味觉
人体生理感觉
味觉是人体重要的生理感觉之一,在很大程度上决定着动物对饮食的选择,使其能根据自身需要及时地补充有利于生存的营养物质。味觉在摄食调控、机体营养及代谢调节中均有重要作用。
味觉感受器
味觉的感受器是味蕾,主要分布在舌表面和舌缘,口腔和咽部黏膜的表面也有散在分布。人的味蕾总数约有10万个。儿童味蕾较多。老年时因萎缩而减少。味蕾是由味觉细胞组成的,其上表达味觉受体,可检测和辨别各种味道。根据这些细胞的功能将其分为3种:支持细胞受体细胞和基细胞。支持细胞顶端有微绒毛,可分泌物质进入味蕾的内腔。基细胞系由周围的上皮细胞内向迁移所形成,它转而分化为新的感受器。味感受器既是神经细胞,又是上皮细胞,可以再生,其上有微绒毛,称为味毛,伸入腔内,在舌表面的水溶性物质能通过味孔扩散至味蕾的内腔,与感受器微绒毛的膜相接触,引起感受器兴奋。味觉细胞无轴突,而其周围绕有感觉神经末梢,两者之间形成轴突联系,后者被味觉细胞释放的递质所激活,产生神经冲动,传入中枢,引起味觉。
不同部位的味蕾对不同味刺激的敏感度不同,一般舌尖对甜味比较敏感,舌两侧对酸味比较敏感,舌两侧前部对咸味比较敏感,而软腭和舌根部则对苦味敏感。味觉的敏感度常受食物或刺激物本身温度的影响,在20℃~30℃之间,味觉的敏感度最高。另外,味觉的辨别能力也受血液化学成分的影响,例如,肾上腺皮质功能低下的人,由于血液中低钠而喜食咸味食物。因此,味觉的功能不仅在于辨别不同的味道,而且与营养物质的摄取和机体内环境稳定的调节也有关系。
味觉是一种快适应感受器,长时间受某种味质刺激时,对其味觉敏感度可降低,但此时对其他物质的味觉并无影响。不同物质的味道与它们的分子结构形式有关,但也有例外。通常NaCl能引起典型的咸味,H+是引起酸感的关键因素,有机酸的味道与它们带负电的酸根有关,甜味觉的引起与葡萄糖的主体结构有关,而奎宁和一些有毒物的生物碱的结构能引起典型的苦味。另外,即使是同一种味质,由于其浓度不同所产生的味觉也不相同,如0.01~0.03mol/L的食盐溶液呈微弱的甜味,0.04mol/L呈甜咸味,浓度大0.04mol/L时才纯粹是咸味。一般情况下,对苦味的敏感程度远远高于其他的味道,当苦味强烈时,可引起呕吐或停止进食,这是一种保护性的反应。
味觉转导机制
味觉系统能感受和区分多种味道,目前认为这些味道都是由酸、甜、苦、咸、鲜5种基本味觉组成的。一般认为,不同的基本味质为不同的味觉感受器所觉察。味觉感受器电位的特点是其具有广谱性,即通常对各种味质均有反应,只是幅度不同。5种基本味质分子在味蕾上可能存在几种转导途径,通过多种转导机制编码味觉信息。
咸味由Na+或其他一价阳离子直接通过味觉细胞顶端膜上的通道介导。这些通道静止时开放。咸食物中Na+浓度(>100mmol/L)比唾液中高,Na+单纯扩散进入味觉细胞,使之去极化。钠通道是非电压门控通道,它由3个同源亚基组成,可被amiloride阻遏。
酸味由高浓度质子引起。机制之一是它们可以从被amiloride阻遏的通道进入味觉细胞,另一机制是质子使K+通道关闭而去极化。除此之外,盐和质子还可通过味孔旁细胞通路作用于细胞基底膜上相同或不同的离子通道(包括一些对amiloride不敏感的通道)。
此类分子通常为大分子,以高度特异性与受体结合,绝大多数此类味质与G蛋白耦联受体相互作用而激活第二信使途径。苦味质激活磷酸肌醇,从而触发胞内钙增加,导致递质释放。甜味质的换能可能有两种机制:或是通过位于味觉感受器顶端膜上的非电压依赖性钠通道,或是通过使cAMP增高关闭位于侧基膜上的电压依赖性泄漏钾通道。目前已克隆出一种味觉细胞特异的G蛋白——味转导蛋白,也鉴定出多种下游作用因子。缺失味转导蛋白的转基因大鼠可辨别咸味与酸味,但不能感受苦味或甜味。
鲜味一般指谷氨酸钠的味道或指一般的氨基酸味。由G蛋白耦联的代谢型谷氨酸受体介导,这种受体在味蕾上特异表达,而在周围的非感觉舌上皮不表达。MSG可与其结合,激活特殊的化学门控通道,产生感受器电位
因为苦味与甜味的感觉都由类似的分子所激发,所以某些分子既可产生甜味也可产生苦味。甜味分子一定含有两个极性基团,还含有一个辅助性的非极性基团,苦味分子似乎仅需一个极性基团和一个疏水基团,、大多数苦味物质也具有与甜味分子中同样的AH/B基团及疏水基团。在特定受体部位中,AH/B单元的取向决定分子的甜味与苦味,而这些特定的受体部位则位于受体腔的平坦底部,当呈味分子与苦味受体部位相契合时则产生苦味感;如能与奎宁甜味部位相匹配则产生甜味感。若呈味分子的空间结构能适用上述两种受体,就能产生苦一甜感。
苦味本身并不是令人愉快的味感,但当与甜、酸或其他味感恰当组合时却形成了一些食物的特殊风味。食物中的天然苦味物质中,植物来源的有两大类,即生物碱及一些糖苷;动物来源的主要是胆汁。另外一些氨基酸和多肽亦有苦味。苦味的基准物质是奎宁。
阈值和影响因素
阈值是指某一化合物能被人的感觉器官 (味觉或嗅觉)所辨认时的最低浓度。由于人的味觉感受器 (味蕾)的分布区域及对味觉物质的感受敏感性不同,所以感觉器官对味觉化合物的感受敏感性及阈值各不相同。对于基本味觉来讲,各个典型代表物的阈值一般认为是:蔗糖为0.3%(质量分数),柠檬酸为0.02%(质量分数),奎宁约16mg/kg,氯化钠为0.2%(质量分数)。
某一呈味化合物所产生的味觉强度,还会由于其他呈味化合物存在而受到影响。如酸味和甜味之间存在着所谓 “相杀”关系,二者之间的调和会使味觉强度降低并变得缓和。酸味和咸味之间存在相乘作用,二者的调和会使味觉变得更酸及更咸。酸味和苦味之间的相互作用不大,咸味和甜味之间存在着两种相反的作用,当食盐浓度约0.5%时会增加甜度,当食盐浓度达1%时会降低甜度。
当长时间感受某一种味觉化合物的刺激后,再品尝同一味觉的化合物,就会感到味觉强度下降,这就是味觉的疲劳,味觉疲劳的产生通常与心理有关。在神秘果中存在一种碱性蛋白质,它可以掩盖食品的酸味,在食用神秘果后再进食酸性食品,不仅无酸味感觉,甚至有甜味,这就是所谓的变调作用。
温度对味觉的影响表现在阈值的变化上,感觉不同味觉所需要的最适温度有明显差别。甜味和酸味的最佳感觉温度在35~50℃,咸味在18~35℃,苦味则在10℃。呈味物质只有在溶解状态下才能扩散至味觉感受体,进而产生味觉,因此味觉会受呈味物质所在介质的影响。介质的黏度会影响可溶性呈味物质向味感受体的扩散,介质性质会降低呈味物质的可溶性,或者抑制呈味物质的释放。
身体患某些疾病或发生异常时,会导致失味、味觉迟钝或变味,例如人在患黄疸病的情况下,对苦味的感觉明显下降甚至丧失;患糖尿病时,舌头对甜味刺激的敏感性显著下降;若长期缺乏抗坏血酸,则对柠檬酸的敏感性明显增加;血液中糖分升高后,会降低对甜味感觉的敏感性。这些味觉变化有些是暂时性的,有些则是永久性的。
年龄对味觉敏感性有影响。60岁以下的人群味觉敏感性没明显变化,而年龄超过60岁的人则对咸、酸、苦、甜四种原味的敏感性显著降低。造成这种情况的原因一方面是随年龄增长舌乳头上的味蕾数目减少,另一方面是老年人自身所患的疾病也会阻碍对味觉感觉的敏感性。
影响因素
单位量的呈味物质引起的味觉强度不仅与呈味物质的性质(包括水溶性)和分子结构有关,而且还与食者的生活环境、饮食习惯、健康状况、情绪以及环境温度有关。
呈味物质必须是水溶性的,完全不溶于水的物质是无味的,有些物质在水中的溶解度低于味觉A值因而也表现为无味。呈味物质必须有适度的水溶性,它的分子才能被水溶液输送人味孔内,刺激味觉神经。唾液是水溶液,其中含水约99. 42%,其余的溶质有无机离子,也有a液蛋白和唾液淀粉酶等。唾液是人口食物的天然溶剂。如果把舌上的唾液都吸干,那么,把干的砂糖放上去,一点儿甜味也感觉不到。试验证明,唾液分泌腺的活动在很大程度上与食物相适应。食品越干,口腔内各种唾液分泌腺在单位时间内分泌唾液量越多。唾液的成分也随食物的种类而变化,如鸡蛋黄能使分泌的唾液浓厚且含酶量高,而食醋使分泌的唾液稀而含酶量低。唾液的其他成分对味觉的产生也起一定的作用。因此,呈味物质与舌表面接触后,首先在舌表面溶解,然后才产生味觉。呈味物质溶解速度越快,产生味觉的速度也越快。所以,呈味物质产生味觉的时间有快有慢,并且维持味觉的时间也有长有短,如绵白糖晶粒细小,溶解的速度比砂粒状的白砂糖快,因此,味觉的产生也较快,从而人们总感到绵白糖比白砂糖甜;较难溶解的糖精,味觉产生较蔗糖慢,但味觉维持的时间较长。
物质结构与其味感有内在的联系,但这种联系现在还不太清楚。一般来说,化学上的“酸”是酸味的,化学上的 “盐”是咸味的,化学上的“糖”是甜味的,生物碱及重金属盐是苦味的。但也有许多例外,如草酸是涩的;盐类随相对分子质量增大苦味就增大,而咸味则降低等。
另外,味的强度则因呈味物质的种类和结构的不同表现出明显的差异。α型葡萄糖较β型的甜,β型果糖的甜度比α型的甜3倍。在相同pH时,若将柠檬酸作为标准,则醋酸酸味最强,盐酸最弱,其酸感强度顺序为醋酸>甲酸>乳酸>草酸>盐酸。
各种呈味物质对于味受体的作用与进食时的温度有关,因而味觉也受温度的影响。如糖的相对甜度会因温度的变化而变化,等浓度(5%或10%)的蔗糖与果糖相比,温度<50℃时,果糖较甜;温度=50℃时,甜度相等;温度>50℃时,蔗糖较甜。果糖甜度随温度的提高而下降,其原因是产生了不同的异构体。一般随着温度的升高,呈味物质分子的运动加快,致使受体响应的速度加快,同时也增强了刺激强度。但温度与味觉之间的关系有一定限度。根据实验测定,最佳的味觉温度在10~40℃范围内,尤其在30℃时味觉最敏感,高或低于此温度,温度对味觉的影响就减小了。在0~50℃范围内,随着温度的升高,甜味的味感增强,咸味、苦味的味感减弱,而酸味不变;50℃以上时,对甜味的感觉明显地迟钝。
人们由于生活环境和饮食习惯的不同,对味觉的识别将有些差别。这是由于呈味物质持续地接触刺激味蕾,会使味蕾产生疲劳和适应的现象。这种现象有一定的积累作用,这种积累对各地的风俗习惯及饮食习惯具有一定的影响。例如,华东及南方地区的人们喜欢清淡味菜肴,华北和东北地区的人们喜欢味浓的菜肴。因此,不同地区的人们对菜的口味要求也不同,同样一个菜,有的人说太甜,有的人说不甜。当人身体欠佳或情绪不佳时,会“食而无味”;饥饿时,会“饥不择食”。味觉的生理现象还有很多,它是非常复杂的感觉。
参考资料
最新修订时间:2024-08-11 17:30
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