Mitkä kemialliset yhdisteet ovat vastuussa katkeran, hapan, suolaisen ja makean mausta?

Kun syöt karkkipatsaan suolakurkun sijasta, makuhermosi huomaavat eron. Kielelläsi on kuoppia tai papilloja, joilla on makuhermoja, jotka auttavat sinua erottamaan eri elintarvikkeet. Jokaisessa makuhermossa on monia reseptorisoluja, jotka tunnistavat erilaiset maut. Kemialliset yhdisteet, jotka ovat vastuussa katkerasta, hapan, suolaisesta ja makeasta mausta, voivat sitoutua näihin reseptoreihin. Lue lisää näistä kemiallisista yhdisteistä ja makureseptoreista.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Makuhermosi reseptorit ovat vastuussa siitä, että pystyt erottamaan katkeran, hapan, suolaisen tai makean ruoan. Nämä reseptorit reagoivat kemiallisiin yhdisteisiin, kuten sulfamidit, alkaloidit, glukoosi, fruktoosi, ionisoidut suolat, hapot ja glutamaatti.

Katkera maku on saattanut kehittyä suojaamaan meitä myrkkyiltä. Monet alkaloidit, jotka ovat yleensä myrkyllisiä, saavat aikaan katkeran maun. Kemialliset yhdisteet, kuten kiniini, tuottavat katkeran maun sitomalla makuhermon reseptorit, jotka kytkeytyvät G-proteiineihin. G-proteiinin aktivaatio käynnistää signalointikaskadin, joka tuottaa katkeruuden tunteen.

Yksilöillä on 40-80 erilaista katkeran maun reseptoria, jotka havaitsevat erilaisia ​​aineita, mukaan lukien sulfamidit, kuten sakariini, urea ja alkaloidit, mukaan lukien kiniini ja kofeiini. Lapsilla on enemmän reseptoreita kuin aikuisilla, ja makureseptorien määrä vähenee iän myötä. Lisäksi lapset eivät usein pidä vihanneksista, mikä voi johtua siitä, että kasvit tuottavat katkerayhdisteitä suojellakseen itseään niitä syöviltä eläimiltä. Herkkyys katkerayhdisteille riippuu myös geeneistä, jotka koodaavat katkeran maun reseptoreita. Näiden geenien vaihtelut estävät joitain ihmisiä havaitsemasta katkeruutta joissakin yhdisteissä.

Hapan maku tulee happamasta ruoasta. Ruoan hapot vapauttavat vetyioneja tai protoneja. Vetyionien pitoisuus määrää happamuuden. Ruoan hajoaminen bakteereilla tuottaa happo- tai vetyioneja, ja vaikka jotkut fermentoidut elintarvikkeet, kuten jogurtilla on miellyttävä happamuus, äärimmäinen happamuus voi olla varoitus merkki bakteerikontaminaatiosta ruokaa. Vetyionit sitoutuvat happosensorikanaviin makusolujen kalvoissa. Kun kanavat aktivoituvat, ne aiheuttavat hermojen signaalin. Aiemmin tutkijat kuitenkin tuottivat hapan maun pääasiassa vetyionien avulla, jotka estivät kaliumia kanavia, mutta viimeaikaisessa tutkimuksessa happoa tunnistava kationikanava tunnistetaan hapan pääanturiksi maku.

Ihmiset kaipaavat usein suolaisuutta, koska natriumionit ovat välttämättömiä monille kehon toiminnoille. Ruoan suolaisuus johtuu pääasiassa natriumkloridista tai pöytäsuolasta. Miellyttävä suolainen maku tapahtuu, kun natriumionit saapuvat makusolujen pinnalla olevaan natriumkanavaan ja välittävät hermoimpulsseja kalsiumvirtauksen kautta. Hormoni, nimeltään aldosteroni, lisää natriumkanavien määrää makusoluissa, kun natrium puuttuu. Makusolujen natriumkanavat ovat myös herkkiä kemialliselle amiloridille ja eroavat hermon ja lihaksen natriumkanavista.

Kehon mieluummin makea maku voi johtua makean ruoan kyvystä tarjota nopea energialähde. Makea maku elintarvikkeissa tulee enimmäkseen glukoosista ja fruktoosista, jotka ovat sakkaroosissa tai sokerissa. Makea maku voi kuitenkin tulla myös muista kuin hiilihydraateista, kuten aspartaamista, sakkariinista ja tietyistä proteiineista. Makeat aineet, kuten katkeratkin aineet, sitoutuvat G-proteiiniin kytkettyihin reseptoreihin, mikä johtaa hermon aktivoitumiseen.

Makuhermot voivat myös havaita tiettyjä aminohappoja proteiineissa. Tämä on suolaista tai umami-makua. Proteiinista johdetut aminohapot, kuten glutamaatti ja aspartaatti, ja glutamiinihapon suolat, kuten mononatriumglutamaatti, joka on suosittu aasialaisissa ruokalajeissa, sitoutuvat G-proteiiniin kytkettyihin reseptoreihin. Reseptorivuorovaikutus aktivoi ionikanavat ja synnyttää samanlaisen signalointikaskadin kuin katkerat ja makeat yhdisteet.

Katkeran, hapan, suolaisen, makean ja umamin maun perusluokat ja merkinantomekanismit ovat vakiintuneita ja tutkittuja. Metalli- ja rasva-aineiden makujen ymmärtäminen on kuitenkin kaukana täydellisestä.