Усет за мирис

Posted: March 17, 2015 in Herve This, Molecular Gastronomy, New Scientist

HEMP_01_Aufmacher_neu_tcm1113_62667

И докато рецепторите за вкус установяват наличието на малки молекули разтворени във течности, рецепторите на олфакторната система реагират на молекули във въздуха. Обхвата на рецепторите осигурява широка чувствителност към летливите молекули. Някои от най-мощните тиоли*  могат да бъдат установени в концентрации по-ниски от 6х10^7 молекули/ml въздух (2-пропен-1-тиол), а други като етанола например изискват около 2х10^15 молекули/ml въздух. Така, че има най-малко 8 порядъка на магнитуда между нашето усещане за най-много и най-малко “миризливи” молекули. Чувствителността на усещането за мирис варира силно индивидуално между отделните хора. И не само, че различните хора имат различна чувствителност към отделни аромати, някои хора страдат от аносмия, други са с “мирисна слепота” към специфични одоранти, като например неприятно миришещия андростенон**. За да усложним още картината е нужно да се каже, че усещането за мирис се развива по време на жизнения цикъл на човека; започваме да губим чувствителност с остаряването си, и по-специално след седмата декада.
Миризмата се установява от сензорите в носа – мирисните рецептори. Начина, по който сензорите разпознават ароматни молекули е посредством “комбинаторни рецепторни кодове“, например – един мирисен рецептор разпознава обхват от миризми и една миризма се разпознава от определен брой мирисни рецептори. Различната мирисна идентичност се създава от изображение на мирисните рецептори активирани от фигурата на одоранта. Това значи, че леки изменения в одоранта или дори в неговата концентрация могат да изменят идентичноста на същия.
Добре познат пример релевантен на храната са отделно възприеманите разлики между R-(-)- и S-(+)-карвон, енантиомери различаващи се единствено по хиралноста на съставките. Двата компонента се разпознават като мента и кимион респективно. Както и да е, без съмнение те са енантиомери възприемани различно. За пример, в едно изследване проведено от Laska и Tuuebner, те показват, че измежду 10 различни свързани с храна енантиомери, субектите в групата са били способни да разграничат три: R-пинен, карвон и лимонен.

Енантиомерите имат различна мирисна характеристика (качествена и прагова), което се приписва на енантиомерната конфигурация. R-(-)-карвон е главна съставка на етеричното масло от градинска мента, S-(+)-карвон е главна съставка на етеричното масло от кимион и копър, R-(+)-лимонен е главна съставка на летливите масла извличани от прясно обелените кори на плодовете от сем.Цитрусови, S-(-)-лимонен се среща в маслото от ела и игличките и младите клонки от европейска сребърна ела – Abies alba (Pinaceae).
Линда Бък и Ричард Аксел бяха номинирани съвместно за Нобелова награда за медицина и физиология през 2004 г. за откритите от тях “мирисни рецептори и организация на олфакторната система“. Тяхната работа показва, че всеки олфакторен неврон изразява само един единствен тип одорантен рецептор. Мирисните рецептори принадлежат към GPCR 7TM-рецепторно семейство. Посредством локална хибридизация на олфакторни неврони в епитела на плъхове, те създават олфакторна карта. Около 1000 олфакторни рецепторни клетки, всички от един и същи тип, съсредоточават своите сигнали по нервите до определени микрообласти, гломерули в олфакторната луковица. Това е най-пряката връзка от външния свят към мозъка. От олфакторната луковица сигналите се препредават като изображения към други региони в мозъка. Особеност е, че има директна връзка към амигдалата, която е важна структура на “лимбичната система” – една еволюционно стара част на мозъка силно свързана с човешките емоции. Последни разработки подсказват, че амигдалата не само играе важна роля в оценяването чувствителността на реагиращите стимули, но така също участва в оценяването и представянето на възприетия интензитет от миризми и вкусове. Олфакторната система съчетава и други зони в темпоралната и фронталната част на мозъка. Орбитофронталния кортекс например е от особена важност за отношението спрямо храната тъй като нервните клетки в тази зона играят важна роля в оценката на хедоничните свойства на мирисните стимули и така също е замесен в представянето на вкуса на храните. Мирисно- и вкусо- сензитивните неврони в орбитофронталния кортекс са също типично модулирани от сигнали за преяждане и това играе важна роля в определяне на сензорно-специфичното преяждане: ефекта, при който намаля оценката на нужната за преяждане храна без да се наблюдава подобно намаление в други храни с други сензорни характеристики.

Възприемане на аромати

Сензорните учени‘ обикновено отнасят помирисването през ноздрите като “ортоназално възприемане“, където ароматните съставки, които получават достъп до олфакторния епител през назофаринкса (напр. молекули освободени в устата) се приемат като възприети ретроназално. Последните често погрешно се възприемат от лаиците като вкус. Затова трябва може би по-коректно да се отнесе като аромат, а освен това ние предпочитаме да мислим за вкуса като комбинация от възприемане на вкус в устата и ретроназален аромат в носа. Това е и едно от предизвикателствата пред науката – а именно да разработи подходящ език, който да бъде ползван от готвачи, обществеността, а така също и научните среди, с който да описва различните начини, с които да интерпретираме сигналите от нашите химически сетива.
Когато ядем храна, първоначалната олфакторна стимулация застава начело тъй като първо усещаме аромата ѝ (на храната) преди да я сложим в устата си. По този начин за ортоназалната перцепция се казва често, че е външен свят. В контраст на това, аромат възприет ретроназално се казва, че идва от оралните кухини (вътрешен свят).Тези два отделни пътя на получаване на одоранти притежават различни модели на активиране на невроните в зависимост от това дали ароматните съставки биват “доставени” орто- или ретроназално.
Нужна е разбира се много нататъшна работа преди да сме в състояние да разберем степента, в която отделни индивиди получават миризмите различно в зависимост от това дали те са доставено орто- или ретроназално; на този етап, всичко което можем да отбележим е, че вероятно съществува обхват в който първоначалната миризма (ортоназалният стимул) може да бъде твърде различен от “мириса” (комбинация от вкусови и ретроназални стимули). Един пример за това е добре известният на гурметата остро миришещ Дуриански плод, който за повечето хора има доста неприятен (миризма на тоалетна) аромат, когато бива възприет ортоназално, но за много пък – много приятен вкус, когато се намира в устата и аромата се открива ретроназално.

Дуриански плод

Дуриански плод

* – тиолите обичайно имат миризма наподобяваща чесън, миризмата отделяна от скункса например съдържа тиоли.

** – андростенона е считан от някои за феромон, представлява химично съединение откривано в човешката пот и урина. В зависимост от рецепиента се определя като мирис на:неприятно, на пот, на урина, дървесен аромат и дори приятен такъв.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s