ez a vegyület a nitrophenilacrilsav vagy nitrofahéjsav, mely a (NO2) és a –CH=CH–COOH maradékok helyzete szerint a –C6H4– atomcsoporthoz képest létesíti az ortho-, meta-, para-nitrofahéjsavat. Ezek az elôbbi nitroánisolokhoz képest mind határozottan keserû ízûek.
2. csoport. Hasonló molekulaszerkezetû vegyületek, melyeknek íze különbözô.
I. Láncszerûen kapcsolt szénhidrogének molekulájából
leszármaztatható aminosavak közül
a) a jobbraforgató valin, másnéven: a-aminoisovaleriánsav:
(CH3)2=CH–CH(NH2)–COOH gyengén
édes-keserû ízû, míg a balraforgató
valin erôsen édes.
b) A jobbraforgató leucin, a-aminoisocapronsav:
(CH3)2=CH–CH2–CH(NH2)–COOH,
határozottan édes ízû, a balraforgató
kelletlen ízû, gyengén keserû;
a jobbraforgató isoleucin: 
édeskés,
végre a jobbraforgató alloisoleucin egészen édes.
c) A jobbraforgató aszparagin : NH2–CO–CH2–CH(NH2)-COOH,
édes, a balraforgató nem édes.
A helyzeti isomerek is különbözô ízûek.
d) Az a-alanin vagy a-aminopropionsav: CH3–CH(NH2)–COOH édes, a b-alanin vagy b-aminopropionsav : CH2(NH2)–CH2–COOH gyengén édeskés vagy ízetlen.
II. Benzollal kapcsolatos származékok :
a) Orthodioxibenzol vagy pirocatechin C6H4(OH)2 [1, 2] keserû, metadioxibenzol vagy resorcin C6H4(OH)2[1, 3] édes, paradioxibenzol vagy hidrochinon C6H4(OH)2[1,4] alig édeskés.
b) Orthometoxiphenylcarbamid és az orthoethoxiphenylcarbamid
és 
ízetlenek.
nagyon
édes,
ízetlen.
