Известно ли вам, что в восприятии вкуса участвуют также слюна и зубы? «Датчики» давления, расположенные вокруг корней зубов, сообщают нам о текстуре пищи, а слюна, расщепляя пищу, делает ее молекулы доступными для вкусовых рецепторов. Соответственно, при снижении слюноотделения или потере зубов восприятие вкуса может заметно пострадать.
РЕЦЕПТОРЫ ВКУСА — вкусовые клетки — расположены на вкусовых луковицах языка. В составе вкусового анализатора насчитывается от 5000 до 10000 таких луковиц. Они локализируются внутри вкусовых сосочков языка, на мягком нёбе, глотке, миндалинах, гортани и надгортаннике.
Сосочки языка
Язык, вид сверху
Сосочки, вид в разрезе
Орган вкуса
В середине XX века широко распространилось убеждение, что вкусовые рецепторы, способные распознавать разные виды вкуса, расположены на языке не равномерно, а отдельными областями: сладкие на кончике, соленые на переднем крае, кислые по бокам, горькие на задней части языка.
Карта языка
«КАРТА ЯЗЫКА» считается устаревшей, поскольку оказывается, что, хотя участки языка различаются по чувствительности к определенным вкусам, вкус можно воспринимать на всех участках языка, где есть вкусовые рецепторы[10].
Каждая вкусовая луковица (иногда их также называют вкусовыми почками) включает в себя от 50 до 100 вкусовых клеток. Визуально они напоминают дольки апельсина, а срок их жизни составляет примерно 10 дней. (Вот почему, если вы обожжете язык, вкус притупится на какое-то время, но затем восстановится! У вас просто обновятся вкусовые клетки.) Каждая вкусовая клетка наиболее чувствительна к одному из вкусовых раздражителей, а каждый вкусовой сосочек содержит одну или несколько клеток, способных реагировать на любой из них. Таким образом, вкусовые клетки химически «настроены» (специфичны), а вкусовые сосочки — нет.
Вкусовые клетки также имеют специфические рецепторы — биологические преобразователи, — которые связывают определенные молекулы, растворенные в слюне, активизируются и запускают ряд биохимических реакций в клетке. В результате клетка высвобождает особое химическое вещество, нейромедиатор, оно стимулирует вкусовой нерв, и по нервным волокнам в мозг в виде электрических сигналов поступает информация о вкусовом ощущении и его интенсивности.
В процессе передачи вкусовых сигналов задействованы три пары черепных нервов: лицевой, языкоглоточный и блуждающий. По ним импульсы поступают в продолговатый мозг, далее — в промежуточный мозг (таламус и гипоталамус) и, наконец, в кору больших полушарий.
Какие бывают вкусы и зачем нам важно их распознавать?
Вкусовая сенсорная система имеет решающее значение для выживания: это механизм принятия или отвержения пищи. Например, если продукт слишком горький или кислый, вы вряд ли захотите его съесть из-за неприятных вкусовых ощущений. Это надежный «пропускной пункт», защищающий пищеварительную систему от потенциально опасных и вредных веществ и, наоборот, стимулирующий прием приятной на вкус пищи (например, сладкой или соленой). Способность быстро оценить безопасность и качество пищевых продуктов была необходима для успешного выживания нашего биологического вида в процессе эволюции.
Вкусовое восприятие не только формирует наше пищевое поведение, но также во многом определяет наше эмоциональное и физическое состояние. Вспомните, какие приятные эмоции мы испытываем при употреблении любимой вкусной пищи и какое раздражение и другие негативные эмоции мы можем испытывать, если еда не пришлась нам по вкусу.
Различают пять основных вкусов: сладкий, горький, кислый, соленый и умами.
Эволюционно мы настроены на положительное восприятие сладкого вкуса и вкуса умами (белковый вкус). Сахара́ (глюкоза, фруктоза, сахароза)[11], как вы, скорее всего, знаете, это быстрые углеводы, дающие энергию, а белки необходимы нашему организму как строительный материал. Поступая в гипоталамус, вкусовые сигналы во время поглощения сладкой и белковой пищи запускают выработку положительных эмоций. Вот почему нам так сложно устоять перед шоколадкой или куском пиццы.
Остановимся чуть подробнее на вкусе УМАМИ.
Он был открыт еще в 1908 году Кикунаэ Икедой — профессором химии Токийского императорского университета. Но ученые долго не могли прийти к согласию по поводу того, причислять ли его к списку основных вкусов. Наконец в 1985 году термин «умами» был официально принят научным сообществом для описания глутаматов и нуклеотидов.
Что же такое вкус умами? Зачастую его описывают как богатый «мясной» или «бульонный» вкус. По сути, он представляет собой вкус натриевой соли глутаминовой кислоты, или, проще говоря, глутамата. Глутамат — это жизненно необходимая человеку аминокислота, которая входит в состав белка, а также является важнейшим медиатором. С помощью выделения глутамата нейроны в головном и спинном мозге передают основные потоки информации, связанные со зрением, слухом, памятью, движением. В 2002 году исследователи выявили на языке человека особые L-глутаматовые рецепторы, способные распознавать вкус умами.
Таким образом, глутаминовая кислота для вкусовой сенсорной системы человека выступает в качестве маркера высокобелковой пищи: если мы чувствуем вкус умами, значит, продукт содержит белок и полезен для нас.
Кикунаэ Икеда смог получить глутаминовую кислоту в виде соли в 1909 году. Тогда и появилась хорошо известная вам пищевая добавка Е621 — глутамат натрия, активно используемая современной пищевой промышленностью.
КИСЛЫЙ И СОЛЕНЫЙ ВКУСЫ воспринимаются человеком неоднозначно. Не слишком интенсивный кислый вкус обычно оценивается нами как приятный (или умеренно неприятный), но чересчур кислая пища отвергается вкусовой системой, так как избыток кислот может повредить слизистую оболочку и нарушить кислотно-щелочной баланс в организме. К тому же кислый вкус может свидетельствовать о порче продукта или его потенциальной опасности (например, незрелые фрукты).
С СОЛЕНЫМ ВКУСОМ ситуация довольно схожая: в небольшом количестве присутствие соли в пище нам нравится. Более того, поваренная соль является основным источником натрия — электролита, необходимого организму человека. Натрий участвует в регуляции водно-солевого баланса, обеспечивает проведение нервных импульсов и мышечные сокращения. Однако чрезмерное потребление соли опасно для тела (например, повышается артериальное давление и увеличивается выработка соляной кислоты в желудке, что чревато гастритом).
Наша вкусовая сенсорная система более всего чувствительна к горькому вкусу, и это вполне объяснимо с точки зрения биологии. Горький вкус вызывается растительными алкалоидами и некоторыми металлами, то есть потенциально ядовитыми веществами, способными нанести вред организму. Интенсивные вкусовые сигналы, вызванные потреблением горькой пищи, передаются в центры отрицательных эмоций гипоталамуса — человек ощущает мощное негативное переживание, сравнимое с болью. Правда, слабовыраженная горечь, гармонично сочетающаяся с другими вкусами и ароматами, к примеру в чашке американо, кажется человеку приятной.
Какие еще вкусы выделяют ученые?
Исследователи предполагают, что возможно выделение шестого вкуса — вкуса жира. Он даже получил особое название oleogustus. За его восприятие отвечает рецепторный белок CD36, который связывает жирные кислоты. Данные, полученные в ходе экспериментов, свидетельствуют о том, что способность распознавать вкус жира очень неоднородна. Причастность oleogustus к базовым вкусам до сих пор вызывает вопросы и научные дискуссии, так как доказательства того, что вкус жира легко выделить и отличить, все еще недостаточно убедительны.
Жиры — один из основополагающих компонентов рациона, макронутриент, необходимый нашему организму для нормального функционирования. Жиры являются для человеческого тела основным источником энергии. От жиров зависит состояние клеточных мембран, которые защищают клетки и контролируют траспортировку питательных веществ внутрь клетки и наружу. Без жиров невозможно усвоение в кишечнике жирорастворимых витаминов А, D, E и К. Кроме того, некоторые виды жиров участвуют в синтезе гормонов, например лептина, подавляющего чувство голода, или адипонектин, ответственного за чувствительность к инсулину.
Хорошо известно, что чрезмерное потребление жиров имеет негативные последствия для здоровья и связано с повышенным риском ожирения и метаболических заболеваний. Потребление жиров с пищей и энергетический гомеостаз частично регулируются механизмами восприятия жира во время и после приема пищи.
Чувствительность к жирным кислотам — это способность обнаруживать наличие жиров в пище во рту, пищеводе и далее в ЖКТ, которая запускает множество сигналов и процессов, чтобы подготовить организм к обмену веществ и насыщению.
Чем больше жира в рационе, тем более сытым чувствует себя человек. Потребление жира регулируется с помощью отрицательной обратной связи на сигналы голода или действия в качестве «тормоза» голода, когда начальное потребление жира замедляет последующее потребление до тех пор, пока человек не достигнет точки насыщения и прием пищи не будет прекращен. Следует отметить, что насыщающая способность жиров снижается, если они содержатся в продуктах смешанного состава, хотя это не умаляет важности роли жира в регуляции энергии.
Почему возникают нарушения вкуса?
Вкусовая чувствительность может быть снижена из-за неверной работы вкусовых рецепторов, сбоя при передаче вкусовых сигналов и также при нарушении их обработки мозгом.
Вкусовой анализатор в организме человека, как мы говорили ранее, включает в себя не только сам язык, но также слюну, слизистую оболочку полости рта и глотки, несколько пар нервов и нейротрансмиттеры. Любые изменения, касающиеся их, к примеру недостаточная выработка слюны, проблемы со здоровьем языка или поражение лицевого, языкоглоточного или блуждающего нерва, могут привести к нарушениям восприятия вкуса.