20.9:

味觉生理学

JoVE Core
Anatomy and Physiology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Anatomy and Physiology
The Physiology of Taste
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

3,377 Views

01:24 min
February 01, 2024

口腔唾液中的钠离子促进了对咸味的感知。食用咸味物质后,盐晶体会分解,导致其成分 Na+ 和 Cl 离子释放。这些离子随后溶解到口腔中存在的唾液中。味觉细胞的外部环境经历 Na+ 浓度升高,从而建立有效的浓度梯度。这种梯度推动 Na+ 离子扩散到这些细胞中。Na+ 的流入触发细胞膜去极化现象,随后诱发受体电位。

味感与氢离子浓度的检测有关。类似于钠离子在引起咸味中的作用,氢离子渗透到细胞膜中,导致去极化。酸味是对我们食物中存在的酸的触觉反应。唾液中氢离子浓度的增加,对应于唾液 pH 值的降低,在味觉细胞内引起分级电位。例如,富含柠檬酸的橙汁由于其 pH 值约为 3 而呈现出酸味。然而,它经常被加糖以掩盖固有的酸味。

咸味和酸味是由 Na+ 和 H+ 等阳离子引起的。其余的味道来自食物分子接触特定的受体类型,即 G 蛋白偶联受体。这种相互作用激活 G 蛋白信号通路,最终导致味觉细胞去极化。当味觉细胞检测到溶解在唾液中的葡萄糖分子时,会感觉到甜味。然而,其他单糖,如果糖和人造甜味剂,包括阿斯巴甜、糖精或三氯蔗糖,也会刺激甜味受体。这些化合物中的每一种与 G 蛋白偶联受体的结合亲和力都不同,这就是为什么有些化合物可能被认为比葡萄糖更甜。

当食物分子附着在 G 蛋白偶联受体上时,会触发类似于甜味的苦味。然而,由于苦味化合物的广泛谱,潜在的机制差异很大。其中一些物质使味觉细胞去极化或超极化,而另一些物质则调节这些细胞内的 G 蛋白激活。引发的特定反应取决于受体结合化合物的分子组成。一类突出的苦味化合物以生物碱为代表,生物碱是一种富含氮的物质,普遍存在于咖啡、啤酒花、单宁、茶等植物产品和阿司匹林等药物中。这些有毒生物碱使植物不易受到微生物入侵,对食草生物的吸引力也较低,这表明苦味的功能可能主要与保护性反射的激活有关,例如呕吐反射,以防止摄入潜在的毒素。这意味着传统上食用的苦味食物通常与甜味成分搭配以使其可口(例如,在咖啡中加入奶油和糖)。值得注意的是,舌头后部区域拥有最高浓度的苦味受体,是触发咽反射的有效部位,提供了一种排出潜在有毒物质的机制。

鲜味,经常被描述为它的咸味,类似于甜味和苦味,起源于一种独特的分子刺激 G 蛋白连接的受体。这种必需分子 L-谷氨酸(一种氨基酸)是该受体的起始剂。因此,在食用富含蛋白质的食物时,经常会感受到鲜味。因此,含有高比例肉类的餐点带有咸味描述也就不足为奇了。

在被味觉分子激活后,味觉细胞开始释放神经递质。这些神经递质随后与感觉神经元的树突相互作用。这些神经元包括面神经和舌咽神经的组成部分,以及专门用于咽反射的迷走神经部分。具体来说,面神经与舌头前三分之一的味蕾相连。相比之下,舌咽神经与舌头后三分之二的味蕾相连。最后,迷走神经与舌头后部附近、咽部接壤的味蕾进行交流,这表明对有害刺激(如苦涩)高度敏感。