Anatomie a fyziologie

Gustace (chuť)

V rámci chuťového vjemu existuje pouze několik uznávaných submodalit. Donedávna byly uznávány pouze čtyři chutě: sladká, slaná, kyselá a hořká. Výzkum na přelomu 19. a 20. století vedl v polovině 80. let 20. století k uznání páté chuti, umami. Umami je japonské slovo, které znamená „lahodná chuť“ a často se překládá jako slaná. Zcela nedávný výzkum naznačil, že může existovat i šestá chuť tuků neboli lipidů.

Chuť je zvláštní smysl spojený s jazykem. Povrch jazyka je spolu se zbytkem ústní dutiny vystlán vrstevnatým dlaždicovým epitelem. Vyvýšené hrbolky zvané papily (singulár = papillae) obsahují struktury pro chuťovou transdukci. Podle vzhledu rozlišujeme čtyři typy papil (obrázek 15.1.1): obkružující, listové, pilovité a houbovité. Ve struktuře papil jsou chuťové pohárky, které obsahují specializované chuťové receptorové buňky pro přenos chuťových podnětů. Tyto receptorové buňky jsou citlivé na chemické látky obsažené v přijímané potravě a uvolňují neurotransmitery v závislosti na množství chemické látky v potravě. Neurotransmitery z chuťových buněk mohou aktivovat senzorické neurony v obličejovém, glosofaryngeálním a bloudivém lebečním nervu.

Slaná chuť je jednoduše vnímání sodíkových iontů (Na+) ve slinách. Když sníte něco slaného, krystalky soli disociují na složkové ionty Na+ a Cl-, které se rozpustí ve slinách v ústech. Koncentrace Na+ se mimo chuťové buňky zvýší, čímž vznikne silný koncentrační gradient, který pohání difúzi tohoto iontu do buněk. Vstup Na+ do těchto buněk vede k depolarizaci buněčné membrány a vzniku receptorového potenciálu.

Kyselá chuť je vjemem koncentrace H+. Stejně jako v případě sodných iontů ve slané chuti vstupují tyto vodíkové ionty do buňky a vyvolávají depolarizaci. Kyselé chutě jsou v podstatě vnímáním kyselin v našich potravinách. Zvyšování koncentrace vodíkových iontů ve slinách (snižování pH slin) vyvolává v chuťových buňkách postupně silnější odstupňované potenciály. Například pomerančový džus – který obsahuje kyselinu citronovou – bude chutnat kysele, protože má hodnotu pH přibližně 3. Samozřejmě se často sladí, aby se kyselá chuť zamaskovala.

První dvě chutě (slaná a kyselá) jsou vyvolány kationty Na+ a H+. Další chutě jsou výsledkem vazby molekul potravin na receptor spřažený s G proteinem. Systém přenosu signálu G proteinem nakonec vede k depolarizaci chuťové buňky. Sladká chuť je citlivost chuťových buněk na přítomnost glukózy rozpuštěné ve slinách. Sladké receptory aktivují i jiné monosacharidy, jako je fruktóza, nebo umělá sladidla, například aspartam (NutraSweet™), sacharin nebo sukralóza (Splenda™). Afinita k jednotlivým molekulám se liší a některé z nich budou chutnat sladčeji než glukóza, protože se jinak vážou na receptor spřažený s bílkovinou G.

Sladká chuť je podobná sladké v tom, že se molekuly potravin vážou na receptory spřažené s bílkovinou G. V případě hořké chuti se jedná o sladkou chuť. Může se to však dít mnoha různými způsoby, protože existuje velká rozmanitost molekul hořké chuti. Některé hořké molekuly depolarizují chuťové buňky, zatímco jiné chuťové buňky hyperpolarizují. Stejně tak některé hořké molekuly zvyšují aktivaci G proteinů v chuťových buňkách, zatímco jiné hořké molekuly aktivaci G proteinů snižují. Konkrétní reakce závisí na tom, která molekula se váže na receptor.

Jednou z hlavních skupin molekul hořké chuti jsou alkaloidy. Alkaloidy jsou molekuly obsahující dusík, které se běžně vyskytují v rostlinných produktech hořké chuti, jako je káva, chmel (v pivu), třísloviny (ve víně), čaj a aspirin. Tím, že rostlina obsahuje toxické alkaloidy, je méně náchylná k infekci mikroby a méně atraktivní pro býložravce.

Funkce hořké chuti tedy může souviset především se stimulací dávivého reflexu, aby se zabránilo požití jedů. Z tohoto důvodu se mnoho hořkých potravin, které se běžně požívají, často kombinuje se sladkou složkou, aby byly chutnější (například smetana a cukr v kávě). Nejvyšší koncentrace hořkých receptorů je zřejmě v zadní části jazyka, kde by dávivý reflex mohl ještě vyplivnout jedovatou potravinu.

Chuť známá jako umami je často označována jako slaná chuť. Stejně jako sladká a hořká je založena na aktivaci receptorů spřažených s G proteinem specifickou molekulou. Molekulou, která tento receptor aktivuje, je aminokyselina L-glutamát. Proto je chuť umami často vnímána při konzumaci potravin bohatých na bílkoviny. Není proto divu, že pokrmy, které obsahují maso, jsou často označovány jako pikantní.

Po aktivaci chuťových buněk chuťovými molekulami dochází k uvolňování neurotransmiterů na dendrity senzorických neuronů. Tyto neurony jsou součástí obličejového a glosofaryngeálního lebečního nervu a také složky v bloudivém nervu určené pro dávivý reflex. Obličejový nerv se spojuje s chuťovými pohárky v přední třetině jazyka. Glosofaryngeální nerv se spojuje s chuťovými pohárky v zadních dvou třetinách jazyka. Vagový nerv se připojuje k chuťovým pohárkům v krajní zadní části jazyka, hraničící s hltanem, které jsou citlivější na škodlivé podněty, jako je například hořkost.