Сла́дкий вку́с — выражение как в отношении веществ, вызывающих сенсорный процесс и ощущения от действия сладкого вещества на рецепторы вкуса, так и самого вида хеморецепции. Является одним из пяти «основных» вкусов.
Самым сладким из известных веществ является лугдунам (N-(4-цианофенил)-N-(2,3-метилендиоксибензил)гуанидиноуксусная кислота). Считается, что данное вещество в 150 000—200 000 раз слаще сахарозы. Однако оно не допущено к использованию в качестве пищевой добавки.
Общие сведения
Сладость обычно связана с присутствием сахаров в пище или напитках. Ощущение сладкого осуществляется специфическими рецепторами, идентифицирующими некоторые сладкие вещества, в том числе и сахара. Сладость обычно ассоциируется с приятным ощущением — чаще всего люди ощущают сладость при принятии пищи, богатой простыми углеводами, такими, как сахароза или глюкоза. Однако существует достаточно много соединений, которые способны выступать в качестве агонистов рецепторов сладкого вкуса и которые принадлежат к самым различным группам соединений. Те из веществ, которые находят применение в кулинарии и пищевой промышленности, принято называть подсластителями. Но далеко не все вещества, обладающие сладким вкусом, являются подсластителями. Например, растворимые в воде соединения свинца (например, ацетат свинца(II)), бериллия, хлороформ и многие другие имеют сладкий вкус, однако не воспринимаются в качестве подсластителей из-за их высокой токсичности.
Сравнение подсластителей
Субъективно воспринимаемая сладость подсластителей определяется путём органолептического слепого сравнения контрольной группой серии растворов с заданной концентрацией подсластителя и сахарозы, которая принимается как стандарт. Образцы растворов подсластителя и сахарозы, которые бо́льшая часть испытуемых[a] отметила как одинаково сладкие, называют эквивалентными по сладости. В соответствии с законом Вебера — Фехнера, интенсивность восприятия сладости описывается логарифмической зависимостью. В некотором диапазоне концентраций для каждого подсластителя зависимость воспринимаемой сладости от содержания вещества в растворе близка к линейной, однако при увеличении концентрации воспринимаемая сладость увеличивается нелинейно, постепенно выходя на плато. Поэтому, по соглашению, максимально достижимую сладость конкретного подсластителя приравнивают к порогу выхода на плато. Далее этому значению сопоставляют эквивалентный по сладости раствор сахарозы с известной концентрацией. Порог выхода на плато индивидуален для каждого подсластителя, поскольку характер взаимодействия каждого из этих соединений с рецепторами специфичен для каждого соединения или групп соединений.
Диапазон концентрации подсластителя, где зависимость воспринимаемой сладости от его содержания близка к линейной, подходит для сравнения относительной сладости вещества. Данная величина безразмерная и показывает отношение молярных концентраций подсластителя и сахарозы в растворах с эквивалентной сладостью. Как правило, она может быть рассчитана достаточно точно для веществ, близких по сладости сахарозе, однако для чрезвычайно сладких соединений (таких, как лугдунам, неотам и другие) чаще указывают диапазон относительной сладости ввиду высокой погрешности определения.
Ниже представлена таблица сравнения относительной сладости некоторых соединений[1][2]:
| Название | Группа веществ | Относительная сладость |
|---|---|---|
| Лактоза | Дисахарид | 0,16 |
| Мальтоза | Дисахарид | 0,33—0,45 |
| Сорбит | Многоатомный спирт | 0,6 |
| Глюкоза | Моносахарид | 0,75 |
| Сахароза | Дисахарид | 1,00 (эталон) |
| Фруктоза | Моносахарид | 1,75 |
| Цикламат натрия | Производное аминосульфоновой кислоты (натриевая соль) | 26 |
| Стевиозиды | Гликозиды (смесь) | 30—450 (в зависимости от соотношения гликозидов) |
| Ацесульфам калия | Оксатиазинон-диоксид (калиевая соль) | 200 |
| Аспартам | Метиловый эфир дипептида | 250 |
| Сахаринат натрия (сахарин) | Имид 2-сульфобензойной кислоты (натриевая соль) | 510 |
| Сукралоза | Модифицированный дисахарид (хлорпроизводное сахарозы) | 600 |
| Тауматин | Белок | 2000 |
| Неотам | Модифицированный дипептид | 7 000—12 000 |
| Лугдунам[англ.] | Производное гуанидина | 250 000—300 000 |
Также у подсластителей определяют порог обнаружения вкуса. Средний порог обнаружения сахарозы человеком составляет 0,01 моль на литр. Для лактозы она составляет 30 миллимолей на литр при показателе сладости 0,3 и 5-нитро-2-пропоксианилина 0,002 миллимоль на литр.
Рецепторы сладкого
Сладость определяется различными рецепторами, связанными с G-белком (GPCR). Чтобы мозг начал воспринимать сладость, должны быть активированы как минимум два типа так называемых «рецепторов сладости». Соединения, которые мозг воспринимает как сладкие — это соединения, которые могут связываться с разной силой связи с двумя типами рецепторов сладости. Этими рецепторами являются T1R2+3 и T1R3, которые отвечают за ощущения сладкого вкуса у людей и некоторых животных[3]. Подсластители активируют GPCR, который высвобождает G-белок, который затем активирует аденилатциклазу, которая в свою очередь катализирует выработку цАМФ или аденозин-3',5'-циклического монофосфата[3]. Данные молекулы перекрывают каналы ионов калия, что приводит к деполяризации мембраны и высвобождению нейромедиатора. Некоторые синтетические подсластители, активируют различные GPCR и вызывают деполяризацию клеток вкусовых рецепторов альтернативным путём.
Психология восприятия
Сладкий вкус ассоциируется с приятными ощущениями, добротой и заботой, что нашло отражение в таких распространённых метафорах, как «сладкий миг», «сладкие грёзы», а также в многочисленных ласковых выражениях. Ряд исследований показал, что между сладкой пищей и дружественным поведением есть определённая корреляция[4].
См. также
Литература
- Cohn, Georg (1914). Die Organischen Geschmackstoffe. Berlin: F. Siemenroth.
- Kier L. A molecular theory of sweet taste (англ.) // Journal of Pharmaceutical Science. — 1972. — Vol. 61, no. 9. — P. 1394.
- Kitagawa M., Kusakabe Y., Miura H., Ninomiya Y., Hino A. Molecular genetic identification of a candidate receptor gene for sweet taste (англ.) // Biochemical and Biophysical Research Communications[англ.] : journal. — 2001. — Vol. 283. — P. 236—242.
- Li X. D., Staszewski L., Xu H., Durick K., Zoller M., Adler E. Human receptors for sweet and umami taste (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2002. — Vol. 99. — P. 4692—4696.
- Max M., Shanker Y. G., Huang L. Q., Rong M., Liu Z., Campagne F., Weinstein H., Damak S., Margolskee R. F. Tas1r3, encoding a new candidate taste receptor, is allelic to the sweet responsiveness locus Sac (англ.) // Nature Genetics : journal. — 2001. — Vol. 28. — P. 58—63.
- Montmayeur J. P., Liberles S. D., Matsunami H., Buck L. B. A candidate taste receptor gene near a sweet taste locus (англ.) // Nature Neuroscience : journal. — 2001. — Vol. 4. — P. 492—498.
- Nelson G., Hoon M. A., Chandrashekar J., Zhang Y. F., Ryba NJP, Zuker C. S. Mammalian sweet taste receptors (англ.) // Cell. — Cell Press, 2001. — Vol. 106. — P. 381—390.
- Nofre C., Tinti J. M. Sweetness reception in man: the multipoint attachment theory (англ.) // Food Chemistry : journal. — 1996. — Vol. 56. — P. 263—274.
- Sainz E., Korley J. N., Battey J. F., Sullivan S. L. Identification of a novel member of the T1R family of putative taste receptors (англ.) // Journal of Neurochemistry[англ.] : journal. — 2001. — Vol. 77. — P. 896—903.
- Shallenberger R. S. Hydrogen bonding and the varying sweetness of the sugars (англ.) // Journal of Food Science[англ.] : journal. — 1963. — Vol. 28. — P. 584—589.
- Tinti, Jean-Marie & Nofre, Claude (1991). Why does a sweetener taste sweet? A new model. In D.E. Walters, F.T Orthoefer & G.E. DuBois (Eds.), Sweeteners: Discovery, Molecular Design, and Chemoreception, ACS Symposium Series 450, pp. 209—213. Washington, DC: American Chemical Society.
- Тальма Лобель. Теплая чашка в холодный день: Как физические ощущения влияют на наши решения = Sensation The New Science of Physical Intelligence. — М.: Альпина Паблишер, 2014. — 259 с. — ISBN 978-5-9614-4698-2.
- Крутошикова А., Угер М. Природные и синтетические сладкие вещества. — М.: Мир, 1988.