รสชาติทำงานอย่างไร

เด็กๆ เรียนรู้เรื่องรสนิยมในชั้นประถมศึกษา จากประสาทสัมผัสทั้งห้า ดูเหมือนจะง่ายที่สุดอย่างหนึ่ง ไม่มีกรวย แท่งหรือเลนส์ ไม่มีแก้วหูหรือกระดูกจิ๋ว ท ว่านักวิทยาศาสตร์รู้เกี่ยวกับรสชาติน้อยกว่าที่พวกเขารู้เกี่ยวกับ การ มองเห็นและการได้ยินนั่นคือประสาทสัมผัสที่ซับซ้อนกว่ามาก เหตุใดสิ่งที่ดูเหมือนเป็นพื้นฐานจึงซับซ้อนและขัดแย้งกันมาก ทำไมรสชาติจึงลึกลับ?

ในการเริ่มต้น คนส่วนใหญ่สับสนในรสชาติกับรสชาติ รสชาติเป็นความรู้สึกทางเคมีที่รับรู้โดยเซลล์ ตัวรับเฉพาะ ที่ประกอบเป็นปุ่มรับรส รสชาติเป็นการผสมผสานของประสาทสัมผัสที่หลากหลาย เพื่อรับรู้รสชาติสมองไม่เพียงแต่ตีความสิ่งเร้า (รส) กลิ่นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งเร้าในการรับกลิ่น (กลิ่น) และความรู้สึกสัมผัสและความร้อนด้วย ด้วยอาหาร รสเผ็ด สมองจะรับรู้ถึงความเจ็บปวด ใน ฐานะส่วนหนึ่งของรสชาติ

ความรู้สึกในการทดสอบก็เป็นศาสตร์เชิงอัตวิสัยเช่นกัน - รสชาติอาจเป็นแบบอัตนัยมากกว่าส่วนใหญ่ บางคนมีกรรมพันธุ์ลักษณะทางพันธุกรรมที่ทำให้อาหารบางชนิดมีรสชาติที่น่าขยะแขยง อื่นๆ ที่เรียกว่าsupertastersมีตัวรับรสชาติที่มีความเข้มข้นสูงผิดปกติ อาหารรสจืดมีรสชาติที่กลมกล่อม และอย่างที่เราทราบกันดีว่าอาหารมีรสชาติแตกต่างกันไปในแต่ละคน เราทุกคนไม่ชอบรสชาติที่เหมือนกัน

ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ขยายคำจำกัดความของรสชาติ โดยยอมให้มีรสชาติหลักหนึ่งหรือสองอย่างในหลักการดั้งเดิมของสี่ นั่นคือ เปรี้ยว ขม หวาน และเค็ม พวกเขาได้ท้าทาย แผนที่ ลิ้นซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักระดับชีววิทยาที่จัดทำแผนภูมิภูมิภาคต่างๆ ของรสชาติ นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารได้ดัดแปลงเซลล์รับรส ขัดขวางหรือกระตุ้นเซลล์เหล่านี้เพื่อพยายามตัดสารให้ความหวานและเกลือออกจากอาหารโดยไม่สูญเสียรสชาติ

ในบทความนี้ เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับสรีรวิทยาและจิตวิทยาของรสนิยม

­

1. ความรู้สึกต่อการรับรู้
2. รสนิยมเบื้องต้น
3. ลิ้นและภูมิภาคแห่งรสนิยม
4. Supertasters

รสชาติเริ่มต้นด้วยความรู้สึกในรูปของแรงกระตุ้นไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ความรู้สึก -- การตอบสนองต่อสิ่งเร้า เช่น แรงกดแสงหรือองค์ประกอบทางเคมี จะกลาย เป็นการ รับรู้เช่น การสัมผัส การมองเห็นหรือรส เฉพาะเมื่อไปถึงสมองเท่านั้น

สิ่งเร้าที่แตกต่างกันกระตุ้นตัวรับความรู้สึกที่แตกต่างกัน สิ่งเร้าทางเคมีกระตุ้นตัวรับเคมี ที่ รับผิดชอบต่อการรับรู้กลิ่นและการดมกลิ่น เนื่องจากรสชาติและกลิ่นเป็นปฏิกิริยาต่อองค์ประกอบทางเคมีของสารละลาย ประสาทสัมผัสทั้งสองจึงมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด หากคุณเคยเป็นหวัดในช่วง อาหารค่ำ วันขอบคุณพระเจ้าคุณจะรู้ว่าความละเอียดอ่อนของรสชาติจะหายไปโดยไม่มีกลิ่น

อย่างไรก็ตาม ในบางสปีชีส์ ประสาทสัมผัสทางเคมีทั้งสองเป็นหนึ่งเดียว สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเช่นเวิร์มไม่มีความแตกต่างระหว่างตัวรับกลิ่นและตัวรับกลิ่น แทนที่จะแยกความแตกต่างระหว่างสารเคมีระเหยและไม่ระเหย

ในมนุษย์ ตัวรับเคมีที่ตรวจจับรสชาติจะเรียกว่าเซลล์รับรส เซลล์รับประมาณ 50 เซลล์ รวมทั้งเซลล์ฐานและเซลล์รองรับ ประกอบเป็นตุ่มรับรสหนึ่งเซลล์ ต่อมรับรสนั้นบรรจุอยู่ในpapillae ที่มีรูปร่างเหมือนถ้วยชาม ซึ่งเป็นตุ่ม เล็กๆ ที่จุดบนลิ้นของคุณ papillae บางตัวช่วยสร้างการเสียดสีระหว่างลิ้นกับอาหาร

เซลล์รับอาหารทุกเซลล์มีส่วนยื่นออกมาเป็นแกนๆ เรียกว่าขน รับ อาหาร ขนรับรสนี้เข้าถึงสิ่งแวดล้อมภายนอกผ่านช่องเปิดที่เรียกว่า รู รับรส โมเลกุลผสมกับน้ำลายเข้าสู่รูพรุนรสและโต้ตอบกับขนที่กินได้ สิ่งนี้จะกระตุ้นความรู้สึกของรสชาติ

เมื่อสิ่งเร้ากระตุ้นแรงกระตุ้นการได้ยิน เซลล์รับจะไซแนปส์กับเซลล์ประสาทและส่งต่อแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าไปยังบริเวณที่รับรสของเยื่อหุ้มสมองในสมอง สมอง ตีความ ความรู้สึกว่าเป็นรสชาติ

ในตอนต่อไป เราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับรสนิยมเบื้องต้นและวิธีที่รสชาติให้เบาะแสเกี่ยวกับสิ่งที่เรากิน

รสชาติ: มันคือวิทยาศาสตร์

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารควบคุมการรับรสพวกเขาใช้สารเคมีมาปิดกั้นหรือกระตุ้นเซลล์รับรส บริษัทดังกล่าวชื่อ Senomyx ได้ทำสัญญากับ Campbell's Soup, Coca-Cola , Kraft Foods และ Nestlé Senomyx ระบุว่าสารปรุงแต่งรสและตัวปรับรสชาติจะช่วยให้บริษัทต่างๆ "ปรับปรุงรายละเอียดทางโภชนาการ" ของอาหารและเครื่องดื่มบรรจุหีบห่อโดยลดน้ำตาล เกลือ และผงชูรสโดยไม่กระทบต่อรสชาติ [แหล่งที่มา: Senomyx ]

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ยอมรับรสนิยมพื้นฐานสี่ประการ คุณรู้จักพวกมันดีทั้งหวานเค็มเปรี้ยวและขม สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของรสชาติและเป็นรากฐานของรสนิยมอื่นๆ รสชาติหลักแต่ละชนิดจะกระตุ้นตัวรับความรู้สึกเฉพาะ (แม้ว่าตัวรับสามารถตอบสนองต่อรสนิยมที่หลากหลายและมักจะทำ) รสชาติพื้นฐานไม่มีที่ติมาหลายปี อาจเป็นเพราะความคุ้นเคย เรียกอีกรสชาติหนึ่งที่มีความโดดเด่นราวกับหนึ่งในสี่รสชาติ

อย่างไรก็ตาม ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้พยายามค้นหารสชาติอื่น นั่นคือรสชาติของสาหร่ายรสเผ็ดที่พบได้ทั่วไปในการปรุงอาหารญี่ปุ่น ในที่สุด Kikunae Ikeda ก็แยกกรดกลูตามิกออกเป็นรสชาติที่ห้าที่ชัดเจน รสหนึ่งมีตัวรับรสของมันเอง อิเคดะตั้งชื่อ อูมามิรสที่ห้านี้ซึ่งเป็นคำในภาษาญี่ปุ่น แปลว่า รสอร่อย เผ็ดร้อน คุณสามารถลิ้มรสอูมามิในเนื้อสัตว์และมะเขือเทศ

นักวิจัยยังคงศึกษาอูมามิตลอดศตวรรษที่ 20 การค้นพบครั้งสำคัญเกิดขึ้นในปี 1985 เมื่อนักวิทยาศาสตร์พยายามเลียนแบบสารปรุงแต่งรสเผ็ดร้อนซึ่งทำให้เกิดข้อขัดแย้งและผงชูรสล้มเหลวในการทำซ้ำรสชาติด้วยการรวมกันของสี่พื้นฐาน

แต่เนื่องจากการศึกษารสชาติของ Ikeda ไม่ได้แปลเป็นภาษาอังกฤษจนถึงปี 2002 และเนื่องจากรสชาติของกรดกลูตามิกนั้นละเอียดอ่อนและพบได้น้อยในอาหาร ตะวันตก อูมามิจึงเพิ่งเข้าสู่มาตรฐานรสชาติ ตอนนี้ประตูเปิดแล้ว ไม่น่าเป็นไปได้ที่นักวิทยาศาสตร์จะปลอดภัยในขอบเขตของรสชาติปฐมภูมิ นักวิจัยชาวฝรั่งเศสยังระบุถึงศักยภาพของตัวรับอาหารสำหรับไขมัน ไขมันอาจเป็นรสชาติที่หกจริงๆ

รสนิยมเบื้องต้นให้เบาะแสแก่มนุษย์ในยุคแรกๆ ว่าอาหารชนิดใดน่ารับประทานและสิ่งที่เป็นอันตราย อาหารหวานมักจะมีแคลอรี อาหารรสเค็มมีวิตามินและแร่ธาตุที่สำคัญ อาหารรสเปรี้ยวอาจมีประโยชน์ต่อสุขภาพ เช่น ส้ม หรือของบูดได้ เช่น นมเน่า รสขมมักเป็นพิษ รสชาติที่เพิ่มขึ้นของอาหารแปรรูปอาจบ่งบอกถึงคุณค่าทางโภชนาการที่ไม่มีอยู่จริง แต่ความชอบของเรายังคงอยู่ เรายังคงกระหายและตอบสนองต่อสิ่งที่บรรพบุรุษโปรดปรานของเรา แม้กระทั่งความเสียหายของเรา

แล้วถ้ามีอย่างน้อยห้ารสนิยมหลัก อะไรขึ้นกับแผนที่ลิ้น? ในหัวข้อถัดไป เราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับแกนนำของหนังสือชีววิทยาและสาเหตุที่อาจผิดพลาดอย่างสิ้นเชิง

การดูดซึมรสชาติ

ทุกอย่างมีรสชาติดีขึ้นเมื่อคุณหิวใช่ไหม? จริงๆแล้วมันอาจ ในการศึกษาโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมาลาวี กลุ่มนักศึกษาที่ไม่ได้รับประทานอาหารภายใน 16 ชั่วโมงสามารถรับรู้ถึงน้ำตาลซูโครสและสารละลายเกลือที่อ่อนแอกว่าผู้ที่รับประทานอาหารเพียงชั่วโมงเดียวก่อนหน้านี้ เพื่อแยกแยะรสชาติ นักเรียนที่เพิ่งรับประทานไปจำเป็นต้องมีความเข้มข้นของซูโครสสูงกว่าร้อยละ 50 และความเข้มข้นของเกลือเป็นสองเท่าของผู้ที่ไม่ได้รับประทาน แต่ความรู้สึกในการจับพิษของเราไม่เคยหยุดนิ่ง: การที่ท้องว่างหรืออิ่มไม่มีผลต่อการรับรู้ถึงความขมขื่น [แหล่งที่มา: New York Times ]

เช่นเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์กำลังตรวจสอบรสนิยมพื้นฐานอีกครั้ง พวกเขาก็กำลังกำหนดแผนที่ลิ้นใหม่เช่นกัน แผนผังลิ้นแบ่งลิ้นออกเป็นส่วนๆ ของความรู้สึก -- รสขมที่ด้านหลัง รสเปรี้ยวที่ด้านข้าง รสเค็มที่ขอบด้านหน้า และรสหวานที่ปลาย นักวิจัยอูมามิอ้างว่าส่วนหลังของลิ้นมีความสำคัญต่อการตรวจจับรสที่ห้า

แต่สำหรับทุกคนที่จำการโต้เถียงแผนที่ลิ้นในขณะที่นักเรียนชั้นประถมศึกษายืนกรานว่าพวกเขาสามารถรับรู้เกลือที่ด้านหลังลิ้นหรือเปรี้ยวที่ปลายข่าวว่าแผนที่ลิ้นมีข้อบกพร่องที่ดีที่สุดจะต้องเป็นการแก้ตัวที่หอมหวาน

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ DP Hanig ได้พัฒนาแผนที่ลิ้นในปี 1901 โดยถามอาสาสมัครว่าพวกเขาสามารถรับรู้ความรู้สึกได้ที่ไหน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ในภายหลังยืนยันการค้นพบของเขา แต่ทำแผนภูมิผลลัพธ์ในลักษณะที่พื้นที่ที่มีความไวต่ำลงดูเหมือนพื้นที่ที่ไม่มีความไว ภายในปี 1974 เวอร์จิเนีย คอลลิงส์ระบุว่าแม้ลิ้นจะมีระดับความไวต่างกันไป แต่บางพื้นที่สามารถรับรู้รสนิยมบางอย่างได้ดีกว่าส่วนอื่นๆ แต่ไม่มีความจริงแท้เกี่ยวกับแผนที่ลิ้นที่เข้มงวด แม้ว่าตัวรับรสมักจะตอบสนองต่อรสชาติเดียวอย่างมาก ผู้คนสามารถรับรู้รสชาติได้ทุกที่ที่มีตัวรับรสชาติ

นักวิทยาศาสตร์ยังได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความหลากหลายของความไวต่อรสชาติที่น่าตกใจ ในหัวข้อถัดไป เราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับความรู้สึกเฉียบแหลมที่คุณอาจรู้สึกดีใจที่ไม่มีอยู่จริง

โดยปกติ การมีประสาทสัมผัสที่เพิ่มขึ้น เช่นการมองเห็น 20/20 หรือ การได้ยินที่เฉียบแหลม เป็นเรื่อง ดี แต่รสชาติที่เข้มข้นขึ้น ไม่ว่าจะฟังดูน่าอร่อยสักเพียงใด ก็ไม่มีความสุขเลยจริงๆ Supertasters คือคนที่มีอัลลีลที่โดดเด่นสองอัลลีลหรือบางครั้งเพียงหนึ่งอัลลีลสำหรับยีน TAS2R28 และถึงแม้ว่าพวกเขาสามารถรับรู้ถึงรสชาติที่เหมาะสมยิ่งขึ้นในอาหารมากกว่าผู้ที่ไม่ได้ชิมอาหาร แต่พวกเขามักจะพบว่าอาหารทั่วไปที่มีรสขม หวาน หรือเผ็ดเกินไป

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักวิทยาศาสตร์ของ DuPont ค้นพบว่าผู้คนมีระดับความไวต่อสารเคมี PTC (phenylthiocarbamide) ที่แตกต่างกัน สำหรับบางคน PTC ได้ลิ้มรสที่ขมขื่นอย่างน่าตกใจ แต่สำหรับชนกลุ่มน้อยที่ลึกลับ PTC ไม่มีรสชาติเลย เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของ PTC นักวิทยาศาสตร์จึงเริ่มศึกษาปฏิกิริยาของผู้คนต่อ PROP (6-n-propylthiouracil) ซึ่งเป็นสารประกอบสังเคราะห์ที่ใช้ในยาไทรอยด์ สำหรับผู้ที่ไม่ได้ชิม PROP ไม่มีรสชาติ สำหรับนักชิม มันไม่เป็นที่พอใจ และสำหรับนักชิมระดับสุดยอด PROP ตบลิ้นด้วยความขมขื่นอย่างแรง

ในปีพ.ศ. 2534 ลินดา บาร์โตชุก ซึ่งในขณะนั้นมาจากโรงเรียนแพทย์เยล ได้ตั้งชื่อว่า "ผู้ชิมอาหารมาก" สำหรับผู้ที่มีความไวต่อ PROP เฉียบพลัน และสังเกตเห็นว่าพวกเขามีปุ่มที่ปกคลุมของปุ่มบนเชื้อราที่หนาแน่นกว่าผู้ที่ไม่ได้ชิม เธอเชื่อมโยงจำนวนเซลล์รับรสกับรสชาติที่ยอดเยี่ยม

สำหรับซุปเปอร์เทสเตอร์กาแฟเบียร์ ฮอปปี และผัก เช่น กะหล่ำดาว อาจมีรสขมเกินไป เค้กและไอศกรีมอาจเข้มข้นเกินไป และพริกอาจร้อนเกินไป อย่างไรก็ตาม มีข้อดีบางประการของความไวต่อรสชาติสูง

เบเวอร์ลี เทปเปอร์ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยรัตเกอร์ส ค้นพบว่า อย่างน้อยในหมู่ผู้หญิงอายุ 40 ปี ผู้ชิมซุปเปอร์เทสเตอร์นั้นบางกว่าคนที่ไม่ได้ชิมรสถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ด้วยความไวต่อน้ำตาลและไขมัน จากนมที่เพิ่ม ขึ้น ซุปเปอร์เทสเตอร์จึงมักไม่ค่อยอยากอาหารขยะ โดยรวมแล้วพวกเขากินอาหารน้อยลง แต่น่าเสียดายที่พวกเขากินผักใบมากเกินไป Tepper ไม่เห็นความสัมพันธ์ระหว่างการชิมและน้ำหนักในผู้ชาย [แหล่งที่มา: Flaherty ]

ด้วยการเชื่อมโยงที่น่าทึ่งระหว่างรสชาติและมวลกายนักวิทยาศาสตร์จึงกระตือรือร้นที่จะศึกษาตัวรับรสชาติซึ่งเป็นปัจจัยที่เป็นไปได้ในโรคอ้วน รสชาติเป็นมากกว่าแรงกระตุ้นทางพันธุกรรม ความชอบและนิสัยการกินของผู้คนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสิ่งที่พวกเขาเติบโตขึ้นมาและแม้กระทั่งสิ่งที่มารดาของพวกเขากินขณะตั้งครรภ์

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับรสนิยมเซลล์และหัวข้อที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ให้สุ่มตัวอย่างลิงก์ในหน้าถัดไป

ลิ้นเทียม

นักเคมีจากมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัตพัฒนาลิ้นเทียมที่วิเคราะห์สารและกำหนดรสชาติ ลิ้น ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดแพลตตินัมเคลือบด้วยโพลีเมอร์สองชนิด นำ กระแส ไฟฟ้าได้เหมือนกับลิ้นของมนุษย์ จากนั้นจึงสร้างแผนภูมิผลลัพธ์บนกราฟที่นักวิเคราะห์มองว่ารูปแบบเป็นรสนิยมหลัก นักพัฒนาหวังว่าลิ้นจะสามารถนำมาใช้ในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การทดสอบอาหาร และการตรวจจับ ทุ่นระเบิด [แหล่งที่มา: UPI ]

บทความที่เกี่ยวข้อง

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม