20.9: La fisiologia del gusto

La percezione del sapore salato è facilitata dagli ioni sodio (Na^+) presenti nel fluido salivare orale. Dopo il consumo di una sostanza salata, i cristalli di sale si disassemblano, portando alla liberazione dei suoi costituenti: ioni Na^+ e Cl^-. Questi ioni successivamente si dissolvono nel fluido salivare presente nella cavità orale. L'ambiente esterno delle cellule gustative sperimenta un aumento della concentrazione di Na^+, stabilendo così un potente gradiente di concentrazione. Questo gradiente stimola la diffusione degli ioni Na^+ in queste cellule. L'afflusso di Na^+ innesca il fenomeno della depolarizzazione della membrana cellulare, evocando successivamente un potenziale recettore.

La percezione dell'acidità è associata al rilevamento della concentrazione di ioni idrogeno. Analogamente al ruolo degli ioni sodio nell'evocare la salsedine, gli ioni idrogeno permeano la membrana cellulare, provocando la depolarizzazione. L'acidità è una risposta tattile agli acidi presenti nei nostri prodotti commestibili. Un'aumentata concentrazione di ioni idrogeno nel fluido salivare, corrispondente ad una diminuzione del pH salivare, suscita potenziali graduati all'interno delle cellule gustative. Ad esempio, il succo d'arancia ricco di acido citrico manifesta un sapore aspro a causa del suo valore di pH che si avvicina a 3. Tuttavia, viene spesso addolcito per nascondere l'acidità intrinseca.

Come si è visto, quindi, iI gusti salato e acido sono indotti da cationi come Na^+ e H^+. I sapori rimanenti, invece, derivano dal contatto delle molecole del cibo con un tipo di recettore specifico, un recettore accoppiato a proteine G. Questa interazione attiva una via di segnalazione della proteina G, culminante nella depolarizzazione della cellula gustativa. La dolcezza viene percepita quando le cellule gustative rilevano le molecole di glucosio disciolte nella saliva. Tuttavia, anche altri monosaccaridi, come il fruttosio e i dolcificanti artificiali, tra cui l’aspartame, la saccarina o il sucralosio, stimolano i recettori del dolce. Ciascuno di questi composti ha una diversa affinità di legame con il recettore accoppiato alle proteine G, motivo per cui alcuni possono essere percepiti come più dolci del glucosio.

La sensazione di gusto amaro, simile alla dolcezza, viene innescata quando le molecole del cibo si attaccano ai recettori accoppiati alle proteine G. Tuttavia, i meccanismi sottostanti variano in modo significativo a causa dell’ampio spettro di composti dal sapore amaro. Alcune di queste sostanze depolarizzano o iperpolarizzano le cellule gustative, mentre altre modulano l'attivazione della proteina G all'interno di queste cellule. La risposta specifica suscitata dipende dalla costituzione molecolare del composto legato al recettore. Una classe importante di composti amari è rappresentata dagli alcaloidi, sostanze ricche di azoto che si trovano ubiquitariamente in prodotti vegetali come caffè, luppolo, tannini, tè e farmaci come l'aspirina. Questi alcaloidi tossici rendono la pianta meno soggetta all’invasione microbica e meno attraente per gli organismi erbivori, suggerendo che la funzione del gusto amaro può essere principalmente legata all’attivazione di riflessi protettivi, come il riflesso del vomito, per prevenire l’ingestione di potenziali tossine. Ciò significa che i cibi amari tradizionalmente consumati vengono solitamente abbinati a componenti dolci per renderli appetibili (ad esempio aggiungendo panna e zucchero al caffè). In particolare, la regione posteriore della lingua, che possiede la più alta concentrazione di recettori dell’amaro, è un sito efficace per innescare il riflesso del vomito, fornendo un meccanismo per espellere sostanze potenzialmente tossiche.

L'umami, spesso descritto per il suo forte sapore, è simile ai sapori dolce e amaro e ha origine dalla stimolazione dei recettori legati alle proteine G da parte di una molecola distinta. Questa molecola essenziale, l'L-glutammato, un amminoacido, è l'iniziatore di questo recettore. Di conseguenza, la sensazione umami viene spesso sperimentata quando si consumano cibi ricchi di proteine. Di conseguenza, non è inaspettato che i pasti contenenti un'elevata percentuale di carne portino un descrittore salato.

Dopo l'attivazione da parte delle molecole del gusto, le cellule gustative iniziano un rilascio di neurotrasmettitori. Questi neurotrasmettitori interagiscono successivamente con i dendriti dei neuroni sensoriali. All'interno di questi neuroni sono inclusi componenti dei nervi cranici facciali e glossofaringei, nonché un segmento del nervo vago dedicato al riflesso del vomito. Nello specifico, il nervo facciale si collega alle papille gustative nel terzo anteriore della lingua. Al contrario, il nervo glossofaringeo si collega alle papille gustative nei due terzi posteriori della lingua. Infine, il nervo vago comunica con le papille gustative vicino alla parte posteriore della lingua, al confine con la faringe, che mostra una maggiore sensibilità agli stimoli dannosi, come l'amarezza.

La fisiologia del gusto inizia quando i gustosi, le sostanze chimiche che stimolano le cellule dei recettori gustativi, si dissolvono nella saliva, si diffondono attraverso i pori del gusto e si legano ai recettori.

Ciò innesca una depolarizzazione graduale nelle cellule recettoriali e il rilascio di neurotrasmettitori.

Il cibo salato provoca la depolarizzazione della membrana consentendo l'afflusso di ioni sodio, mentre i sapori acidi causano un afflusso di ioni idrogeno che aprono ulteriormente altri canali cationici.

I sapori dolci, amari e umami legano i recettori legati alle proteine G e innescano il rilascio di ioni calcio intracellulari.

Una data cellula recettore gustativa è specifica per un tipo di tastant.

Ma una miscela di diversi sapori può attivare una certa combinazione di cellule recettoriali, consentendo il rilevamento di vari sapori del cibo.

Le cellule recettrici gustative sono innervate da tre nervi cranici. Il nervo facciale innerva l'estremità anteriore e il nervo glossofaringeo innerva l'estremità posteriore della lingua.

Il nervo vago innerva la gola e l'epiglottide.

Questi nervi trasportano segnali al nucleo gustativo nel midollo allungato e infine alla corteccia gustativa primaria per la percezione cosciente del gusto.