Az íz élettana

Az ízérzet lehetővé teszi az állat számára, hogy értékelje, mit eszik és iszik. A legalapvetőbb szinten ennek az értékelésnek az a célja, hogy elősegítse a tápláló anyagok bevitelét és megakadályozza a potenciális mérgek vagy toxinok fogyasztását. Kétségtelen, hogy az állatok, köztük az emberek, ízlési preferenciákat fejlesztenek ki. Vagyis bizonyos típusú ételeket választanak, másokat előnyben részesítve. Érdekes módon az ízpreferencia gyakran változik a test szükségleteivel együtt. Hasonlóképpen, az állatoknál gyakran fordulnak elő táplálék-ellenérzések, különösen, ha egy bizonyos étel elfogyasztása után hamar megbetegednek, annak ellenére, hogy ez az étel nem okozta a betegséget - bizonyára Ön maga is tapasztalta ezt. Az étkezési preferenciák és az ellenérzések magukban foglalják az ízérzetet, de ezeket a jelenségeket szinte biztosan a központi idegrendszer közvetíti.

Ízreceptor sejtek, ízlelőbimbók és ízidegek

Az ízérzéket közvetíti ízreceptor sejtek nevű klaszterekbe csomagolva ízlelőbimbók. Az ízreceptor-sejtek nagyszámú kis molekula orális koncentrációját veszik mintán, és ízlésérzetet jelentenek az agytörzs központjainál.

Az állatok többségében, beleértve az embereket is, az ízlelőbimbók leginkább a nyelv epitéliumának kis csapainál, ún. papillák. Az ízlelőbimbók maguk is túl kicsik ahhoz, hogy mikroszkóp nélkül lássák őket, de a papillák könnyen megfigyelhetők a nyelv felületének szoros vizsgálatával. Annak érdekében, hogy még könnyebben láthassák őket, tegyen egy csepp kék ételfestéket egy kedvesének nyelvére, és látni fogja, hogy egy csomó kis halvány dudor - főleg gombás papilla - emelkedik ki a kék alapon.

Az ízlelőbimbók 50–150 oszlopos ízreceptor-sejtekből álló csoportokból állnak, amelyek egy csoport banánt alkotnak. A rügyben lévő ízreceptor-sejtek úgy vannak elrendezve, hogy hegyeik kis ízpórust képezzenek, és ezen a póruson keresztül nyúljanak ki az ízsejtek mikrovillái. Az ízsejtek mikrovillái ízreceptorokat hordoznak.

Az ízlelőbimbó ízsejtjei között átszőtt az érzékszervek dendritjeinek hálózata, az úgynevezett "ízidegek". Amikor az ízsejteket stimulálják a vegyi anyagok receptoraikhoz történő kötése, depolarizálódnak, és ez a depolarizáció átjut az ízidegrostokra, ami olyan akciós potenciált eredményez, amely végül átjut az agyba. Ennek az idegátvitelnek egy érdekes aspektusa, hogy gyorsan alkalmazkodik - a kezdeti inger után az íz idegszálakban erős kisülés figyelhető meg, de néhány másodpercen belül ez a válasz sokkal alacsonyabb amplitúdójú egyensúlyi állapotra csökken.

Miután az ízjeleket továbbítják az agyba, számos efferens idegpálya aktiválódik, amelyek fontosak az emésztési funkció szempontjából. Például az étel megkóstolását gyorsan megnövekedett nyálképzés és alacsony szintű szekréciós aktivitás követi a gyomorban.

Az emberek között lényeges különbség van az ízérzékenységben. Nagyjából minden negyedik ember "szuperkóstoló", amely többször érzékenyebb a keserű és más ízekre, mint azok, amelyek rosszul ízlik. Ezek a különbségek örökölhetőek, és tükrözik a gombás papillák és a nyelv ízlelőbimbóinak számában mutatkozó különbségeket.

Az ízreceptor sejtek általi jelátvitel mellett az is egyértelmű, hogy a szaglás mélyen befolyásolja az ízérzetet. Gondoljon arra, hogy az ízlés tompa és néha eltér, ha a szaglása megszakad egy hideg miatt.

Ízérzetek

Az ízérzet egyenértékű az ízreceptorok gerjesztésével, és számos olyan specifikus vegyi anyag receptorát azonosították, amelyek hozzájárulnak az íz fogadásához. E bonyolultság ellenére az emberek általában ötféle ízt ismernek el:

Édes - általában energiatartalmú tápanyagokat jelez
Umami - aminosavak íze (pl. Húsleves vagy érlelt sajt)
Sós - lehetővé teszi az étrend modulálását az elektrolit-egyensúly érdekében
Savanyú - jellemzően a savak íze
Keserű - lehetővé teszi a különféle természetes toxinok érzékelését

Ezen ízek egyikét sem váltja ki egyetlen vegyszer. Vannak olyan küszöbök az íz kimutatására, amelyek különböznek az azonos ízű vegyi anyagok között. Például a szacharóz, az 1-propil-2-amino-4-nitro-benzol és a laktóz mind ízlik az ember számára, de az édes ízt ezek a vegyi anyagok nagyjából 10 mM, 2 uM és 30 mM koncentrációban váltják ki - a hatékonyság tartománya nagyjából 15 000-szeresére. A keserűnek érzékelt anyagok jellemzően nagyon alacsony küszöbértékekkel rendelkeznek.

Példák néhány emberi küszöbre

Íz	Anyag	Kóstolási küszöb
Sós	NaCl	0,01 M
Savanyú	HCl	0,0009 M
Édes	Szacharóz	0,01 M
Keserű	Kinin	0,000008 M
Umami	Glutamát	0,0007 M

Meg kell jegyezni, hogy ezek az ízek emberi érzéseken alapulnak, és néhány összehasonlító fiziológus figyelmeztet arra, hogy minden állat valószínűleg a maga "ízvilágában" él. Az állatok esetében célszerűbb lehet ízlést kellemes, kellemetlen vagy közömbösként megvitatni. Ezenkívül az állatok között egyértelmű különbségek vannak abban, hogy mit ízlelhetnek meg. A macskák például nem reagálnak az édességekre az egyik édes receptor egyikét kódoló gén deléciója miatt.

Úgy tűnik, hogy az ízérzékelést a nyelv termikus ingerlése is befolyásolja. Néhány embernél a nyelv elejének melegítése tiszta édes érzést eredményez, míg a lehűlés sós vagy savanyú érzéshez vezet.

Ízreceptorok

Nagyon sok molekula ízérzeteket vált ki meglehetősen kevés ízreceptoron keresztül. Továbbá, úgy tűnik, hogy az egyes ízreceptor-sejtek egyfajta ízhez tartoznak. Más szavakkal, az ízlelőbimbón belül egyes ízreceptor sejtek édesnek érzik magukat, míg mások keserű, savanykás, sós és umami ízekre. Az ízreceptorok ezen megértésének nagy része egy vagy több ízreceptor hiányára tervezett egerekkel végzett viselkedési vizsgálatokból származik.

A kellemes ízeket (édes és umami) egy három T1R receptorból álló család közvetíti, amelyek párban összeállnak. Különböző molekulák, amelyek édes érzéshez vezetnek, kötődnek a T1R2 és T1R3 alegységekből kialakított receptorhoz. A macskák delécióval rendelkeznek a T1R2 génjében, ami magyarázza, hogy nem reagálnak az édes ízekre. Emellett az emberi T1R2 fehérje expresszálására kifejlesztett egereknek emberi szerű válaszuk van a különböző édes ízekre. A T1R1 és T1R3 komplexeként képződött receptor megköti az L-glutamátot és az L-aminosavakat, így az umami ízt kapja.

A keserű íz abból adódik, hogy különféle molekulák körülbelül 30 T2R-receptor családhoz kötődnek. A savanyú kóstolás magában foglalja egyfajta TRP (tranziens receptor potenciál) csatorna aktiválását. Meglepő módon a sóíz-befogadás molekuláris mechanizmusait rosszul jellemzik a többi ízhez képest.

Az élelmiszer-bevitel ellenőrzése

Nyálmirigyek és nyál