какие вкусы распознает язык

Анатомия вкуса: как работают наши вкусовые рецепторы

Это перевод статьи из блога «Decoding delicious» о том, как формируется вкусовое впечатление в том числе от кофе

5 мин. на чтение

109378 просмотров

Делимся переводом статьи про анатомию вкуса. Она поможет понять, как формируется вкусовое впечатление и почему в оценке кофе важен не только вкус, но и тело, запах и температура.

Вкусовые сосочки: из чего состоит поверхность языка

Если внимательно посмотреть на язык, мы увидим, что он как будто покрыт маленькими «пупырышками». Кажется, что это и есть наши вкусовые рецепторы. Но на самом деле это вкусовые сосочки. Рецепторы намного меньше: в одном вкусовом сосочке — от 3 до 100 рецепторов.

Вкусовые сосочки языка

Обратите внимание, что некоторые сосочки выглядят иначе, чем другие. Это потому что у нас на языке четыре типа сосочков. В центре языка — множество маленьких, тонких сосочков. Они называются нитевидными и не содержат вкусовых рецепторов. Спереди и по бокам языка — маленькие круглые сосочки, похожие на крапинки. Это грибовидные сосочки — они обычно содержат по 3–5 вкусовых рецепторов.

Увидеть другие два типа гораздо сложнее. Посмотрите на самую заднюю часть языка — туда, где расположены миндалины. Возможно, вам удастся разглядеть несколько выступов по бокам. Это листовидные сосочки. А ближе к небному язычку расположены большие, круглые вкусовые сосочки. Они называются желобовидными. Каждый из этих двух типов содержит более 100 вкусовых рецепторов.

Сладкий, горький, солёный. Правда ли, что разные части языка отвечают за разные вкусы?

Глядя на расположение сосочков на языке, мы вспоминаем уроки биологии, на которых изучали карту языка. Она показывает области, которые отвечают за распознавание разных вкусов — соленого, сладкого, кислого, горького и острого. Но не все так просто: карта языка — это миф! Каждый вкусовой рецептор, независимо от расположения, может распознавать все пять вкусов.

Карта языка — это миф: каждый вкусовой рецептор распознает все пять вкусов

Структура вкусовых рецепторов: как мозг получает сигнал о вкусе

Давайте поближе рассмотрим вкусовой рецептор. Он состоит из двух типов клеток — вкусовых, которые выполняют основную работу по распознаванию вкуса, и вспомогательных. Над каждым вкусовым рецептором расположена вкусовая пора — отверстие, в которое проникают молекулы еды для взаимодействия со вкусовыми клетками.

Каждая вкусовая клетка имеет вкусовой волосок. Когда он соприкасается с молекулой пищи, клетка посылает мозгу импульс: обнаружен вкус! Импульс проходит через черепной нерв, который соединяет вкусовые рецепторы с мозгом.

Каждый вкусовой рецептор содержит 30–50 вкусовых клеток. Это означает, что ваш мозг одновременно обрабатывает тысячи сигналов от вкусовых рецепторов. Он берет информацию, которую посылают рецепторы, и сравнивает с воспоминаниями о вкусах, которые вы когда-либо ощущали. Именно так мозг распознает, что именно вы едите.

Существует всего пять вкусов — сладкий, соленый, кислый, горький и умами. Все остальное ваши вкусовые рецепторы попросту игнорируют. Но мы знаем, что вкусовые впечатления нельзя уместить в пять определений. И в этом случае пора вспомнить про запах и ощущения во рту.

Хрустящий, сочный, тягучий: как ощущение пищи во рту влияет на восприятие вкуса

Когда мы говорим «вкусно», наш мозг на самом деле оценивает не только вкус, но и множество других факторов. Текстура, влажность, температура, жирность — это лишь часть того тактильного опыта, который мы получаем во время жевания или глотания. Вы не станете есть отсыревшую гранолу, пить теплую газировку или угощать друзей засохшим печеньем. Даже если вкус блюд остался тем же, общее впечатление будет негативным.

Как запах влияет на восприятие вкуса

Во время жевания и глотания вы ощущаете запахи даже той пищи, которая уже у вас во рту. Все они поступают в носовую полость, где расположены обонятельные клетки. Эти клетки работают так же, как и вкусовые рецепторы — но отвечают за восприятие запаха, а не вкуса. У них тоже есть крошечные волоски, которые при контакте с запахом посылают мозгу сигнал через обонятельный нерв.

Взаимодействие обонятельных клеток с запахами

В отличие от вкусовых, обонятельные клетки могут различать тысячи разных ароматов — от мясного до фруктового. Получается, что практически каждый компонент нашего вкусового впечатления, кроме пяти известных вкусов, — это на самом деле запах. Поэтому он так важен в восприятии вкуса. Это также объясняет, почему при заложенном носе пища кажется безвкусной.

Действительно ли мы едим «на автомате»?

Нам кажется, что во время приема пищи активна только наша пищеварительная система, но это не так. Наш мозг проделывает огромную работу. А работает он в тандеме с вкусовыми и обонятельными рецепторами — именно они помогают нам распознавать вкусы. Благодаря сложной анатомии мы помним любимые лакомства из детства и можем наслаждаться блюдами в кафе.

Вам может быть интересно:

Может ли кофе в капсулах быть вкусным?

12 дек 2019 · 9 мин. на чтение

109378 просмотров

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Я сам то не знал даже ПЯТЫЙ вкус. Он называется умами. А ведь вы все знаете его другое название.

Всего несколько лет назад исследования подтвердили, что наши рты содержат вкусовые рецепторы для этого относительно нового пикантного вкуса (остальные четыре «базовых вкуса» были широко распространены в течение нескольких тысяч лет), и многие рецепты в нашей истории внезапно обрели смысл. Умами был причиной любви римлян к гаруму, ферментированному рыбному соусу, который они использовали так, как мы сегодня используем кетчуп. Это ключевой элемент согревающей кости и душу подливки, мясных соков и карамелизованного мяса. Это причина распространения популярности мармита.

Глутаминовая кислота (слева) и глутамат натрия (справа) — те самые вещества, которые сообщают нашим вкусовым рецепторам о наличии белка в пище

В 1907 году в Японии химик Кикунэ Икеда заинтересовался вкусом ингредиента многих традиционных японских блюд — водоросли комбу. Из 40 кг водоросли он выделил 30 г глутаминовой кислоты, которая, как выяснилось, и отвечала за характерный вкус. Икеда пришел к выводу, что он представляет собой самостоятельный, пятый вкус, который был назван «умами» (яп. «аппетитный вкус»). За сто лет этот термин вошел в лексикон пищевой промышленности во всем мире, но лишь в XXI веке было окончательно установлено наличие на языке вкусовых рецепторов, специфичных к глутаминовой кислоте, и выводы Икеды был подтверждены на самом высоком научном уровне.

Осознав значимость своего открытия, в 1908 году Икеда получил патент на способ производства этой аминокислоты из глютена. Еще через год его компания Ajinomoto («Сущность вкуса») выпустила на рынок новую приправу — натриевую соль глутаминовой кислоты, или глутамат натрия. В настоящее время это вещество является одним из самых массово производимых продуктов пищевой промышленности.

На самом деле мы уже давно формируем свои вкусовые предпочтения на основании содержания в продуктах глутаминовой кислоты. Еще наши далекие предки, бродившие по просторам африканского континента, заметили, что слегка «полежавшее» мясо вкуснее свежего. Сегодня мы понимаем почему — в ходе «созревания» мяса часть белков подвергается ферментации, что приводит к увеличению содержания свободной глутаминовой кислоты. Селекция многих культурных растений проходила в направлении отбора самых вкусных, а значит, богатых этим веществом сортов.

Богатые глутаминовой кислотой продукты с давних времен применялись для улучшения вкуса пищи, будь то морские водоросли или томаты. Кулинары изобретали способы приготовления, приводящие к повышению содержания свободного глутамата в готовом блюде, и даже научились «исправлять» состав продуктов, подвергая их специальной обработке и превращая, например, относительно нейтральные на вкус молоко или соевый белок в богатые глутаматом сыр и соевый соус.

Почему же этот вкус нам так приятен? Все очень просто: «умами» — это вкус белка. Учитывая все возможное разнообразие природных белков, создать универсальный рецептор для их определения в пище (в отличие от рецепторов сладкого или соленого вкуса) невозможно. Природа нашла более изящное решение — она снабдила нас вкусовыми рецепторами, специфичными не к белкам, а к их структурным элементам — аминокислотам. Если в пище есть белок, то есть и какое-то количество свободных аминокислот. Самая распространенная в природе аминокислота, глутаминовая (в составе любого белка ее от 10 до 40%), стала своеобразным «маркером», указывающим нам на высокое содержание в пище необходимого протеина (кстати, некоторые другие аминокислоты тоже обладают вкусом «умами»).

Не сильнее, а лучше

Недопонимание потребителями действия глутамата натрия связано с неточностью определения. В законодательстве и обиходе его называют «усилителем вкуса». На самом деле глутамат не «усилитель», а носитель одного из базовых вкусов, так же как соль, сахар или лимонная кислота. Единственный вкус, который можно усилить глутаматом, — это «умами». В английском языке, кстати, его функции описываются более точно — taste enhancer, то есть «улучшитель вкуса», а не «усилитель».

Глутамат натрия уместен совсем не в любом блюде. Его никто не добавляет в конфеты, шоколад, йогурты или прохладительные напитки — нет никакого смысла вносить новый вкус туда, где он просто не нужен. Глутаматом обусловлено восприятие вкуса многих привычных блюд, будь то домашние котлеты, гамбургер в придорожном кафе или утка по-пекински в дорогом ресторане. Его не добавляют туда специально — он образуется из белка в процессе кулинарной обработки пищи.

Натуральный и синтетический

С происхождением глутамата связан самый популярный миф о нем. «Натуральная глутаминовая кислота и ее соли — не то же самое, что синтетический глутамат», — говорят сторонники этого мифа. Иногда добавляют аргумент о существовании изомеров молекул, которые различаются пространственной конфигурацией атомов или групп атомов (например, являются хиральными, то есть зеркальными отражениями друг друга).

Действительно, глутаминовая аминокислота, как и все остальные аминокислоты, может существовать в виде двух изомеров. Один из них (L-, от лат. laevus, левый) встречается в природе, необходим для нашей жизнедеятельности и принимает участие в биохимических реакциях в нашем организме. Второй (D-, от лат. dexter, правый) изомер в природе не встречается и с точки зрения нашей биохимии бесполезен. Наши вкусовые рецепторы специфичны именно к L-изомеру, который и отвечает за вкус «умами», а D-изомер эти рецепторы не раздражает. Это хорошо известно производителям продуктов и пищевых добавок, так что добавлять в пищу «неправильный» изомер нет никакого смысла.

Первым методом промышленного получения глутамата был гидролиз натурального растительного белка (клейковины), природное содержание глутаминовой кислоты в котором может превышать 25%. Этот процесс повторял в промышленном масштабе традиционную кулинарную обработку продуктов. Позже были разработаны и другие методы, в том числе химический синтез из акрилонитрила (этот процесс не получил распространения). А начиная с конца 1960-х годов глутамат получают с помощью бактерий Corynebacterium glutamicum, способных перерабатывать углеводы в глутаминовую кислоту (природный L-изомер) с выходом до 60%.

Согласно современному пищевому законодательству, вещество, полученное из натурального сырья (углеводы) с помощью биотехнологических методов (ферментация), считается натуральным. Так что весь используемый в настоящее время в пищевой промышленности глутамат Е621 с точки зрения и закона, и здравого смысла является не синтетическим, а совершенно натуральным. Хотя на самом деле это не важно, поскольку происхождение вещества никак не влияет на его свойства.

Ученые из Университета Орегона описали новую категорию вкуса, различаемую человеком — «крахмалистый». Этот вкус независим от пяти основных, признанных учеными — сладкий, соленый, горький, кислый и умами — и описывается добровольцами, участвовавшими в исследовании, как «рисовый» или «мучной». Встретить его можно у продуктов, содержащих крахмал и другие полисахариды. Носителями вкуса являются продукты частичного расщепления полисахаридов.

Ученые предлагали 22 добровольцам попробовать растворы олигосахаридов — молекул, в которых несколько фрагментов сахаров соединены в цепочку. В эксперименте использовались цепочки из 7 и 14 молекул глюкозы, а также полимер глюкозы. Для того, чтобы сделать восприятие вкуса независимым от рецепторов сладкого, в растворы добавляли акарбозу, которая предотвращала отщепление глюкозы от молекул под действием ферментов слюны. Кроме того, исследователи давали испытуемым лактизол — вещество, блокирующее рецепторы сладкого. Даже после этих действий добровольцы успешно отличали вкусы растворов олигомеров от воды. Вкус полимера глюкозы от воды достоверно отличить не удавалось.

По словам испытуемых, вкус растворов олигомеров был похож на рис, хлеб, злаки или на крекеры. Авторы отмечают, что механизм рецепции должен отличаться от восприятия сладкого, однако какие рецепторы участвуют в этом процессе неизвестно.

Источник

Зачем нам уметь различать вкусы

Вкус – одно из пяти чувств человека. И как полагают ученые, одно их самых древних. Благодаря способности различать вкусы, человек может наслаждаться любимой едой и определять потенциально опасные продукты. Как работают вкусовые рецепторы и зачем нам различать разные виды вкусов?

Роль рецепторов

Способность различать вкус еды помогла древнему человеку выжить. Из-за этого умения наши предки могли определять полезную пищу и отвергать опасную. Благодаря вкусовым рецепторам у каждого из нас существуют любимые блюда и те, к которым не хочется даже приближаться. Рецепторы помогают человеку идентифицировать вкусную и безопасную еду.

На языке взрослого человека может располагаться до 10 тысяч вкусовых рецепторов-сосочков, которые регулярно обновляются (примерно каждые 2-3 недели). Именно они воспринимают вкус потребляемой пищи и передают сигналы мозгу. А тот уже решает, какую «установку» дать: можно кушать или отказаться.

По мере старения человека, некоторые из рецепторов также отмирают и не возобновляются. На языке человека пожилого возраста может быть только 5 тысяч вкусовых рецепторов. Кстати, заядлые курильщики также плохо различают вкусы, поскольку никотин парализует эту способность организма. А вот у беременных женщин чувствительность рецепторов, наоборот, обостряется.

Способность различать вкусы зависит не только от сосочков на языке, но и от работоспособности обоняния. В верхней части носа есть специфические клетки, которые воспринимают запах пищи. И если он подозрительный, мозг подталкивает нас не дегустировать продукт. Кроме того, именно нос отвечает за распознавание некоторых вкусов. Наверное, все знают, что пища может быть вяжущей, острой, терпкой. И эти вкусовые разновидности распознают вовсе не рецепторы на поверхности языка, а именно нос.

Сколько вкусов мы распознаем

До конца ХХ века специалисты выделяли 4 основных вкуса: сладкий, соленый, кислый и горький. Но несколько лет назад эту классификацию пересмотрели. К традиционным вкусам добавили еще один – вкус умами. Этот термин пришел к нам с японского языка и обозначает специфический привкус, свойственный высокобелковой пище.

Говорят, впервые о существовании вкуса умами (правда, тогда его называли иначе) говорил еще в XVI веке французский придворный врач и астроном Жан Франсуа Фернел. Но его теория в те времена не была воспринята адекватно. Во второй раз о существовании белкового вкуса заговорили в начале ХХ века. Это был японский химик Кикуна Икеда. Ему удалось экстрагировать из морских водорослей вещество «умами» (аминокислота глутамат). Но начало войны приостановило изучение в этой области. И только спустя 100 лет, в 2000 году, исследователи приняли теорию существования пятого вкуса – умами («аппетитный»). Его можно распробовать в соевом соусе, пармезане и рокфоре. Некоторые утверждают, что умами – это сочетание сразу всех вкусов. Кроме того, в последнее время ученые заговорили о еще одном специфическом вкусе – жира. Правда, его в классификатор еще не включили.

Еще одно открытие конца ХХ века касалось так называемой карты вкусов. Вплоть до 1980 годов было распространено мнение, что рецепторы, отвечающие за восприятие разных вкусов, распределены на языке группами. Но оказалось, что это заблуждение и рецепторы распределены по всей поверхности языка.

Кроме того, исследователи все чаще говорят о том, что человек воспринимает намного больше вкусов, чем принято считать, так как чистых оттенков в природе почти не существует. И даже те, что принято называть чистыми, могут существенно отличаться по интенсивности. Взять хотя бы горькие вещества. Все они могут восприниматься нашими рецепторами по-разному. Например, растворы морфия, опия и хинина горькие, но у каждого из них горечь разная. Кстати, «эталонной» горечью принято считать хинин – натуральное вещество, добавляемое в джин и некоторые безалкогольные напитки.

Кислый вкус также бывает разным. Щавелевая, винная, лимонная, яблочная, серная, соляная или азотная кислоты – все они разные, но если приготовить из них растворы разной концентрации, то вкус всех веществ может уравновешиваться.

А вот что касается сладкого, то в чистом виде оно всегда одинаковое на вкус. То есть даже самый опытный дегустатор не сможет найти вкусовых различий между глюкозой, фруктозой, сахарозой и лактозой, поскольку это и есть сладкое в чистом виде. Если говорить о соленом, то чистым вкусом обладает только один продукт – поваренная соль. Остальное – это солоноватое с кислым или горьким привкусом.

Сложные (смешанные) вкусы наши рецепторы воспринимают по-разному, выделяя для себя только самые выраженные «нотки». К примеру, вкус яблок – это всегда смесь кислого и сладкого, различие только в том, какой привкус преобладает. Огуречный рассол – это не чисто соленое, а солено-кислое. Реже, но встречается смесь сладкого и горького. Лучший пример – шоколад, в котором объединилась горечь какао и сладость сахара. А вот смесь чисто горького и чисто кислого либо соленого вызывает у большинства отвращение. В природе такой привкус имеют потенциально опасные для человека растения.

Когда вкусовые рецепторы обманывают

Интересно, что в некоторых условиях рецепторы могут неправильно воспринимать реальный вкус еды. Например, после дегустации сыра вино покажется более вкусным, а если продукты употребить в обратном порядке, то нарушится восприятие сладкого. Вполне обычный кофе и молоко могут получить выраженный кислый привкус, если перед употреблением напитка пожевать корень касатика.

Иногда механизм восприятия вкуса нарушается не частично или временно, а полностью. В таких случаях говорят об агевзии – состоянии тотальной неспособности ощущать вкус.

Если вкусовое восприятие сильно притуплено, говорят о гипогевзии, а постоянно неправильное распознавание привкуса еды – это парагевзия. Любое из этих нарушений может случаться после повреждения слизистой оболочки языка (например, вследствие ожога или воспаления). Рецепторы могут выходить из строя и по причине нарушений в головном мозге, на фоне болезней внутренних органов или неправильного метаболизма. Например, при заболеваниях желчного пузыря на языке постоянно может ощущаться горечь. Если болен желудок, во рту сохраняется кислый привкус, а при некоторых формах сахарного диабета – сладкий.

Для чего человеку распознавать вкусы?

Среди человеческих чувств способность различать вкусы считается самой древней. В течение миллионов лет это умение эволюционировало вместе с человеком, ведь выбор неправильной пищи может привести к потере энергии, проблемам со здоровьем и даже к смерти.

В процессе своего развития человек на подсознательном уровне определил: если он нуждается в энергии – надо искать сладкую еду. Когда организм ощущает недостаток минералов и солей, он требует соленого. Если возникает потребность пополнить запасы белков и аминокислот, тело просит пищу вкуса умами. Зачем надо было распознавать горькое и кислое? Рецепторы, реагирующие на кислое, как и остальные, достались нам от наших предков. Кислый вкус указывал древнему человеку, что перед человеком либо незрелый плод, либо испорченный (в нем начались процессы брожения). Горький вкус издревле воспринимался как предупреждение о ядах. Проще говоря, умение распознавать кислое и горькое защищало первобытного человека от отравления.

С точки зрения физиологии, во многом мы все еще напоминаем наших предков. Но также в ходе эволюции произошли изменения. В том числе и в восприятии разных вкусов. Для современного человека кислый – это уже не только неспелое или скисшее, но и источник витамина С. Наши тела не производят аскорбиновую кислоту, но тем не менее она чрезвычайно важна для выживания, поэтому организм ее ищет в еде.

Умение различать разные вкусы зависит и от влияния химических веществ на рецепторы, имеющиеся на языке.

Сладкий привкус во рту появляется при контакте языка с углеводами и спиртами. Соленый вызывают калиевые и натриевые соли. Горький обычно формируется под воздействием алкалоидов, которые часто являются ядовитыми. А вкус кислого – это результат контакта вкусовых рецепторов и ионов водорода.

Но от умения организма распознавать вкусы и реагировать на сигналы рецепторов зависит не только способность избегать опасных продуктов, но и еще две важные функции. Во-первых, это активизирует выработку желудочного сока. А значит, от способности различать вкусы зависит и скорость переваривания пищи. Во-вторых, именно от рецепторов на языке зависит, принесет ли удовольствие трапеза. Если человек кушает то, что ему нравится, в организме усиливается секреция гормонов счастья и улучшается настроение.

Что значит, если хочется еды определенного вкуса

Бывает, что иногда организм требует чего-то кислого, соленого или сладкого. Почему так происходит? Игнорировать такие сигналы – не самая лучшая идея. Например, если хочется сладенького, то, возможно, имеется нехватка энергии. Сладкое в понимании мозга – это глюкоза, то есть «топливо» для него. К тому же тело может требовать сахара, когда резко снижается уровень серотонина и эндорфина – гормонов, отвечающих за хорошее самочувствие. Вот почему многие неосознанно заедают стрессы шоколадом. Вкусовые рецепторы передают сигнал головному мозгу, а тот начинает продуцировать вещества, необходимые для улучшения настроения. Но не всегда стоит идти на поводу своего организма. Частое заедание стрессов и плохого настроения сладким может привести к ожирению.

Если организм требует кислого, то вполне возможно, ему не хватает витамина С (аскорбиновой кислоты). Это вещество отлично укрепляет иммунитет и помогает бороться с простудами, но переусердствовать с ним также не стоит. Чрезмерное увлечение кислой едой может плохо повлиять на эмаль зубов. Кстати, если хочется кисленького, иногда его можно и перехитрить. Не обязательно всегда «кормить» свои рецепторы цитрусами или киви, иногда усмирить тягу помогает сладкий перец. Он хоть и не кислый, но богат витамином С.

Горькую пищу организм обычно не просит, так как природой заложено, что это вкус яда. Но если тело вдруг требует «чего-то такого» – ни сладкого, ни кислого, ни соленого, возможно, оно желает горького шоколада. Такое может случаться, когда организм ощущает упадок сил и снижение умственной работоспособности. Шоколад помогает улучшить работу головного мозга.

Частое желание съесть определенные продукты должно насторожить, поскольку может быть признаком болезни. Нужно обратиться к врачу для обследования.

Тема эволюции вкуса интересует многих ученых по всему миру. За последние годы было сделано немало интересных открытий и мы узнали много о том, почему человек распознает разные типы вкусов. Тем не менее изучения в этой области продолжаются, а Homo Sapiens продолжает эволюционировать, подстраиваясь под реалии современного мира. Вполне возможно, что со временем вкусовые предпочтения человека также изменятся. А пока мы, как и тысячи лет тому назад наши предки, осторожно пробуем новые продукты, пытаясь по вкусу предугадать, что скрывается за пищей: польза или опасность.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Источник