Вкус и аминокислоты

Сегодня на повестке дня продолжение изучения вкуса и аминокислот. Еще раз благодарим Валерию Плотникову за подготовку материала и приятного изучения вкусов!

Мы уже знаем, что этанол не единственный компонент, который делает такой особенный вкус напитка, там есть и другие вещества. Часть компонентов вырабатывают дрожжи, другие остаются от исходной браги и дрожжи к ним даже не притрагиваются, плюс добавляются компоненты в процессе перегонки и так далее присоединяется еще ни один десяток компонентов.

Так как же мы воспринимаем на вкус столь сложную смесь? Тут в работу вступает наш нос. Наше восприятие продукта – это сочетание вкуса и запаха. Когда мы пьем, глотая и вдыхая воздух, мы направляем молекулы по задней стенке горла в носовые пазухи. Этот процесс называется ретроназальное восприятие.

ОБЩЕЕ СТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЗАПАХА

У человека обонятельный анализатор представлен двумя сенсорными системами; это — основная обонятельная система и дополнительная обонятельная система. Каждая из них включает три части: периферическую часть (органы обоняния), промежуточную часть (обеспечивает передачу нервных импульсов и состоит из цепи вставочных нейронов) и центральную часть (обонятельные центры в коре головного мозга). При этом основной орган обоняния представлен обонятельной областью — ограниченным участком эпителия носовой полости, а дополнительный орган обоняния — якобсоновым органом (иное название: вомероназальный орган), который представляет собой замкнутую полость, сообщающуюся с полостью рта.

ОБЪЯСНЯЮ

Летучие молекулы попадают в носовые пазухи, внутри которых есть специальная область площадью около 6ти квадратных сантиметров. Эта часть называется «парная обонятельная выстилка». Этот эпителий покрыт слоем обонятельной слизи и содержит три типа первичных клеток: обонятельные рецепторы, опорные и базальные клетки (хеморецепторы, которые возбуждаются молекулами вкусовых веществ и одорантами). Влекомые воздухом, пахучие молекулы проникают в носовую полость и переносятся над поверхностью эпителия. При нормальном спокойном дыхании вблизи обонятельного эпителия проходит 7 -10% вдыхаемого воздуха. Обонятельный эпителий имеет толщину приблизительно 150-300 мкм. Он покрыт слоем слизи (10-50 мкм), который молекулам одоранта предстоит преодолеть, прежде чем они провзаимодействуют со специальными сенсорными нейронами - обонятельными рецепторами.

Подробнее см.: https://www.nkj.ru/archive/articles/9034/ (Наука и жизнь, ВОСПРИЯТИЕ ЗАПАХОВ)

Под этой слизистой эпителия находятся те самые нейронные окончания, на которых расположены улавливающие запахи рецепторы (механизм до конца не разгадан). Суть процесса их работы: как и в любых молекулах «главный участник» процесса – белковые молекулы. Для того, чтобы обонятельный сигнал был воспринят нейроном, молекула одоранта связывается со специальной белковой структурой, расположенной в нейронозальной клеточной мембране. Такая структура называется рецепторным белком. Активные центры рецепторов взаимодействуют с молекулами, определяющими запах вещества, отталкивая молекулу и притягивая ее к себе (разница в процессах зависит от того, как элементы самих молекул, аминокислоты, отталкивают или притягивают друг друга).

Основная функция обонятельного рецептора состоит в выделении, кодировании и передаче информации об интенсивности, качестве и продолжительности запаха в обонятельную луковицу и специальным центрам в головном мозге. Эпителий в обеих носовых полостях у человека содержит приблизительно 10 млн обонятельных нейронов. 

Подробнее см.: https://www.nkj.ru/archive/articles/9034/ (Наука и жизнь, ВОСПРИЯТИЕ ЗАПАХОВ)

«Рецепторы обоняния 7 раз проходят сквозь мембраны клеток, внутрь и обратно наружу, при этом ученным не известны большинство специфических аминокислот, из которых состоят эти белки» («У барной стойки», Адам Роджерс).

Семикратное проникновение сквозь мембрану было описано учеными колумбийского университета Линдой Бак и Ричардом Акселем в 1991 году, за что они получили нобелевскую премию.

Нейроны рецепторов соединяются в цепочки, так называемые АКСОНЫ, которые образуют обонятельные нити, проходящие через костную решетчатую пластинку, располагающуюся прямо за глазными яблоками.

В отличие от других сенсорных систем (зрительной, слуховой, соматосенсорной и, в меньшей степени, вкусовой) между стимулом и ведущими к мозгу нервами находится некий специальный элемент, который принимает сигналы и передает их для обработки мозгом. То есть все другие чувства наше тело воспринимает не напрямую. В случае с обонянием все кардинально иначе. Когда мы чувствуем запах, мы фактически вдыхаем напрямую частички того, что мы нюхаем. Эти частички отрываются от основной массы, попадают к нам в носовые пазухи, где физически прикасаются к нейронам, связанным с конкретными участками мозга. Обоняние – это очень прямое чувство: нет никаких посредников между тем, что мы нюхаем, самим запахом и нашим восприятие этого запаха. Это самое интимное из наших чувств.

ВЫВОД

Когда мы подносим ко рту и носу бокал с алкоголем, мы чувствуем запах пустотами внутри головы, где летучие молекулы напитка ударяются об обонятельный эпителий. Мы пробуем алкоголь на вкус, и все наши полимодальные рецепторы воспринимают его текстуру и температуру. Мы испытываем «вкусовое впечатление» - субъективное восприятие вязкости и терпкости, которые придают напитку содержащиеся в нем компоненты. На самом деле это чувство вызывают белки, выделившиеся из вашей слюны и добравшиеся до окончаний троичного нерва. Наши вкусовые сосочки воспринимают сладость и горечь этанола, а вместе с ними и множество вкусов других содержащихся в алкоголе веществ.

Как я упоминала в предыдущей лекции, наш язык различает всего 4 вкуса – они были открыты и описаны в ХIХ веке немецким физиологом Адольфом Фик, уже в современности добавили еще один вкус, умами (от японского слова «умаи» — вкусный, приятный). Этот вкус характерен для белковых продуктов: мяса, рыбы и бульонов на их основе. В попытке выяснить химическую основу этого вкуса японский химик, профессор Токийского императорского университета, Кикунаэ Икеда, проанализировал химический состав морской водоросли Laminariajaponica, основного ингредиента японских супов с выраженным вкусом умами. В 1908 году он опубликовал работу о глутаминовой кислоте, как носителе вкуса умами. Позднее Икеда запатентовал технологию получения глутамата натрия, и компания «Адзиномото» начала его производство. Тем не менее, умами признали пятым фундаментальным вкусом только в 1980-х годах. Обсуждаются сегодня и новые вкусы, пока не входящие в классификацию: например, металлический вкус (цинк, железо), вкус кальция, лакричный, вкус жира, вкус чистой воды. Ранее считалось, что «жирный вкус» — это просто специфическая текстура и запах, но исследования на грызунах, проведенные японскими учеными в 1997 году, показали, что их вкусовая система распознает и липиды.

Так же, японские ученые утверждают, что существует еще некое количество базовых вкусов, которые определяет наш язык, например, выявленное ими восприятие насыщенности вкуса – так называемый кокуми (но тоже по отношению только к жирному продукту).

Он описывается как переменное по силе и длительности ощущение «заполненности» полости рта, «плотности». В отличие от сахара, сладкого на вкус, или соленой соли, вкус кокуми нельзя идентифицировать сам по себе, он проявляется только в соединении различных продуктов питания. Кокуми призван усилить ощущения от других вкусов путем активизации определенных рецепторов на языке, т.е. сделать соленое еще более соленым, а пикантное еще более пикантным. Среди продуктов кокуми японцы называют лук, чеснок, сыр и дрожжи.

Так же, необходимо отметить, что в реакции со спиртами образуются сложные эфиры:

- Этиловый эфир аланина. Метиловые и этиловые эфиры аминокислот — жидкости, легко перегоняющиеся в вакууме. Поэтому они были использованы для разделения смесей аминокислот (Э. Фишер).

- Валин - вырабатывает энергию, независимую от энергии, заключенной в - глюкозе крови. Он встречается в достаточных количествах в большинстве пищевых продуктов и является незаменимой частью многих протеинов. Эту аминокислоту можно принимать в комбинации с лейцином и изолейцином для укрепления мускулатуры и повышения тонуса мышц. Валин присутствует в зерновых

- Фенилаланин - присутствует в большинстве продуктов. Эта аминокислота помогает головному мозгу вырабатывать активные химические вещества, улучшающие настроение (к примеру, эпинефрин). Существует мнение, что фенилаланин увеличивает количество эндорфинов в мозге.

Так же и другие активные химические вещества, такие как эпинефрин, допамин и тирамин, фенилаланин посредством большого количества метаболических ступеней превращается в организме в норэпинефрин. Последний является важным нейротрансмиттером (передающим информацию от нерва к нерву), улучшающим память и повышающим способность к обучению. Практические врачи рекомендуют прием фенилаланина для лечения депрессии, биполярного расстройства, гиперактивности и болезни Паркинсона.

Эта аминокислота облегчает головную боль (особенно мигрень), уменьшает боли в шее, спине, а также при артрите и менструальных спазмах. До сих пор отсутствуют веские доказательства эффективности фенилаланина при этих состояниях, но некоторые клинические исследования подтверждают его лечебное действие.

Где вы его можете найти? Фенилаланин в больших количествах присутствует в мясных и молочных продуктах; в меньших количествах – в овсе и зародышах пшеницы.

- Треонин - является важной составляющей многих белков, которые есть в организме. Он необходим для образования белка зубной эмали, эластина и коллагена. Прием треонина приводит к ослаблению мышечного тонуса, обезвреживает токсины, помогает предотвратить накопление жира в печени, является важным компонентом коллагена. Вместе с цистеином, лизином, аланином и аспарагиновой кислотой укрепляет иммунитет.

Треонин необходим для здоровья вилочковой железы, которая в значительной степени определяет состояние иммунной системы организма.

Треонин выступает в качестве липотропика вещества, которое контролирует накопление жира в печени. (Причем в случае дефицита холина, другой аминокислоты, эта функция треонина обретает большее значение.)

Где вы его можете найти?

Треонин содержат большинство продуктов животного происхождения, молочных продуктов и яиц. Умеренное количество его присутствует в зародышах пшеницы и многих орехах, бобах и семечках, а также в некоторых овощах и зерновых.

- Цистин – важная аминокислота, содержащая серу. Цистин является мощным антиоксидантом, который печень использует для нейтрализации разрушительных свободных радикалов, укрепляет соединительные ткани и усиливает антиокислительные процессы в организме, способствует процессам заживления, стимулирует деятельность белых кровяных телец, помогает уменьшить болевые ощущения при воспалениях, является очень важной кислотой для кожи и волос.

Эта аминокислота необходима для защиты от химических токсинов и для активизации очистительного процесса у курильщиков и людей, подвергающихся воздействию химикатов или загрязненного воздуха, помогает предотвратить катаракту и рак, а также используется в программах по предотвращению старения организма.

Цистин играет важную роль в ежедневной работе организма по восстановлению клеток печени. В настоящее время изучается действие N–ацетил–цистина, особой формы цистина, который способен поставлять цистин в легкие для действия в качестве мощного антиоксиданта, который помогает защищать легкие от свободных радикалов. Свободные радикалы ведут к усилению симптомов многих легочных заболеваний, таких, как эмфизема. Препараты на основе N–ацетилцистина являются прекрасными отхаркивающими средствами, способствующими тому, чтобы частички отторгнутой слизистой бронхов не попадали в легкие.

Где вы его можете найти?

Цистин присутствует в птице, кисломолочных продуктах, овсе, зародышах пшеницы и в содержащих серу продуктах, таких, как яичный желток, чеснок, лук и брокколи.

Спасибо за внимание, приятель! Мы обязательно будем продолжать, а ты нас, пожалуйста, направляй в интересном тебе пути. Еще раз спасибо Валерии и хорошего продолжения недели.