Kādi ķīmiskie savienojumi ir atbildīgi par rūgtu, skābu, sāļu un saldu garšu?

Kad jūs ēdat konfekšu batoniņu, nevis marinētu gurķi, jūsu garšas kārpiņas pamanīs atšķirību. Jūsu mēlei ir izciļņi vai papillas, kurām ir garšas kārpiņas, kas palīdzēs jums atšķirt dažādus pārtikas produktus. Katrā garšas kārpiņā ir daudz receptoru šūnu, kas spēj atpazīt dažādas garšas. Ķīmiskie savienojumi, kas ir atbildīgi par rūgtu, skābu, sāļu un saldu garšu, var saistīties ar šiem receptoriem. Lasiet tālāk, lai uzzinātu vairāk par šiem ķīmiskajiem savienojumiem un garšas receptoriem.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Jūsu garšas kārpiņu receptori ir atbildīgi par to, lai jūs varētu atšķirt rūgtu, skābu, sāļu vai saldu ēdienu. Šie receptori reaģē uz tādiem ķīmiskiem savienojumiem kā sulfamīdi, alkaloīdi, glikoze, fruktoze, jonizētie sāļi, skābes un glutamāts.

Rūgta garša, iespējams, ir attīstījusies, lai pasargātu mūs no indēm. Daudzi alkaloīdi, kas parasti ir toksiski, izraisa rūgtu garšu. Ķīmiskie savienojumi, piemēram, hinīns, rada rūgtu garšu, saistot garšas kārpiņu receptorus, kas savienojas ar G-olbaltumvielām. G-olbaltumvielu aktivācija uzsāk signālu kaskādi, kas rada rūgtuma sajūtu.

Indivīdiem piemīt 40 līdz 80 rūgtās garšas receptoru veidi, kas nosaka dažādas vielas, tostarp sulfamīdus, piemēram, saharīnu, urīnvielu un alkaloīdus, ieskaitot hinīnu un kofeīnu. Bērniem ir vairāk garšas receptoru nekā pieaugušajiem, un garšas receptoru skaits ar vecumu samazinās. Turklāt bērniem bieži nepatīk dārzeņi, kas var notikt tāpēc, ka augi ražo rūgtos savienojumus, lai pasargātu sevi no dzīvniekiem, kuri tos ēd. Jutība pret rūgtajiem savienojumiem ir atkarīga arī no gēniem, kas kodē rūgto garšas receptorus. Šo gēnu variācijas dažiem cilvēkiem neļauj noteikt rūgtumu dažos savienojumos.

Skāba garša rodas no skābiem pārtikas produktiem. Pārtikā esošās skābes atbrīvo ūdeņraža jonus vai protonus. Ūdeņraža jonu koncentrācija nosaka skābuma pakāpi. Pārtikas sadalīšanās baktērijās rada skābes vai ūdeņraža jonus, un, lai gan daži fermentēti pārtikas produkti, piemēram, jogurts ir patīkams skābums, ārkārtējs skābums var būt brīdinājuma zīme par baktēriju piesārņojumu ēdiens. Ūdeņraža joni saistās ar skābes jutīgiem kanāliem garšas šūnu membrānās. Kad kanāli aktivizējas, tie izraisa nervu signālu. Iepriekš pētnieki, lai arī šo skābo garšu galvenokārt radīja ūdeņraža joni, bloķējot kāliju kanāli, bet jaunākie pētījumi identificē skābi uztverošo katjonu kanālu kā galveno skābes devēju garša.

Cilvēki bieži alkst sāļuma, jo nātrija joni ir nepieciešami daudzām ķermeņa funkcijām. Sāļumu pārtikā galvenokārt iegūst no nātrija hlorīda vai galda sāls. Patīkama sāļa garša rodas, kad nātrija joni nokļūst nātrija kanālā uz garšas šūnu virsmas un ar kalcija pieplūdes starpniecību ietekmē nervu impulsus. Hormons, ko sauc par aldosteronu, palielina nātrija kanālu skaitu garšas šūnās, ja ir nātrija deficīts. Garšas šūnās esošie nātrija kanāli ir jutīgi arī pret ķīmisko amilorīdu un atšķiras no nervu un muskuļu nātrija kanāliem.

Ķermeņa priekšroka saldajai garšai var būt saldo ēdienu spēja nodrošināt ātru enerģijas avotu. Pārtikā saldā garša rodas galvenokārt no glikozes un fruktozes, kas ir saharozē vai cukurā. Tomēr saldu garšu var iegūt arī no ogļhidrātiem, piemēram, aspartāma, saharīna un dažām olbaltumvielām. Saldās vielas, tāpat kā rūgtās vielas, saistās ar receptoriem, kas saistīti ar G-olbaltumvielām, izraisot nervu aktivāciju.

Garšas kārpiņas var noteikt arī noteiktas aminoskābes olbaltumvielās. Šī ir sāļā vai umami garša. No olbaltumvielām iegūtas aminoskābes, piemēram, glutamāts un aspartāts, un glutamīnskābes sāļi, piemēram, nātrija glutamāts, kas ir populārs Āzijas ēdienos, saistās ar G-olbaltumvielām saistītajiem receptoriem. Receptoru mijiedarbība aktivizē jonu kanālus un ģenerē signālu kaskādi, kas līdzīga tām, kuras nāk no rūgtiem un saldiem savienojumiem.

Rūgtās, skābās, sāļās, saldās un umami garšas pamatkategorijas un signalizācijas mehānismi ir labi izveidoti un izpētīti. Tomēr izpratne par metāla un taukskābju gaumēm nebūt nav pilnīga.