Poczucie smaku: receptory, rodzaje smaków i percepcja

Zmysł smaku jest umiejscowiony w języku i pozwala człowiekowi dostrzec różne smaki substancji, które spożywa, takich jak jedzenie i napoje.

Istnieje pięć podstawowych cech smakowych: kwaśny, gorzki, słodki, słony i umami. Umami oznacza „smaczny” i jest ostatnim odkrytym smakiem. Pochodzi z receptorów stymulowanych przez glutaminian sodu, substancję naturalnie obecną w wielu produktach spożywczych. Jest również dodawany jako wzmacniacz smaku.

Prawie wszystkie kręgowce mają pięć cech smakowych, z wyjątkiem kotów, które nie postrzegają słodyczy.

Większość zwierząt ma tendencję do przyjmowania substancji słodkich lub słonych, ale unika kwaśnych lub gorzkich, ponieważ odnoszą się one do pogorszenia jakości pożywienia.

Sprawia to, że zmysł smaku ma również funkcję ochronną, ponieważ jeśli zjemy coś trującego lub w złym stanie, naszą reakcją będzie natychmiastowe wydalenie, ponieważ ma zły smak. W ten sposób zapobiega dotarciu do żołądka i powoduje choroby.

Smak i smak nie są takie same. Smak różni się od smaku tym, że pierwszy obejmuje zarówno zapach, jak i smak. Z tego powodu osoba, która utraciła zmysł węchu, nie jest w stanie odróżnić smaków.

Zarówno smak, jak i zapach są klasyfikowane jako chemoreceptory, ponieważ działają one w reakcji na cząsteczkowe związki chemiczne substancji.

Aby coś spróbować, należy rozpuścić je w ślinie, aby dotarła do receptorów. Wyspecjalizowane komórki receptora dla smaku znajdują się głównie w kubkach smakowych języka. Język jest podstawowym organem smaku.

Receptory smaku

Receptory komórek smakowych znajdują się na kubkach smakowych. Młody dorosły może mieć do 10 000 odbiorców.

Większość z nich znajduje się w języku. Jednak występują także w podniebieniu miękkim, gardle i nagłośni (chrząstka powyżej krtani).

Na błonie śluzowej znajdują się także kubki smakowe, które wyścielają górną część przełyku, co sprawia, że ​​smakuje po zjedzeniu.

Pąki smakowe

Kubki smakowe są receptorami sensorycznymi, które znajdują się głównie w języku. Istnieją 4 typy:

- Brodawki kielicha: są mniejsze, ale maja. Znajdują się u podstawy języka i idą do tyłu tworząc V (zwany językiem V). Zawierają około 250 kubków smakowych, zgrupowanych od 20 do 50 komórek biorców.

- Brodawki grzybicze: w kształcie grzyba i rozmieszczone na całym języku, zwłaszcza przed językiem V. Mają czerwonawy kolor, zawierają do 8 kubków smakowych i odbiorników dla temperatury i dotyku.

- Brodawki nitkowate: ich funkcja jest termiczna i dotykowa. Znajdują się na całym języku, od środka do krawędzi.

- Brodawki liściowe: znajdują się na krawędziach, z tyłu języka. Mają kubki smakowe po bokach, około 1300.

Gustatory

Większość kubków smakowych znajduje się w kubkach smakowych. Są mikroskopijne, ponieważ mają od 20 do 40 milionowych części cala i zawierają od 30 do 80 komórek odbiorczych. Wiele z tych komórek łączy się z zakończeniami włókien nerwowych.

Kubki smakowe znajdują się na powierzchni brodawek i komunikują się z otoczeniem przez przewód nazywany porami smakowymi. Mają trzy typy komórek nabłonkowych: komórki podtrzymujące, komórki receptora smaku i komórki podstawowe.

W każdym kubku smakowym znajduje się około 50 komórek smakowych. Są otoczone przez komórki podtrzymujące.

Komórki receptorowe przechodzą od podstawy przycisku w górę, wystając pionowo w pory smakowe. Komórki te żyją tylko około dziesięciu dni i są regularnie odnawiane.

Komórki podstawne znajdują się na obrzeżach kubka smakowego i wytwarzają komórki pomocnicze.

Istnieje błędne przekonanie, że język ma określone strefy dla każdego rodzaju smaku. W rzeczywistości wszystkie smaki mogą być wykryte przez wszystkie części języka, chociaż są boki nieco bardziej wrażliwe na pewne smaki.

Około połowa komórek czuciowych postrzega pięć podstawowych smaków. Druga połowa jest odpowiedzialna za przesyłanie intensywności bodźca. Każda komórka ma szereg specyficznych smaków, a zatem może być bardziej wrażliwa na każdą jakość smaku.

Na przykład tył języka jest bardzo wrażliwy na gorzki smak. Wydaje się, że jest to ochrona ciała, aby móc wydalić zepsutą żywność lub trujące substancje, zanim nas połkną i zaszkodzą.

Całkowite odczucie smaku występuje, gdy percepcja wszystkich komórek czuciowych całego języka jest połączona. Biorąc pod uwagę, że istnieje 5 podstawowych smaków i 10 poziomów intensywności, możliwe jest postrzeganie do 100 000 różnych smaków.

Rodzaje smaków

Ogólnie rozumiemy, że smak to zestaw wrażeń, które obejmują zapach, temperaturę i teksturę. Zmysł węchu jest bardzo ważny, ponieważ jeśli go zmieniamy, zdolność do uchwycenia smaków drastycznie spada.

Smak i zapach wpływają na nasze zachowanie i są częścią autonomicznego układu nerwowego. Dlatego, kiedy postrzegamy zły smak, możemy odczuwać mdłości i wymioty. Naszym zachowaniem jest prawdopodobnie unikanie tego rodzaju żywności. Wręcz przeciwnie, kiedy czujemy apetyczny smak, wzrasta produkcja śliny i soków żołądkowych; i będziemy chcieli kontynuować jedzenie.

Istnieje pięć podstawowych cech smaku, chociaż może istnieć kombinacja smaków, na przykład słodko-gorzkich. Podstawowe smaki to:

- Słodki: ten smak jest zwykle powodowany przez cukier, fruktozę lub laktozę. Istnieją jednak inne substancje, które są postrzegane jako słodkie. Na przykład niektóre białka, aminokwasy lub niektóre alkohole obecne w sokach owocowych lub napojach alkoholowych.

- Kwas: to uczucie jest spowodowane przez jony wodorowe (H +). Żywność, która zawiera ten smak najbardziej naturalnie, to cytryna, pomarańcza i winogrona.

- Słony: jest to najprostszy receptor smaku, wytwarzany głównie przez jony sodu. Zazwyczaj odczuwamy to w żywności zawierającej sól. Inne minerały, takie jak sole potasu lub magnezu, mogą generować to uczucie.

- Gorzki: ten smak jest spowodowany przez kilka różnych substancji. W komórkach czuciowych znajduje się około 35 różnych białek, które wychwytują substancje gorzkie. Jest to wyjaśnione z ewolucyjnego punktu widzenia, ponieważ człowiek musiał wykryć, które substancje były trujące, aby przetrwać.

- Umami: zazwyczaj spowodowane przez kwas glutaminowy lub kwas asparaginowy. To apetyczny, smaczny smak. Jego nazwa pochodzi od japońskiego słowa う ま 味, produktu kombinacji pojęć „umai” (う ま い), co oznacza pyszne i „mi” (味), co oznacza smak. Ten smak został zidentyfikowany w 1908 roku przez japońskiego naukowca Kikuane Ikeda.

Ta jakość smaku jest podobna do smaku bulionu mięsnego. Dojrzałe pomidory, ser i mięso mają dużą ilość kwasu glutaminowego. W kuchni chińskiej glutaminian jest szeroko stosowany jako wzmacniacz smaku.

Najnowsze badania sprawdzają, czy istnieją inne smaki, które mogą zostać przechwycone przez komórki sensoryczne. Uważa się, że może występować tłuszczowy smak, ponieważ prawdopodobnie istnieją specyficzne receptory tłuszczu.

W rzeczywistości wydaje się, że istnieją pewne kwasy tłuszczowe, które różnicują enzymy śliny. To jest obecnie badane.

Jest on również badany, jeśli występuje smak wapnia, ponieważ stwierdzono, że w języku myszy istnieją dwa receptory tego smaku. Jednak podobny receptor zaobserwowano w języku ludzkim, chociaż jego rola w degustacji nie została jeszcze określona.

W badaniach wyraźnie widać, że ten „smak” nie lubi myszy ani ludzi. Opisywany jest jako gorzki i wapienny smak. Naukowcy uważają, że jeśli smakuje wapń, jego celem byłoby uniknięcie nadmiernego spożycia żywności, która go zawiera.

Obecnie trwają prace nad ustaleniem, czy istnieją inne smaki, takie jak alkaliczne i metaliczne. Niektóre kultury azjatyckie nakładają na swoje potrawy curry to, co nazywają „srebrnymi lub złotymi liśćmi” . Chociaż na ogół brakuje im smaku, w niektórych przypadkach można dostrzec inny smak.

Naukowcy wskazali, że to uczucie ma coś wspólnego z przewodnością elektryczną, ponieważ daje językowi trochę ładunku elektrycznego.

Należy również wyjaśnić, że uczucie gorąca lub pikantna nie jest smakiem w sensie technicznym. W rzeczywistości jest to sygnał bólu wysyłany przez nerwy, który przekazuje odczucia dotyku i temperatury.

Niektóre pikantne związki, takie jak kapsaicyna, aktywują inne receptory niż kubki smakowe. Kluczowy receptor nazywa się TRPV1 i działa jako termometr molekularny.

Zwykle receptory te wysyłają swędzące sygnały do ​​mózgu po wystawieniu na działanie wysokich temperatur (ponad 42 stopnie). Kapsaicyna wiąże się z tym receptorem i obniża temperaturę aktywacji do 35 stopni. Z tego powodu receptory wysyłają do mózgu sygnały o wysokiej temperaturze, nawet jeśli jedzenie nie jest bardzo gorące.

Coś podobnego dzieje się ze smakiem świeżości z substancjami takimi jak mięta lub mentol. W tym przypadku aktywowane są receptory dotykowe, zwane TPRM8. W tym przypadku mózg zostaje oszukany do wykrywania zimna w normalnych temperaturach.

Zarówno ostry jak i chłodny są przekazywane do mózgu przez nerw trójdzielny zamiast klasycznych nerwów dla smaku.

Percepcja informacji smakowych: od języka do mózgu

Pierwszym krokiem do postrzegania smaku jest kontakt z naszym językiem i wewnętrznymi częściami ust. Informacje są przekazywane do naszego mózgu, aby można je było zinterpretować.

To, co pozwala nam uchwycić pewne cechy żywności, to kubki smakowe. Mają one bulwiasty kształt i mają dziurę w górnej części zwaną porą smakową. Wewnątrz są komórki smaku.

Substancje chemiczne w żywności rozpuszczają się w ślinie i dzięki porom smaku wchodzą w kontakt z komórkami smakowymi.

Na powierzchni tych komórek znajdują się specyficzne receptory smaku, które oddziałują z chemikaliami w żywności.

W wyniku tej interakcji w komórkach smakowych powstają zmiany elektryczne. Krótko mówiąc, emitują sygnały chemiczne, które są tłumaczone na impulsy elektryczne wysyłane do mózgu.

Zatem bodźce, które mózg interpretuje jako podstawowe cechy smakowe (słodki, kwaśny, słony, gorzki i umami), są wytwarzane przez różne reakcje chemiczne w komórkach smakowych.

W słonych produktach komórki smakowe są aktywowane, gdy jony sodu (Na +) wchodzą do kanałów jonowych, penetrując komórkę. Gdy sód gromadzi się w komórce, depolaryzuje, otwierając kanały wapniowe. Powoduje to uwolnienie neuroprzekaźników, które wysyłają wiadomości do mózgu.

Coś podobnego dzieje się z kwasowymi smakami. Obecne w nich jony wodoru wpływają do komórek receptora przez kanały jonowe. Powoduje to depolaryzację komórki i uwalnianie neuroprzekaźników.

Z słodkim, gorzkim i umami smakuje mechanizm jest inny. Substancje zdolne do wytwarzania tych smaków nie wchodzą do komórek biorcy, ale wiążą się z receptorami pośrednio związanymi z innymi. Białka aktywują inne substancje chemiczne (drugie przekaźniki), które powodują depolaryzację, uwalniając neuroprzekaźnik.

Istnieją trzy nerwy czaszkowe, które łączą się z neuronami smakowymi. Nerw twarzy przekazuje bodźce do kubków smakowych przedniej 2/3 języka, nerwu językowo-gardłowego tylnej części języka, a nerw błędny unerwia guziki w gardle i nagłośni.

Impulsy nerwowe docierają do żarówki kręgosłupa. Stamtąd niektóre impulsy są rzutowane na układ limbiczny i podwzgórze. Podczas gdy inni podróżują do wzgórza.

Następnie impulsy te są rzutowane ze wzgórza na pierwotny obszar smaku w korze mózgowej. Pozwala to na świadome postrzeganie smaków.

Ze względu na projekcje w podwzgórzu i układzie limbicznym wydaje się, że istnieje związek między smakiem a emocjami. Słodkie potrawy dają przyjemność, podczas gdy gorzkie pokarmy powodują odrzucenie nawet u niemowląt.

To wyjaśnia, dlaczego ludzie i zwierzęta szybko uczą się unikać jedzenia, jeśli może to wpływać na ich układ trawienny, i szukać tego, który był najbardziej przyjemny.