אילו תרכובות כימיות נחשבות אחראיות לטעמים מרירים, חמוצים, מלוחים ומתוקים? כשאתה אוכל ממתקים או מלפפון כבוש, אתה מבחין בהבדל מכיוון שללשון שלך יש בליטות או פפילות מיוחדות שמחזיקות בלוטות טעם כדי לעזור לך להבדיל בין מזונות שונים. ישנם תאי קולטנים רבים על כל אחד מהקולטנים שיכולים לזהות טעמים שונים. תרכובות כימיות שטעמן חמוץ, מר או מתוק יכולות להיקשר לקולטנים הללו, ואדם טועם אפילו בלי להסתכל על מה שהוא אוכל.
קולטני חומצה
טעם הוא היכולת של תאי עצב בפה, בגרון ובאף של אדם וגוף לחוש תרכובות כימיות מסוימות ולהעביר מסר למוחמזהה. הריח, המרקם והטמפרטורה של חומר תורמים לתחושת הטעם, הנישאת אל בלוטות הטעם באמצעות הרוק. זה לא רק מעורר את התיאבון, אלא גם עוזר לזהות חומרים מסוכנים. ארבע תחושות הטעם הקלאסיות הן מר, חמוץ, מלוח ומתוק.
מהם החומרים שטעמם חמוץ? לטעם חמוץ, כפי שהגיוני להניח, יש מאכלים חמוצים. חומצות במזון משחררות יוני מימן או פרוטונים. ריכוז יוני המימן קובע את מידת החומציות. פירוק המזון על ידי חיידקים מייצר יוני חומצה או מימן, ובעוד שלמזונות מותססים מסוימים כמו יוגורט יש חומציות נעימה, לפעמים טעם זה יכול להוות אזהרה על זיהום חיידקי במזון.
יוני מימן נקשרים לערוצים הרגישים לחומצה בקרום תאי הטעם. כאשר הערוצים מופעלים, הם משפיעים על העצבים. מחקר מוקדם ייחס טעם חמוץ בעיקר לייצור יוני מימן החוסם תעלות אשלגן, אך מחקר שנערך לאחרונה מזהה תעלת קטיון רגיש לחמצן כמתמר העיקרי של טעם חמוץ.
בלוטות טעם מרירות
בלוטות הטעם אחראיות לעובדה שניתן להבחין באוכל מר, חמוץ, מלוח או מתוק. הטעם המר נגרם מחומצות, תרכובות כימיות כגון סולפנאמידים, אלקלואידים, גלוקוז, פרוקטוז, מלחים מיוננים, גלוטמט. אלקלואידים רבים שהם בדרך כלל רעילים גורמים לטעם מר וגםכינין, הקושר קולטנים הנקשרים לחלבונים ספציפיים. ההפעלה שלהם יוזמת מפל איתות שמייצר תחושת מרירות.
לבני אדם יש 40-80 סוגים של קולטני טעם מר שמזהים חומרים שונים, כולל סולפנאמידים כמו סכרין, אוריאה ואלקלואידים, כולל כינין וקפאין. לילדים יש יותר קולטני טעם מאשר למבוגרים, ומספר קולטני הטעם פוחת עם הגיל. בנוסף, ילדים לעיתים קרובות סולדים מירקות, מה שעשוי לנבוע מייצור תרכובות מרות על ידי צמחים כדי להגן עליהם מפני בעלי חיים שאוכלים אותם. רגישות לתרכובות מרות תלויה גם בגנים המקודדים לקולטני טעם מר. שינויים בגנים אלה מונעים מאנשים מסוימים לזהות מרירות בתרכובות מסוימות.
מרירות היא טעם הקשור לחומרים המכילים פוליפנולים, פלבנואידים, איזופלבונים, גלוקוזינולטים וטרפנים. הם קיימים בפירות וירקות ובמזונות צמחיים רבים כגון קפה, בירה, יין, שוקולד ותה. אנשים רבים נמנעים מפירות וירקות, בעיקר מקבוצת הברסיקה, הכוללת נבטי בריסל וברוקולי, בגלל המרירות שהם משדרים. קבוצת הבראסיקה מייצרת גלוקוזינטים, יין אדום מייצר פנולים ופירות הדר מייצרים פלבנואידים. צמחים משתמשים במרירות כהגנה מפני טורפים. הטעם המר הוא אזהרה לבני אדם. למינונים קטנים של חומרים אלה יש יתרונות בריאותיים במלחמה במחלות כרוניות, אבל במינונים גדולים הם רעילים.
קולטני טעם מלוח
אנשים לעתים קרובות משתוקקים למליחות,כי יוני נתרן חיוניים לתפקודי גוף רבים. המליחות במזון מופקת בעיקר מנתרן כלורי (מלח נפוץ). טעם מלוח נעים מתרחש כאשר יוני נתרן נכנסים לתעלת הנתרן על פני תאי הטעם ומתווכים דחפים עצביים באמצעות בריחת סידן. הורמון הנקרא אלדוסטרון מגביר את מספר תעלות הנתרן בתאי הטעם כאשר קיים מחסור בנתרן. גם תעלות נתרן בתאי טעם רגישות לכימיקל אמילוריד ושונות מתעלות נתרן על עצבים ושרירים.
מתכונים מתוקים
התשוקה של הגוף לטעמים מתוקים עשויה לנבוע מהיכולת של מזונות מתוקים לספק דחיפה אנרגיה מהירה. הטעם המתוק במזון מורכב בעיקר מגלוקוז ופרוקטוז, המצויים בסוכרוז או בסוכר. עם זאת, הטעם המתוק יכול להגיע גם מלא פחמימות כגון אספרטיים, סכרין וחלבונים מסוימים. חומרים מתוקים, כמו חומרים מרים, נקשרים לקולטנים המחוברים לחלבונים, וכתוצאה מכך הפעלה של קצות העצבים.
חומצות קרבוקסיליות חומציות
טעם חמוץ נגרם מחומצות הנקראות חומצות קרבוקסיליות. הם גורמים לטעם חמוץ במזונות כמו פירות, חומץ, מוצרי חלב ובשרים מעובדים. הם נעים בין חומצה מאלית שנמצאת בתפוחים, לחומצה לאורית, חומצת שומן שנמצאת באגוזי קוקוס. תפקידה של החומצה הוא לשפר את טעם המזון ולהוריד את רמת ה-pH שלו, דבר המעכב כל גידול חיידקי.
חומצות פועלות גם כמקשות, במיוחד עבור בשר ודגים. בתחילה, מדענים ייחסו טעם חמוץ לפירוק של חומצות בתמיסה ליוני מימן ולאניונים, ורק תחושת המימן הייתה אחראית לתחושת הטעם. עם זאת, זה לא יכול להסביר את עוצמת החומציות השונה. ייתכן שהם קשורים למשתנים אחרים כגון מספר קבוצות הקרבוקסיל במבנה המולקולרי של החומצה.
בטבע, ישנם חומרים רבים המשפיעים על תחושות הטעם. ישנם ארבעה טעמים בסיסיים שניתן לתפוס על ידי הלשון האנושית. אלה הם מרירות, חומציות, מליחות ומתיקות. מיתוס פופולרי שהופרש כעת הוא שאזורים שונים בלשון מעורבים בתפיסה של טעמים שונים. למעשה, כל בלוטות הטעם יכולות לחוש בכל הטעמים, ובלוטות הטעם נמצאות בכל רחבי הלשון, כמו גם הלחיים והוושט העליון.
חומרי סף לטעם חמוץ
דוגמאות למזונות חמוצים כוללים לימון, חלב מקולקל, תפוזים, ענבים וכו'. הטעם נמדד ונקבע באמצעות חומרי סף. טעם חמוץ נמדד לפי סף החומציות של מרירות חומצה הידרוכלורית מדוללת, שהוא 1. לכן, לחומצה טרטרית יש ציון חומציות של 0.7, חומצת לימון היא 0.46 וחומצה פחמית היא 0.06 בהשוואה לסף של חומצה הידרוכלורית.
איך נתפס חומר שטעמו חמוץ? התשובה נשמעת קצת קשה להבנה: החומציות נקבעת לפי הריכוזיוני הידרוניום בתעלות מימן יוניות. למה הכוונה? יוני הידרוניום נוצרים ממים וחומצה. יוני המימן המתקבלים חודרים לתעלות העמילוריד, ומאפשרים לזהות חומציות. בנוסף למנגנוני זיהוי הטעם החמוץ הללו, ישנם מנגנונים נוספים, כגון המרה של CO2 ליוני ביקרבונט, המקלים על העברת חומצה חלשה.
חומרים בטעם חמוץ
אם כבר מדברים על הטעם החמוץ, אנשים חושבים לרוב על לימונים, שמעצם המחשבה על כך מתחילה ריור קטן. מהו השם הכימי לחומרים שטעמם חמוץ? הנה כמה דוגמאות:
- חומצה אצטית בחומץ;
- חומצת לימון בפירות הדר;
- חומצה לקטית במוצרי חלב;
- חומצה טרטרית בענבים וביין.
הכל תלוי בריכוז, וחומצות חזקות עלולות להיות קטלניות לגוף. המזון שאנו רגילים אליו מכיל רמת ריכוז מקובלת, למשל, תרד, חומצה, כמה פירות ופירות יער מכילים חומר בטעם חמוץ כמו חומצה אוקסלית. הנפוצה ביותר היא חומצת לימון שנמצאת בפירות הדר וכן בתותים, פטל ודמדמניות. חומצת חלב היא תוצאה של תסיסה של חומצת חלב. תכונות חומציות יותר הן חומצה מאלית, הקובעת את התו החמוץ של תפוחים, דובדבנים, חבוש ופסיפלורה. ליין יש מראה של גבישים. ניתן לראות אותו במשקעים בתחתית החבית או בחלק הפנימי של בקבוק היין.תקעים.
לאילו חומרים נוספים יש טעם חמוץ? מדובר בתרכובות אנאורגניות כמו חומצה פחמנית וזרחתית, חומצה זרחתית, המעניקה טעם חמצמץ למשקאות קלים מוגזים. בקיבה של בני אדם ושל כל בעלי החיים יש חומצה הידרוכלורית, נמלים מייצרות חומצה פורמית. חומרים בעלי טעם חמוץ נפוצים מאוד בטבע ונמצאים לא רק במזון, אלא גם באורגניזמים חיים עצמם.
