«Эврика» 1991

Как мы ощущаем вкус, вкусовые и обонятельные ощущения

Мы рассказали об анатомии органа вкуса, но остается неясным вопрос, как же мы ощущаем вкус, благодаря каким механизмам? Может быть, первоочередную роль играет растворимость вкусовых веществ в воде? Действительно, вкусовые вещества вызывают соответствующее ощущение, только если растворены в воде. В обычных условиях имеет значение лишь степень растворимости этих веществ, так как во рту всегда есть некоторое количество слюны, способной растворять сухие вещества. Но давайте проделаем такой опыт: осушите поверхность языка с помощью фильтровальной бумажки и положите на него твердый кусочек сахара, В первый момент вы не почувствуете никакого вкуса.

Вещества, совершенно не растворяющиеся в воде — золото, платина, — не имеют вкуса. Другие металлы, например, медь и железо, которые при воздействии слюны образуют растворимые соединения, обладают им. Так значит, чем выше растворимость вещества, тем сильнее ощущается вкус? Не будем спешить с выводами. Сахарин, например, значительно слаще сахара, хотя растворяется в воде хуже. Многие растворимые в воде аминокислоты являются безвкусными. Вероятно, существуют какие-то другие закономерности механизма действия вкусовых раздражителей. Какие же?

Всеобъемлющей и общепризнанной теории вкуса пока еще не существует. Попытки раскрыть физико-химические механизмы вкуса были сделаны немецким физиологом Д. Ж. Ренквистом в 1919 году и советским академиком П.П. Лазаревым в 1922 году. Теории П.П. Лазарева и Д.Ж. Ренквиста не объясняют полностью всех особенностей вкусовых ощущений. Главное их достоинство заключается в том, что они пытаются выявить физико-химические процессы, которые лежат в основе развития возбуждения вкусовых рецепторов, коренным же недостатком — то, что они ограничиваются изучением только этих процессов. Задачей же теории вкуса является не только трактовка процессов, протекающих в рецепторах, но и истолкование разнообразных вкусовых ощущений.

В 1954 году Байдлер предложил уравнение, связывающее уровень возбуждения вкусовых рецепторов с концентрацией вкусовых веществ. По существу, оно явилось одним из вариантов развития теории Лазарева и Ренквиста, но на более высоком методическом уровне.

В настоящее время предполагают, что рецепторные участки вкусовых клеток достаточно специфичны к различным типам вкусовых стимулов, причем каждая вкусовая клетка может иметь несколько типов рецепторных участков. Взаимодействие молекул вкусовой клетки приводит к ее деполяризации, что связано, очевидно, с изменением проницаемости участков мембраны, на которой расположены рецепторные места. Вот как в общих чертах на сегодняшний день выглядит теория вкуса.

Мы видим, что наши читатели немного заскучали: обещали поспорить о вкусах, а рассказывают о сложных и малопонятных непосвященным биохимических теориях. Ну что же, может быть, вы и правы, давайте спорить о вкусах.

Прежде всего, то, что в обиходе называют вкусом, с точки зрения физиолога не является вкусом в полном смысле слова. Парадокс? Но попытаемся его истолковать, чтобы вы с нами согласились. Истинными вкусовыми ощущениями можно считать только те, которые возникают при раздражении вкусовых почек. Согласны? Но ведь наряду со вкусовыми почками в полости рта имеется большое количество других чувствительных образований, возбуждение которых вызывает ощущение прикосновения и давления (так называемые тактильные рецепторы), боли и температурных ощущений. Вещества, находящиеся во рту, могут явиться также источником обонятельных ощущений. Всякий кусок пищи воздействует на многие, а иногда на все эти образования, и всю гамму этих чувств также принято называть вкусом.

Поясним эту мысль примерами, позаимствованными из книги А.И. Бронштейна "Вкус и обоняние". Мясо обычно обладает слегка солоноватым вкусом, а прожаренное — горьковатым привкусом. Другие, чисто вкусовые ощущения при еде мяса не возникают. Между тем человек, который пробует жаркое, может заявить, что оно невкусно, так как остыло. Вкус мяса никак не мог измениться при остывании, но температурные ощущения, сопровождающие жевание, стали другими. Или, например, человек говорит, что мясо невкусно, потому что оно жестко. В данном случае речь идет об ощущениях, возникающих в жевательных мышцах и мышцах языка. Острый жгучий вкус некоторых блюд кавказской кухни связан с возбуждением болевых окончаний.

Наиболее тесно связаны между собой вкусовые и обонятельные ощущения. Уменьшить влияние обонятельных ощущений на вкусовые можно, зажав плотно нос и воздерживаясь во время дегустации от дыхательных движений. При этом "вкус" многих веществ совершенно меняется, например, лук становится сладким и по вкусу трудно отличимым от сладкого яблока. В этом можно убедиться, положив последовательно ломтики лука и яблока на язык, зажав предварительно нос. Специфический острый "вкус" лука зависит от содержания в нем эфирных масел, энергично действующих на окончания тройничных нервов. Фрукты, вина, варенье — все обладают сладким, кислым или кисло-сладким вкусом. Между тем разнообразие ощущений, вызываемых ими, огромно. Это определяется не их вкусовыми, а обонятельными свойствами. Недаром при сильном насморке многие вкусовые блюда становятся безвкусными. Следует считать, что дегустаторы часто обладают не изощренным вкусом, а изощренным обонянием.

Или другой пример. Всем вам хорошо знаком вяжущий вкус. Так вот, такого вкуса не существует. "Как же так?! — возразите вы. — А как же быть с вкусом неспелой айвы и хурмы, некоторых терпких вин, ягод черемухи?" Оказывается, вяжущее ощущение наступает из-за поражения слизистой оболочки полости рта или действия на клетки высоких концентраций водородных ионов или вследствие свертывания белка веществами, содержащимися в перечисленных вами продуктах. При этих повреждениях возбуждаются окончания чувствительных нервов, реагирующих на прикосновение. Таким образом, вяжущее ощущение не является вкусовым, а носит тактильный характер.

Мы вас убедили? Но не стоит расстраиваться, ошибались не только вы. В 1752 году М.В. Ломоносов предложил одну из первых классификаций вкуса. Он писал: "Главные из более отчетливых вкусовых ощущений такие: 1) вкус кислый, как в уксусе; 2) едкий, как в винном спирте; 3) сладкий, как в меде; 4) горький, как в смоле; 5) соленый, как в соли; 6) острый, как в дикой редьке; 7) кисловатый, как в незрелых плодах. Которые из них простые, которые сложные, можно будет объяснить не раньше, чем когда известна будет природа начал".

В настоящее время только четыре из перечисленных Ломоносовым семи видов ощущения считаются чисто вкусовыми. "Едкий" вкус появляется в результате раздражения окончаний болевых нервов в полости рта. "Острый" определяется примесью обонятельных ощущений. Вкус, обозначенный Ломоносовым, "кисловатый, как в незрелых плодах", — это, по-видимому, вяжущий вкус, о происхождении которого мы уже говорили.

Таким образом, действительно чистыми, свободными от всяких привкусов и элементарными, то есть теми, которые невозможно разложить на более простые, являются только четыре вкуса — сладкий, кислый, горький и соленый. Все остальные вкусовые ощущения являются комбинацией этих четырех основных.

Разные вещества могут обладать чистым или смешанным вкусом. Вкус всех чисто горьких веществ совершенно одинаков. Так, растворы опия, стрихнина, морфия, хинина могут отличаться друг от друга по интенсивности вызванного ими чувства горечи, но не по его качеству. Если же уравнять интенсивность ощущения, взяв перечисленные растворы в разной концентрации, то они становятся неразличимыми. То же относится и к кислым вкусам. Так, растворы соляной, азотной, серной, фосфорной, муравьиной, щавелевой, винной, лимонной и яблочной кислот, взятые в соответствующем разведении, неотличимы на вкус.

При исследовании сладких веществ также было установлено, что не существует нескольких видов сладкого. Те или иные вещества могут обладать более или менее выраженным сладким вкусом, но если этот вкус чисто сладкий, то их растворы нельзя отличить друг от друга. Чисто сладким вкусом обладают глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза. Относительно соленого вкуса доказано, что в чисто выраженном виде им обладает только одно-единственное вещество — поваренная соль. Все остальные солоноватые вещества имеют горький или кислый привкус.

Всем вам, наверное, хорошо известно, что при смешении красного и желтого цвета возникает ощущение оранжевого; красного и зеленого — желтого, фиолетового и зеленого — синего цвета. Глаз не в состоянии разложить смешанные цвета на составляющие их компоненты.

А можно ли создать подобную "смесь" с новыми качествами из четырех первичных вкусов? Оказывается, возможно. Так, кислые и сладкие вещества могут вызвать трудно разложимые ощущения кисло-сладкого, свойственные многим сортам яблок или фруктовым напиткам. Кислые и соленые вещества могут вызвать появление ощущения кисло-соленого, примером которого может явиться вкус огуречного рассола. Горькое и сладкое сливаются с трудом, но горькое какао в смеси с сахаром вызывает своеобразное слитное ощущение, свойственное шоколаду. А вот слития горького с соленым и особенно горького с кислым не происходит вовсе. Смеси горьких и соленых, горьких и кислых веществ крайне неприятны на вкус.

Если наша книга попадет в руки лакомкам, сластенам, гурманам, ценителям изысканных блюд и тонких напитков, то они наверняка начнут чтение с этих страниц. Чтобы сделать им приятное, сообщим несколько дополнительных фактов о восприятии вкуса.

Знаете ли вы, например, о роли слюны во вкусовых ощущениях? Ее значение нельзя недооценивать. Во-первых, она является основным растворителем сухих веществ, попадающих в рот, и способствует тем самым возбуждению ими вкусовых рецепторов. Во-вторых, слюна смывает с поверхности языка находящиеся на ней вкусовые вещества, благодаря чему человек может в течение короткого промежутка времени испытать ряд последовательных вкусовых ощущений. В-третьих, находящийся в слюне белок обладает способностью связывать кислоты, защищая слизистую оболочку рта и находящиеся в ней вкусовые почки от их вредного воздействия. Наконец, большое значение имеет химическое влияние слюны на находящиеся во рту вещества.

В этом легко убедиться, если взять в рот кусочек пресного белого хлеба. Крахмал, который не растворяется в воде и является основным углеводом, содержащимся в таком хлебе, не имеет вкуса. Стоит только пожевать хлеб, то есть привести его в соприкосновение со слюной, как он приобретает отчетливый сладковатый вкус, признак того, что часть крахмала расщепилась ферментами слюны до глюкозы.

Существует активное и пассивное восприятие вкуса веществ, попадающих в рот. В первом случае речь идет о простом соприкосновении этих веществ с поверхностью языка или глотки, во втором — об ощущениях, наступающих при размазывании вещества по чувствительной поверхности, совершающемся при движениях языка. Качественной разницы при этом во вкусовых ощущениях нет, но вкус становится более отчетливым.

Как мы уже знаем, на желобоватых сосочках вкусовые почки залегают в основном в глубине желобков, на поверхности же сосочков они отсутствуют. На листовидных сосочках языка почти тоже, как правило, расположены на стебле сосочки и у его корня. В общем и целом, из 2000 вкусовых почек языка большинство находится в складках слизистой оболочки.

Теперь понятным становятся движения языка при попадании в рот вкусной пищи — причмокивание, смакование (кстати, в польском языке слово "смак" означает вкус). При движении кончика языка вдоль твердого нёба происходит размазывание пищи по его поверхности, находящиеся в составе пищи растворенные частицы проникают в глубь желобов и бороздок языка, благодаря чему ускоряется и усиливается их действие на вкусовые рецепторы. Перемещение пищи на поверхности языка оказывает большое влияние и на длительность вкусового ощущения. Именно этими приемами пользуются профессиональные дегустаторы.

Кстати, о дегустаторах. Некоторое представление об их работе может дать даже это коротенькое сообщение журнала "Наука и жизнь": "Профессиональный дегустатор мороженого Джон Гаррисон из Окленда (США) застраховал свой язык на 250 тысяч долларов от потери вкусовой чувствительности".

Мы, конечно, оцениваем свой вкус несколько дешевле, но тем не менее чувство вкуса является одним из основополагающих. Нам могут возразить, что это не так и нельзя сравнить вкус со слухом и зрением по степени важности. Конечно, основная информация об окружающем нас мире поступает именно по этим двум каналам — слуховому и зрительному. Но вспомните, сколько времени и сил мы уделяем чувству вкуса. Для нас мало, чтобы пища была калорийной и питательной, содержащей необходимый состав белков, жиров, углеводов, витаминов, аминокислот, как об этом написано в руководствах по гигиене питания. Нет, пища, помимо всего этого, обязательно должна быть вкусной!

Именно с этой целью в пищу всегда добавляют в качестве приправ, улучшающих ее вкус и запах, специальные вкусовые вещества. К ним относятся семена, плоды, листья, цветы, корни различных растений, обладающие ароматическими и вкусовыми свойствами. Все вкусовые вещества растительной природы подразделяются на пряности (их еще называют специями) и пряные овощи. К пряностям относятся горчица, перец черный, красный или душистый, лавровый лист, тмин, гвоздика, анис, корица, имбирь, кардамон, ваниль, мускатный орех и шафран. Хорошо известные нам петрушка, укроп, сельдерей, пастернак, чеснок, лук называются пряными овощами и тоже служат для стимуляции вкуса.

От каких же возможных неприятностей страховал свой вкус Джон Гаррисон из Окленда, профессиональный дегустатор мороженого? Оказывается, снижение или даже полная потеря вкусовых ощущений может наступить от целого ряда причин. Немаловажную роль здесь играет поражение слизистой оболочки языка при воспалении или ожогах, термических и химических. Потеря вкусовой чувствительности может наблюдаться и при поражении проводящих путей вкусового анализатора: выпадение вкуса на передних 2/3 одной половины языка, связано с поражением язычного или лицевого (вернее, его части — так называемой барабанной струны) нервов. Выпадение вкуса в области задней трети языка отмечают при неврите языкоглоточного нерва. При поражении некоторых структур головного мозга может наблюдаться выпадение вкусовой чувствительности во всей половине языка.

В ряде случаев извращения вкуса вызываются заболеваниями внутренних органов или нарушением обмена веществ: ощущение горечи отмечается при заболеваниях желчного пузыря, ощущение кислоты — при заболеваниях желудка, ощущение сладкого во рту — при выраженных формах сахарного диабета.

При некоторых заболеваниях восприятие одних вкусовых раздражений остается нормальным, а других — утрачивается или извращается. Чаще всего это наблюдается у психических больных, и происхождение этих расстройств связывают с патологией глубинных отделов височной доли мозга. Такие больные нередко с удовольствием едят неприятные или вредные для здоровья вещества. Вот как описывает это заболевание замечательный колумбийский писатель Габриэль Гарсиа Маркес в своем романе "Сто лет одиночества": "Долго ее (Ребеку, одну из главных героинь романа) не могли заставить есть. Никто не понимал, почему она не умирает с голоду, пока индейцы, знавшие все, потому что они без конца ходили своими неслышными шагами взад и вперед по дому, не открыли, что Ребеке по вкусу только влажная земля да куски известки, которые она отдирает ногтями от стен. Очевидно, родители или те, кто ее растил, наказывали девочку за эту дурную привычку: землю и известку она ела тайком, с сознанием вины, и старалась делать запасы, чтобы полакомиться на свободе, когда никого не будет рядом. За Ребекой установили неусыпный надзор. Землю во дворе поливали коровьей желчью, а стены дома натирали жгучим индийским перцем, рассчитывая этим путем излечить девочку от порочной наклонности, но она проявила столько хитрости и изобретательности, добывая себе пищу, что Урсула была вынуждена прибегнуть к самым сильнодействующим средствам."

Вот уж действительно права пословица: "О вкусах не спорят". Но если не спорить, то со знанием дела поговорить о вкусе, вы, наверное, теперь сможете. А это и было целью затеянного нами спора о вкусах.