Жвачка: природные смолы, нефтепродукты и медицина

Как появилась жевательная резинка и как она влияет на человека? Разбираемся в еженедельной рубрике «Имени языка Эйнштейна» в международный день зубного врача — 6 марта.

Природный прототип
Уже в древности люди жевали натуральные вязкие вещества природного происхождения для освежения дыхания и очищения зубов от кусочков пищи. В основном это были смолы местных деревьев: в древней Греции — мастика, смола мастикового дерева, в Северной Америке — смолы сосны и ели, а майя и ацтеки пережевывали чикл — млечный сок дерева саподилла.

Скандинавы использовали березовый деготь. В его состав входят компоненты, имеющие антисептические свойства, поэтому ученые предполагают, что уже несколько веков назад деготь пережевывали для профилактики и лечения заболеваний полости рта.

На территории скандинавских стран археологи периодически находят кусочки дегтя, пережеванные несколько тысячелетий назад. Благодаря антисептическим свойствам, такая «жвачка» долгое время сохраняет геном человека и информацию о бактериях его полости рта. Так что ученые могут узнать, кем были наши предки, чем они питались и какой образ жизни вели.

В 2019 году в Nature вышла статья о том, что в Дании нашли образец березового дегтя, пережеванный около 5700 лет назад. Ученые выделили и проанализировали геном жевавшего его человека и выяснили, что это была смуглая охотница-собирательница с темно-русыми волосами и голубыми глазами.

В 1850-е годы стали появляться первые жвачки нерастительного происхождения — из безвкусных нефтепродуктов: парафина и воска. Тогда, чтобы сделать жвачки более приятными, к пластичным основам стали добавлять подсластители и ароматизаторы.

Но в 1860-е американский изобретатель Томас Адамс после неудачных экспериментов по замене резины натуральным каучуком обнаружил, что, если нагреть чикл с сахаром и нарезать его на полоски, получится не менее вкусная жвачка. Адамс открыл производство и индустрия начала стремительно развиваться: появлялись все новые компании, их продукция совершенствовалась, товар пользовался популярностью у покупателей, а чикл стал его основным компонентом.

Современный рецепт
Сегодня жевательная резинка состоит из неперевариваемой основы и растворимых в воде подсластителей и ароматизаторов. При разжевывании они растворяются в слюне, благодаря чему проявляется вкус продукта.

Большинство производителей делают основы для жевательных резинок из синтетического каучука — полимеров, полученных из нефтепродуктов. Саподилловые деревья, из которых добывают природный каучук, не могут обеспечить сырьем производителей по всему миру. Несмотря на это, такие компании как Simply Gum и Chicza традиционно изготавливают продукцию на основе чикла.

От составляющих основы и их соотношений зависят механические свойства жвачки. Например, эластомеры — это вязкие, упругие полимеры; поливинилацетат делает материал более пластичным и менее липким, он связывает эластомеры с другими ингредиентами основы. Смолы смягчают материал, а пластификаторы делают его более гибким. Эмульгаторы же задерживают влагу и удерживают красители и ароматизаторы.

В составах жевательных резинок обычно не указывают компоненты «резиновой основы». Каждый производитель хранит ее составляющие и пропорции ингредиентов в секрете — это коммерческая тайна.

Не только пломбы выдирать
Медицинские и функциональные жевательные резинки, в состав которых входят лекарства или витамины, используют в лечебных или профилактических целях. Активные вещества через слизистые оболочки полости рта попадают сразу в кровь. Минуя пищеварительную систему, они начинают действовать быстрее, чем, например, те же вещества в форме таблеток. К тому же, соединения, отвечающие за доставку лекарств через желудочно-кишечный тракт, могут быть небезопасными, а основа жвачки в организм не попадает.

Жевательные резинки, содержащие кальций, хлоргексидин и фтор, защищают от кариеса и заболеваний полости рта. Но обычные резинки такого эффекта не оказывают. Аналоги с сахарозаменителями, в отличие от жвачек с сахаром, кариес просто не провоцируют. И от налета зубы очищает не сама резинка, а слюна, которая активно выделяется при ее употреблении.

Ученые выяснили, что жевание перед выполнением сложных задач стимулирует работу мозга, но эффект быстро ослабевает, а через 15-20 минут исчезает совсем. При этом результаты людей, которые жевали в течение выполнения теста, не отличаются от результатов контрольной группы.

Обложка: “Better Together!”, advertising of Warren’s
Иллюстрации: Nature Communication