Найпростіша радість в житті людини - це смачна їжа. Здавалося б, йдеш на кухню, відкриваєш холодильник, проводиш певний час біля плити - і вуаля! - ароматне блюдо вже на столі, а ендорфіни в голові. Однак з точки зору науки весь прийом їжі від і до складається в складний багатогранний процес. А як нам іноді буває складно пояснити свої уподобання в їжі!

Дослідженням смакових рецепторів займається молода і ще тільки розвивається наука - фізіологія смаку. Розберемо деякі основні постулати вчення, які допоможуть краще розуміти наші смакові пристрасті і одномоментні слабкості.

Смакові рецептори людини

Смак є одним з п'яти почуттів сприйняття, які дуже важливі для життєдіяльності людини. Основна роль смаку - вибирати і оцінювати їжу і напої. У цьому йому багато в чому допомагають і інші почуття, особливо нюх.

Механізм смаку наводиться в дію хімічними речовинами, що містяться в їжі та напоях. Хімічні частинки, збираючись у роті, перетворюються в нервові імпульси, що передаються по нервах в головний мозок, де вони розшифровуються. Поверхня мови людини покрита смаковими сосочками, яких у дорослої людини від 5 до 10 тисяч. З віком їх кількість зменшується, що може викликати певні проблеми з розрізненням смаків. Сосочки, в свою чергу, містять смакові нирки, які мають певний набір рецепторів, завдяки яким ми і відчуваємо всю гаму смакового розмаїття.

Вони реагують тільки на 4 основних смаку - солодкий, гіркий, солоний і кислий. Однак сьогодні часто виділяють ще й п'ятий - умами. Батьківщиною новачка є Японія, і в перекладі з місцевої мови це означає "апетитний смак". На ділі ж умами є смак білкових речовин. Відчуття умами створюють глутамат натрію та інші амінокислоти. умами є важливим компонентомсмаку сирів рокфор і пармезан, соєвого соусу, а також інших неферментованих продуктів - волоського горіха, Помідори, броколі, грибів, термічно обробленого м'яса.

Цілком природним поясненням вибору їжі вважаються соціально-економічні умови, в яких живе людина, а також робота його травної системи. Тим часом, вчені все більше схиляються до варіанту, що смакові пристрасті визначаються генами і спадковістю. Вперше це питання було піднято в 1931 році під час досліджень, в ході яких відбувався синтез пахучої молекули фенілтіокарбомід (ФТК). Двоє вчених по-різному сприйняли речовина: для одного воно було гірким і дуже пахучим, а інший знайшов його абсолютно нейтральним і позбавленим смаку. Пізніше керівник дослідницької групи Артур Фокс перевірив ФТК на членах своєї родини, які його також не відчули.

Таким чином, в Останнім часомвчені схильні думати, що деякі люди по-різному сприймають один і той же смак і що одні запрограмовані набирати вагу від картоплі фрі, а інші можуть їсти його без шкоди для фігури - це питання спадковості. На підтвердження даного твердження вчені з Університету Дьюк в США спільно з колегами з Норвегії довели, що люди мають різний складгенів, що відповідають за запахи. У центрі дослідження стояло ставлення гена OR7D4 RT до стероїду під назвою андростенон, який у великій кількості міститься в свинині. Так, люди з однаковими копіями цього гена з огидою ставляться до запаху даного стероїду, а володарі двох різних копій генів (OR7D4 RT і OR7D4 WM), навпаки, не відчувають ніякої неприязні.

Цікаві факти про смаки

• Смакові сосочки мовою людини живуть в середньому 7-10 днів, потім вмирають і з'являються нові. Так що не дивуйтеся, якщо один і той же смак час від часу здається вам трохи різним.

• Близько 15-25% людей в світі сміливо можна називати "супердегустаторамі", тобто у них вкрай чутливий смак, так як більше сосочків мовою, а отже, більше смакових рецепторів.

• Смакові рецептори на язиці людини для солодкого і гіркого смаку були відкриті всього лише 10 років тому.

• Всі чисті смаки відчуваються людиною абсолютно однаково. Це означає, що не можна говорити про декілька видів солодкого смаку. За смаком якраз існує один солодкий смак, який, втім, може відрізнятися за інтенсивністю: бути більш яскравим, насиченим або бляклим. Аналогічно справа йде і з іншими смаками.

• Смакові рецептори найбільш чутливі в межах 20-38 градусів. Якщо ж охолодити мову, наприклад, льодом, то смак солодкої їжі можна вже не відчути або він може істотно змінитися.

• Хороший смак формується ще в утробі. Так, вчені встановили, що смак деяких продуктів передається не тільки через материнське молоко, а й через амніотичну рідину, Поки дитина перебуває в животі у мами.

• Американські вчені провели дослідження, яке встановило залежність смакових пристрастейвід віку і статі людини. Так, дівчатка в більшості своїй вважають за краще солодощі, фрукти, овочі. А хлопчики ж, навпаки, люблять рибу, м'ясо, птицю та в більшості своїй байдужі до шоколаду.

• Під час авіаперельоту через високого рівняшуму у людини знижується смакова чутливість до солоного і солодкого.

• Смак печива в 11 разів краще розкривається, якщо його запивати молочними напоями. А от кава, навпаки, "вбиває" всі інші відчуття. Тому якщо ви хочете в повній мірі насолодитися своїм десертом, краще вибирати правильні напої і вживати каву окремо від іншої їжі.

солодке

Солодкий смак, мабуть, найприємніший для більшості населення планети. Недарма з'явився вираз " солодке життя", А не яка-небудь інша. При цьому солодкими бувають не тільки борошняні та кондитерські вироби, а й продукти натурального походження. Укупі з цим вони ще й корисні. В складі більшості солодких продуктів міститься велика кількість глюкози. А як відомо, глюкоза - основне метаболічну паливо для людського організму. Саме тому смакові рецептори з легкістю розпізнають солодкий смак, та ще й попутно виробляють гормони щастя - серотонін і ендорфін.Слід звернути увагу на те, що подібні гормони викликають залежність. Ось воно пояснення того, що депресію і стреси ми вважаємо за краще заїдати чимось солоденьким.

Не секрет, що надмірне вживання солодкого несприятливо позначається на фігурі і стані шкіри. Однак не варто зовсім відмовлятися від десертів. Не їжте ласощі на голодний шлунок і в міру можливості намагайтеся замінити їх на сухофрукти, мед, горіхи.

кисле

До складу більшості кислих продуктів входить аскорбінова кислота. І якщо вам раптом гостро захотілося чогось кисленького, знайте, це може свідчити про брак вітаміну С у вашому організмі. Такі смакові перепади можуть навіть служити сигналом наступаючої застуди. Головне не перестаратися: не варто активно постачати свій організм цим корисним речовиною, все добре в міру. Надлишок кислоти негативно позначається на роботі травної системи і стан емалі зубів.

Якщо в обміні речовин бере участь багато кислоти, організм постарається сам позбутися від її надлишків. Це відбувається різними способами. Наприклад, через легені за допомогою видихання вуглекислоти або через шкіру за рахунок виділення поту. Але коли всі можливості вичерпані, кислоти накопичуються в сполучної тканини, що погіршує роботу травної системи і провокує накопичення шлаків в організмі.

Добова норма вітаміну С для дорослих чоловіків і жінок становить 70-100 міліграмів. Особливо багато його в кислих ягодах (агрус, смородина, журавлина), в цитрусових і ківі, в свіжих овочах (особливо в болгарському перці).

солоне

Проза життя полягає в тому, що після солоденького завжди хочеться чогось солоненького. Якщо ж потреба в солоному існує у вас незалежно від того, їли ви щось до чи ні, то варто прислухатися до свого організму. Так, американські вчені провели дослідження, в результаті якого встановили, що нестача певних мінеральних речовин в організмі може провокувати тягу до солоного.

Подібне бажання, наприклад, може свідчити про сильному стресі. Напружені будні і втома є одними з основних причин, по яким організм гостро потребує мінералах і солях. Щоб забезпечити його всім необхідним, споживайте в їжу горіхи, злаки, фрукти, овочі. Слід знати, що солоний смак незамінний при зневодненні організму. Це пов'язано з тим, що натрій має здатність підтримувати температурний баланс тіла. Тому підсолена вода може врятувати від теплового удару.

гірке

Історично гіркий смак є сигнал небезпеки, асоціюється з неприємними відчуттями. І дійсно, більшість отруйних речовин, що містять токсини, на смак як раз гіркі. Саме тому у людини багато рецепторів, що визначають гіркий смак, адже це в прямому сенсі життєва необхідність.

Разом з тим у людей ставлення до цього смаку буває різний: один і той же смак комусь може здатися нестерпно гірким, а для інших не грати ніякої ролі. Вчені провели дослідження на мишах різних порід, І результати були схожі. Одні гризуни не розрізняли гіркий смак, а інші, навпаки, дуже гостро на нього реагували. Фахівці пояснюють це здатністю смакової системи швидко еволюціонувати. Наприклад, при міграції на нові місця проживання у тварин сильно змінюються смакові переваги, Оскільки необхідно шукати нові джерела їжі.

До речі, гіркий смак має свій ідеальним варіантом. "Еталонної гіркотою" вважається природна речовинапід назвою хінін, яке використовують в процесі виготовлення деяких безалкогольних напоїві джина. Для багатьохідеальний смак - це гіркий шоколад. Він є найкориснішим сортом шоколаду, який прекрасно стимулює розумову діяльність.

Про смакові рецептори тварин і людини.

Тварини бачать цей світ, відчувають його запахи і відчувають смак їжі, звичайно, не так, як люди. Дослідження показують, що навіть одна і та ж їжа для різних тварин буде відрізнятися за смаком.

У всіх хребетних, тим більше у всіх ссавців є мови, на яких розташовані смакові рецептори або аналізатори смаку, кількість яких у різних видівтварин різко відрізняється. І так само, як сила нюху залежить від кількості нюхових рецепторів, інтенсивність чутливості до смаку їжі залежить від кількості смакових рецепторів.

Птахи, як правило, мають дуже мало смакових рецепторів. Наприклад, кури мають тільки близько 30 смакових рецепторів, в той час як у людини їх близько 10000. Кращий друглюдини, собака має близько 1700 смакових рецепторів, в той час як у кішки їх в середньому трохи менше 500. Менша кількість смакових рецепторів вони компенсують гострим нюхом.

Але людина, далеко не чемпіон за кількістю смакових рецепторів. Здавалося б, такі знайомі нам, домашні тварини, як корови їдять тільки траву або сіно. Проте, у Буренок близько 25000 смакових рецепторів, тобто в 2,5 рази більше, ніж у людини. Навіть у свині, яка харчується покидьками і помиями, їх близько 14000.

"Травоїдні мають так багато смакових рецепторів, тому що вони повинні бути в змозі оцінити, чи містить конкретне рослина небезпечні токсини" так вважає професор ветеринарії Сьюзен Хемслі з Австралії.

Тому такий розбірливий мову дрібного, великої рогатої і парнокопитного худоби йде на користь і людям. Адже ми, на відміну від травоїдних, не можемо на смак визначити, чи є в їх м'ясі і молоці небезпечні токсини. А вони б там точно були присутні, якби корова їла всю траву поспіль.

Але справжнім переможцем за смаковими відчуттями є сом. Ці вусаті мешканці водойм зазвичай мають понад 100 тисяч смакових рецепторів, які розташовані практично по всьому його тілу, але основна їх частина зосереджена навколо рота.

Чудове почуття смаку має вирішальне значення для сома, бо він полює в каламутній воді, де дуже низька видимість і цей хижак орієнтується і полює на смак.

Але смак визначається не тільки кількістю рецепторів. Навіть якщо кішки мали б тисячі смакових рецепторів, вони все одно не змогли б відчути присутність цукру в їжі, тому що вони не мають потреби в цьому продукті для підтримки життєдіяльності. Людині, на відміну від кішки цукор, тобто глюкоза, життєво необхідний. Правда, деякі з нас цим зловживають.

Тварини, перш за все, використовують смак, щоб визначити, чи є безпечною їжа. Поганий смакв цілому свідчить їм, що їжа є потенційно небезпечною, в той час, як гарний смаквказує на засвоєння їжі.

На мовах більшості ссавців є смакові аналізатори, які контактуючи з їжею, посилають сигнал мозку, який, в свою чергу, інтерпретує відчуття, як смак.

У людей є п'ять видів смакових рецепторів - солодких, солоних, кислих, гірких і юмамі (по японськи «дуже смачні».) Смак юмамі асоціюється, перш за все, зі смаком глутамату натрію. Завдяки цьому хімічній сполуціми, і особливо наші діти, любимо різні «сучасні» продукти: чіпси, сухарики, напівфабрикати, сосиски і ковбасу. Глютамат натрію надає цим шедеврам харчової промисловостіособливу апетитність. Крім того, вчені припускають наявність у нас на мові шостого смакового аналізатора, який відповідає за смак жиру.

Але не всі тварини мають такий широкий смакової спектр. Візьмемо, наприклад, здатність тваринами відчувати смак солодкого. Рецептор, що відповідає за смак солодкого, складається з пов'язаних білків, породжених двома генами, відомими, як Taslr2 і Taslr3. У кішки відсутня ген Taslr2, тому їй не до смаку цукерки і печиво.

Представники сімейства котячих є м'ясоїдними тваринами і рецептори солодощі не є необхідними для їх виживання. Однак, кішки можуть виявити гіркі аромати, які допомагають їм уникнути протухлого м'яса, тобто падали.

Вчені виявили, що на додаток до кішок і їх диких родичів, таким, як леви і тигри, інші м'ясоїдні тварини також мають генетичні мутації, які роблять їх не в змозі спробувати солодощі. Наприклад, дельфіни і морські леви.

Для всеїдних істот, таких, як собаки чи коні, ці гени, як і людини, як і раніше присутні, тому що солодкість є ознакою вуглеводів, важливим джерелом їжі для тварин, які споживають рослини.

Деякі ссавці, такі, як також мають спеціальні смакові рецептори, які налаштовані на рідину. Це рецептори знаходиться на кінчику язика, тобто тієї частини, яка входить в контакт з водою під час пиття.

Якщо тварина їсть багато солоного, то ця область мови стає більш чутливою і необхідність в воді у кішки або собаки збільшується.

Гурмани впевнені, що на смак їжі може впливати все що завгодно - від її зовнішнього виглядуі кольору посуду до розміру чека. Проте, серед усього спектра відчуттів, які супроводжують сніданок, обід і вечерю, фізіологи поділяють смаки «справжні» і «несправжні».

«Справжні» смаки завжди пов'язані з роботою смакових сосочків, які розташовані на мові і містять спеціальні скупчення клітин - смакові нирки. У них містяться клітини, які несуть білки-рецептор и і передають сигнал на нейрон и і, в кінцевому підсумку, в мозок. Анатомія і фізіологія цього процесу добре відома і давно увійшла в підручники. Що ж нового вдалося дізнатися про смак біологам за останні роки? Виявляється, досить багато.

4 = 2 + 2. Солоне і кисле

Згідно традиційної західною класифікацією, існують чотири основні смаки: кисле, солоне, гірке і солодке. Всі вони здаються абсолютно різними і приблизно дорівнює далекими один від одного. Проте, дослідження, які стали можливі тільки з розквітом молекулярної біології, показали, що солоний і кислий смаки дуже близькі один до одного і принципово відрізняються від солодкого й гіркого.

І солоний, і кислий смаки залежать від дуже близьких з хімічної точки зору речовин - невеликих іонів, що несуть єдиний позитивний заряд. Для солоного це катіони натрію, для кислого - іони водню. Рецепторами для тих і інших є іонні канали - білки, що пронизують клітинну мембрану і здатні пропускати через себе потік іонів певного заряду і розміру. Цей потік, в свою чергу, змінює електричний потенціал на мембрані і призводить до порушення клітки.

Дивно, але хоча принциповий механізм роботи рецептор ів давно зрозумілий, конкретний білок, який виступає в якості рецептор а солоного смаку, до цих пір не знайдений. Що стосується сприйняття кислого, то його білок-канал вчені знайшли тільки в 2006 році. Ним виявився PKD2L1 (можливо, йому допомагає PKD1L3), який, крім основної роботи в смакових нирках, бере участь у моніторингу кислотності спинно-мозкової рідини. І в тому і в іншому випадку природа кислотності (концентрація іонів водню) і рецептор, який його сприймає, ідентичні. Але «кислого смаку» спинномозкової рідини ми, звичайно, не відчуваємо. Відбувається це тому, що нервові закінчення з цією інформацією не приходять у «смакові» центри обробки.

Зображення: прес-служба «Роснано»

З кислим, як і з багатьма іншими смаками, існує велика варіабельність в сприйнятливості, яка, на думку вчених, залежить від рівня синтезу відповідних рецептор ів в різному віці. Можливо, саме цим визначається, наприклад, любов дітей до льодяникам.

Дзеркальні молекули. солодке

Рецептори солодкого й гіркого принципово відрізняються від іонних каналів, які відповідають за кисле і солоне. Перші відносяться до групи рецептор ів GPCR (G protein-coupled receptor - G білок-опосередковані рецептор и), за відкриття яких у 2012 році Роберт Лефковіц і Браян Кобилка отримали Нобелівську премію. Ці білки не переправляють речовини з одного боку мембрани на іншу, як це роблять іонні канали, а працюють по-іншому. При зв'язуванні сигнальної молекули (наприклад, цукру) зовні від клітини, рецептор и активують G-білок, який приєднаний до нього зсередини (в разі смакових рецептор ів він називається гастдуцін). G-білок запускає ланцюг реакцій, які, врешті-решт, призводять до порушення нижчих нейрон ів.

Відповідальні за солодкий смак рецептор и називаються T1R2 і T1R3. Ці GPCR розташовані на мембранах смакових клітин попарно, в комбінаціях T1R2 + 3 і T1R3 + 3. Різні типи солодких молекул зв'язуються або з обома білками з пари, або з якимось одним з них.

Смакові рецептор и можна обдурити. Наприклад, невеликий білок міракулін сам по собі несолодкий на смак, але якщо після нього з'їсти що-небудь кисле, наприклад лимон, він буде здаватися солодким. Точний механізм цього явища неясний, але відомо що міракулін зв'язується з рецептор ами солодкого смаку. Імовірно він змінює їх конформацію таким чином, що рецептор и починають активуватися в присутності протонів (тобто кислоти). Цей маленький білок міститься в плодах африканської рослини Synsepalum dulcificum, В простолюдді званого «чудовий фрукт» (miracle fruit), звідки й походить його назва.

Спектр «солодких» молекул, які приєднуються до них, дуже широкий. Солодким смаком в тій чи іншій мірі мають безліч різновидів моно- (глюкоза, фруктоза) і дисахаридів (сахароза, лактоза), і навіть деякі амінокислоти (гліцин). Незважаючи на такий розкид, дзеркальні стереоізомери «солодких» молекул (наприклад L-глюкоза або L-фруктоза), які в звичайних хімічних реакціях від них ніяк не відрізняються, солодкого смаку не мають. Це залежить від того, що білок утворює для цукрів місце посадки, під яке підходять тільки «правильні» стереоізомери.

Мало хто знає, але крім природних цукрів і штучних підсолоджувачів з рецептор ами солодкого можуть зв'язуватися і інгібітори, наприклад лактізол. Це ароматичну речовину приєднується до білка T1R3 і не дає молекулам цукрів активувати рецептор. Розчин цукру в присутності лактізола сприймається в три рази менше солодким.

Тягу до солодкого ми поділяємо з більшістю живих організмів, навіть бактеріями. Виняток становлять, наприклад, кішки. У 2005 році вчені з'ясували, що через те, що вони харчуються м'ясом, відповідний рецептор у них зламався, і солодкого вони просто не відчувають. У 2012 році виявилося, що байдужі до солодкого і багато інші хижаки. Серед них такі різні тварини, як дельфіни-афаліни, морські леви, очковий ведмідь і мадагаскарська фосса. Цікаво, що у всіх них гени рецептор ів «ламалися» по-різному і незалежно один від одного, що є типовим прикладом конвергентної еволюції.

Що стосується людини, то вже новонароджені немовлята, якщо їм пропонують на вибір кілька розчинів, порівнянних по солодощі з молоком, віддають перевагу найбільш солодкі з них. На зорі еволюції це була зовсім не шкідлива звичка, Яка веде до ожиріння і карієсу, а корисна опція, що дозволяє вибирати їжу, багату вуглеводами, а значить, калорійну і легко засвоювану.

Чому солодка їжа приносить нам задоволення? На мишах показано, що після вживання цукру в різних відділах мозку підвищується рівень дофаміну - нейромедіатора, який бере участь у виникненні відчуттів нагороди і задоволення. Однак не тільки активація смакових клітин може викликати позитивне підкріплення. Існують дані, згідно з якими глюкоза, яка легко проникає в мозок, може впливати на дофаминовую систему безпосередньо, минаючи рецептор и смаку. Якщо ці дані підтвердяться, це означатиме, що глюкозу приємно є навіть тим, хто не відчуває солодкого.

25 відтінків. гірке

Якщо рецептор ів для солодкого всього два, то гіркий смак набагато складніше - для нього існує цілих 25 варіантів рецептор ів, що належать до підгрупи T2R. Показано, що більшість з них дійсно беруть участь в розпізнаванні різних типівгірких речовин. Всього компонентів, що визначаються як гіркі, близько 550, для ста з них знайдений свій тип рецептор а. Така уважність тварин до гіркого смаку не видається дивною - на відміну від інших смаків, він несе попереджає, захисну функцію. Рецептори гіркого потрібні перш за все для того, щоб відрізняти неїстівні, токсичні та отруйні речовини.

Сприйняття гіркого смаку різними людьми є чудовою ілюстрацією до прислів'я «на смак і колір товариша немає». Залежно від варіантів генів смакових рецептор ів, їх носії сприймають смак по-різному. класичною моделлютут є чутливість різних людейдо двох синтетичним речовин - пропілтіоурацилом (PROP) і фенілтіокарбамід (PTC). В залежності від варіанту гена рецептор а (TAS2R38), люди або сприймають ці компоненти як дуже гіркі (в середньому, це близько 70 відсотків популяції), або не відчувають зовсім.

Цікаво, що схожі на PROP за структурою речовини містяться в рослинах роду Brassica, до якого відносяться кольорова капустаі брокколі. Тому вважається, що нелюбов до брокколі може бути зумовлена ​​генетично (хоча поки це спірне питання). Сприйняття еталона гіркоти, хініну, який є відомим лікамивід малярії, також генетично обумовлене. Носії одних варіантів T2R починають відчувати присутність хініну в дуже малих дозах, а носіям інших потрібно набагато більше.

П'ятий смак. умами

Умами - набір продуктів (помідори в'ялені в олії, сир пармезан, оливки, маслини, гриби консервовані в олії, серцевини артишоків консервовані в олії, прошутто, анчоуси солоні в трюфельному олії), здатний замінити тюбик "Смак №5 Паста умами"

Якщо існування солодкого й гіркого смаків визнавали ще тисячі років назад, смак умами увійшов до основного списку відносно недавно, пару десятиліть назад. Родина умами - Японія, саме там ще на початку XX століття, експериментуючи з традиційною кухнею, послідовно відкрили компоненти, які надають їжі особливий пікантний (приблизно так перекладається з японської «умами») смак. Це смак, не схожий ні на один з відомих чотирьох.

Японський хімік Кікунае Ікеда став першим, хто виявив, що ключовий «смачною» складової супу з ламінарії є глутамат - сіль глутамінової кислоти (одна з 20 амінокислот, що складають білки у живих організмів). Пізніше був розгаданий секрет сушеного тунця - як необхідного речовинидля надання йому смаку був Ідентифіка ства рибонуклеотид инозин монофосфат. Нарешті, з грибів шиітаке Акіра Кунінака виділив інший нуклеотид - гуанозин монофосфат. Він також з'ясував, що рибонуклеотиди самі по собі не мають смаку, а тільки підсилюють сприйняття основного джерела умами - глутамату. Довгий часбуло незрозуміло, яким чином це відбувається, і тільки в останні роки було показано, що молекули рибонуклеотидов зв'язуються з рецептор ами глутамату, посилюючи таким чином взаємодія між білком і його головним лигандом. Хіміки називають це аллостерическим активированием. Це відкриття дозволило розгадати багато традиційні поєднанняв кухнях народів світу, наприклад, поєднання пармезану з томатною пастоюі грибами в італійській кухні. Виявилося, що сир і томати багаті глутамінової кислотою, а гриби - инозин монофосфатом.

Треба сказати, що заповзятливий Ікеда не тільки відкрив, що глутамат натрію є джерелом смаку умами, але і запатентував його виробництво. Уже через рік після відкриття, в 1909 році, була заснована компанія «Аджіномото», яка стала виробляти глутамат в якості харчової добавки. З тих пір ця компанія виросла в транснаціональну корпорацію, а в 1985 році умами офіційно був визнаний смаком.

Рецептори глутамату беруть участь не тільки в сприйнятті смаку. Білок mGluR4 локалізована в мозку на мембранах певних нейрон ів і відповідає за зв'язування позаклітинного глутамату, який тут виступає в ролі нейромедіатора і бере участь в передачі сигналу між нейрон ами. Рецептором смаку умами є розташована на мові укорочена форма цього ж білка. Концентрація глутамату в мозку дуже мала, тому мозкові рецептор и до нього дуже чутливі. Укорочена форма, що відповідає за сприйняття смаку, має в тисячу разів меншою чутливістю. Так само, як і білки з TR-групи, mGluR4 належить до сімейства GPCR. Крім нього, в сприйнятті смаку умами беруть участь ті ж рецептор и, що і для солодкого - T1R, але в інший комбінації - T1R1 + T1R3.

Шосте відчуття. жирне

Якщо ми здатні розпізнавати на смак їжу, багату вуглеводами (солодке) і білками (умами), логічно припустити, що повинен існувати рецептор і для третьої складової раціону - жирів.

Дійсно, в 2005 році з'ясувалося, що миші здатні розрізняти «смак жиру», причому в цьому бере участь білок CD36. Якщо зазвичай миші тяжіють до жирної їжі(Та й люди теж), то після виключення CD36 вони ставали до неї байдужі.

У минулому році американські вчені підтвердили і здатність людей розрізняти на смак присутність в абсолютно однакових по консистенції і запаху розчинах наявність жиру. Так само як і у гризунів, рецептор му жиру, а точніше, жирних кислот, виявився CD36. Жири в їжі найчастіше присутні в формі тригліцеридів, тобто ефірів жирних кислот і гліцерину. Якщо миші виявилися здатні розрізняти тільки вільні жирні кислоти, люди відчувають присутність в їжі як вільних жирних кислот, так і тригліцеридів. Ця здатність пояснюється наявністю в нашій слині травного ферменту ліпази, яка частково отщепляет жирні кислоти від тригліцеридів вже в роті.

CD36 відноситься до сімейства скевенджер-рецептор ів (фагоцитарних рецептор ів), які, крім усього іншого, розпізнають «зіпсовані» ліпіди. У складі смакових клітин він виконує функцію сенсора жирних кислот. Разом з ним цю функцію, імовірно, виконує білок GPR120 з сімейства GPCR. Ці рецептор и не тільки сигналізують нам про те, що їжа жирна, а значить енергетично цінний, а й запускають складну ланцюжок гормональних реакцій, результатом якої стає виділення травних ферментів, зокрема, ліпази, і зміна харчової поведінки. Через цю причинно-наслідкового зв'язку (рецептор - харчова поведінка), а також з-за вираженою зв'язкуміж тягою до жирної їжі і різними варіантамигена CD36, новий смаквідразу ж став об'єктом пильного вивчення. Чим більше синтезується білка CD36, тим сильніше людиназдатний відчувати «смак жиру». Передбачається, що штучно змінюючи CD36-залежну регуляцію, можна буде охолоджувати нашу любов до жирної їжі.

Любов до крейди. кальцій

Схоже, що з розвитком молекулярної біології нові смаки будуть з'являтися кожен рік, і кислого з солоним доведеться потіснитися. кальцій - необхідний компонентдієти; крім того, що він грає важливу рольв організації внутрішньоклітинних сигнальних каскадів, кальцій необхідний для формування кісток. Багато тварин, щоб задовольнити потребу організму в кальції, шукають його солі в природі. Люди теж не є винятком - маленькі діти раз у раз починають їсти крейду і вапно.

Людина безумовно розрізняє смак кальцію, і в 2008 році вчені виявили до нього рецептор. Ним виявився вже відомий нам T1R3, який відповідає за розпізнавання солодкого і умами. У нормі, коли кальцію вистачає, його смак не подобається ні мишам, ні людям. Однак, як водиться, носії деяких генетичних варіантів T1R3 до нього тяжіють: коли дослідники перевірили сприйнятливість до речовини сорока різних лініймишей, виявилося, що одні з них жадібно хлебтали водичку з лактатом кальцію, в той час як інші її пити не прагнули.

То в жар, то в холод

Розберемося тепер з відчуттям, яке традиційно вважається смаком, хоча фактично їм не є - воно не пов'язане зі смаковими сосочками і спеціалізованими клітинами, які в них присутні. Йдеться про гостру і пекучої їжі.

Як вже досить давно з'ясували біологи, пекуча їжа відповідає своїй назві - її компоненти активують рецептор и тепла. Вони, як і рецептор и кислого і солоного, є іонними каналами, але при цьому відносяться до абсолютно іншого сімейства - TRP. Ці рецептор и знаходяться на кінчиках трійчастого нерва і відповідають за сприйняття температури, а також є рецептор ами болю. Через трійчастий нерв також передається тактильна інформація, наприклад про текстуру їжі.

Для оцінки інтенсивності різних смаківпридумані спеціальні шкали, в яких та чи інша речовина порівнюється з еталоном, смак якого прийнято за одиницю. Для солодкого смаку таким еталоном вважається сахароза (цукор). фруктоза солодше цукрув 1,7 рази, а штучний підсолоджувач аспартам - в 200 разів. Для гіркого смаку еталоном служить хінін. Самим гірким речовиною є денатоніум з індексом гіркоти 1000. Для кислого і солоного еталонами служать розбавлені розчини соляної кислотиі кухонної солі, Відповідно. Шкалою оцінки пекучості служить шкала Сковілла, а для умами шкали не існує, адже він визначається тільки одним речовиною.

Здавалося б, навіщо вживати в їжу речовини, які активують рецептор и болю? Точної відповіді на це питання поки немає, але вчені вже знайшли зв'язок між рецептор ами болю і смаком. Виявилося, що пекучі речовини на зразок капсаїцину з перцю чилі, активують больові нервові волокна, які у відповідь виділяють нейропептиди тахікінінов. А смакові клітини чутливі до тахікінінов, які модулюють сприйняття смакових рецептор ів, по крайней мере, смаку умами. Таким чином, дія прянощів полягає в тому, щоб посилювати «класичні» смаки - відкриття, яке важко назвати несподіваним.

В основі пекучих приправ лежить цілий рядречовин, які всі працюють за тим же принципом - викликають активацію TRP-рецептор ів. Це капсаїцин з перцю чилі, пиперин з чорного перцю, аллил изотиоцианат з гірчиці і алліцин з часнику. Всі вони у великій концентрації є токсичними. Для порівняння пекучості перців, що містять капсаїцин, придумана спеціальна шкала (шкала Сковілла). Внизу цієї таблиці знаходиться солодкий перець(Паприка). Соус табаско має відносно м'який смак - всього близько 2500 одиниць шкали, кайенский перець оцінюється в 30000, самим же пекучим перцем вважається індійський перчик Naga Jolokia, який має за шкалою Сковілла близько мільйона окулярів. Як не дивно, його теж їдять. А також використовують в якості хімічної зброї.

Деякі речовини також діють на температурні рецептор и, але викликають при цьому зворотну реакцію. Характерне для ментолу і камфори почуття «холодку» на мові досягається шляхом активації іонного каналу TRPM8 (капсаїцин активує в основному TRPV1 і TRPA1). Якщо в нормі цей канал активується при температурі нижче 37, ментол знижує температуру його активації, і локальне відчуття холоду виникає при нормальній температурітіла. Завдяки цим рецептор ам у нашої мови є унікальна можливістьвідчувати жар і холод одночасно - спробуйте поїсти перчика і запити його м'ятним чаєм.

Яка на смак батарейка?

Більшість читачів напевно знають відповідь на це питання. Думки зазвичай розділяються між кислим, солоним і «металевим». Багато хто вважає, що такий же металевий присмак має кров. для металевого смакунемає ніяких спеціальних рецептор ів, і як він виникає, не до кінця зрозуміло. Вважається, однак, що «еталоном» металевого смаку є смак розчину сульфату заліза.

Щоб прояснити механізм виникнення «металевого смаку», вчені в 2004 році провели серію експериментів, в ході яких давали добровольцям пробувати розчини солей різних металів і лизати металеву фольгу і батарейки. З'ясувалося, що смак сульфату заліза пропадає, якщо затиснути ніс, тобто насправді це не смак, а нюхова реакція. Так як розчин заліза ніяк не пахне (ні іони заліза, ні сульфат-іони не здатні покинути воду), передбачається, що залізо в роті викликають швидке окислення ліпідів, що призводить до вивільнення «пахучих» компонентів.

Металевий присмак крові також можна пояснити вивільненням заліза з гемоглобіну. Однак електрична стимуляція (то, що відбувається при лизанні батарейки) мабуть, дійсно безпосередньо активує рецептор и смаку. По крайней мере, смакові клітини другого і третього типів мають властивість електровозбудімості. Ще більш складною картину робить той факт, що штучні підсолоджувачі, типу сахарину, призводять до відчуття металевого присмаку в роті через активацію згаданого вище рецептор а TRPV1.

сичуаньский перец.Вібрація

«Вкусологія» - відносно молода наука. на молекулярному рівніосновні відкриття в ній почалися тільки в останні 20 років, - наприклад, рецептор и для основних смаків були Ідентифіка царювати лише на початку 2000-х років. Навіть знайома людям протягом тисячоліть їжа підкидає сюрпризи, як це сталося з сичуаньської перцем, смак якого виявився вібрацією.

Автори дослідження показали, що відчуття поколювання від сичуаньского перцю проводяться тим же нервовими волокнами RA1, які задіяні і в механорецепціі. Виявилося, що десенсибілізація (стомлення) слизової за допомогою простого механічного вібратора призводить до зміни «смаку» приправи: пощипування знижують свою частоту.

Очевидно, що це відкриття могло б бути зроблено досить давно, ніяких особливо сучасних методівдля дослідження вчені не використовували. Тим більше сюрпризів можна чекати від звичних речовин, коли за них візьмуться учені, які мають новітнім науковим арсеналом.

Якщо вірити книгам про їжу у приблизно 10 тисяч. Вважається, що людина розрізняє чотири основні смаки: солоний, кислий, солодкий, гіркий. Не так давно відкрили два нових види: смак жиру і смак крові. Так само існує смак «Umami» - смак глутамату натрію. Його іноді називають «солодкуватим».

додатково

рецептор- складне утворення, що складаються з терминалей дендритів чутливих нейронів, глії, спеціалізованих утворень міжклітинної речовини і спеціалізованих клітин інших тканин, які в комплексі забезпечують перетворення впливу факторів зовнішнього або внутрішнього середовища в нервовий імпульс. У деяких рецепторах подразник безпосередньо сприймається спеціалізованими клітинами епітеліального походження або видозміненими нервовими клітинами, які не генерують нервових імпульсів, а діють на іннервують їх нервові закінчення, змінюючи секрецію медіатора. В інших випадках єдиним клітинним елементом рецепторного комплексу є саме нервове закінчення, часто пов'язане зі спеціальними структурами міжклітинної речовини.

смак- відчуття, що виникає при дії різних речовинпереважно на рецептори смаку. Інформація від рецепторів смаку передається по аферентні волокнах лицьового, язикоглоткового і блукаючого черепних нервів до ядра одиночного тракту довгастого мозку, потім перемикання відбувається в ядрах таламуса і далі в постцентральную звивину і острівець кори великих півкуль, де формується смакові відчуття. За іншими відомостями, корковий кінець смакової системи розташований в парагиппокампальной звивині і в гіпокампі. Крім солодкого, гіркого, кислого, солоного смаку сучасні людив різних країнахвиділяють також умами, терпкий, пекучий, м'ятний, лужний, металевий і ін. смаки.

• У людини відчуття смаку розвивається при безпосередній участі гілок лицьового і язикоглоткового нервів, які забезпечують смакову чутливість на передніх 2/3 і задньої 1/3 мови відповідно. Поняття аромат в великій мірі пов'язано з одночасним сприйняттям смаку і запаху.