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Anatomia del senso del gusto

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Il gusto è il senso del nutrimento perciò il più importante, visto che senza nutrimento si mette a rischio la nostra sopravvivenza. E’ tramite il gusto che impariamo a differenziare i cibi buoni da quelli nocivi. Si nasce con la preferenza o l’avversione per alcuni gusti ma nel corso della vita si cambia atteggiamento e si impara ad apprezzare anche quei gusti che da bambini si rifiutavano.
 
Per molti anni si è confuso il gusto di un alimento col profumo retronasale, infatti dire gusto di pane o profumo di pane era la stessa cosa. Solo nel 1824 Eugene Chevreuil separò il gusto dall’olfatto retronasale dimostrando che i recettori del gusto e dell’olfatto erano dislocati in punti diversi del cranio.

A differenza dell’olfatto però le molecole gustative debbono essere introdotte fisicamente e meccanicamente nel cavo orale, poi la trasduzione avviene quasi con lo stesso principio con la differenza che i recettore gustativi non sono neuroni ma cellule epiteliali specializzate.

Il senso del gusto è come l’olfatto un senso chimico, traduce in sensazioni le proprietà chimiche delle molecole in soluzione nella saliva e funziona per contatto della molecola col recettore. Questo consente di valutare sostanze prive di profumo come lo zucchero, gli acidi fissi e altre numerose sostanze.

Quando introduciamo nella bocca un alimento sentiamo un insieme di sensazioni che gli anglosassoni chiamano “Flavour” che comprendono oltre alla sensazione chimica rilevata dai bottoni gustativi sparsi in tutto il cavo orale, anche il profumo retronasale, le sensazioni somatiche: tattili, termiche, cinestesiche e propiocettive, come pure la sensibilità chimica trigeminale generale.

Ognuno di questi stimoli ha i suoi recettori e nervi trasportatori.

Tali cellule dopo che la molecola le ha eccitate hanno bisogno di produrre un neurotrasmettitore ATP per fare sinapsi col con il primo neurone. A questo punto il segnale gustativo e i segnali somatici vengono trasportati dai relativi nervi –trasmissione- in un centro di smistamento (NTS)da cui si dipartono altre vie nervose che portano il segnale ai vari centri del SNC.

Se, come abbiamo visto la sensazione olfattiva permette di individuare la tipologia di prodotto le sensazioni: gustativa, somatica e cinestesica insieme non lo consentono. Questo ci permette di dire che l’olfatto fa l’analisi qualitativa del prodotto mentre il gusto quella quantitativa. Cioè possiamo valutare la quantità dei vari gusti: dolce, amaro ecc… quella dei gusti accessori: piccante, rinfrescante oltre a quelle termiche, tattili come la rugosità e l’allappante, algiche e cinestesiche come la viscosità, durezza, croccantezza ecc… senza però riconoscere l’alimento.

Una prova che tutti possono fare è quella di turarsi bene il naso e degustare un alimento conosciuto, si noterà che solo il sapore e le caratteristiche somatiche saranno riconoscibili e valutabili ma non l’aroma. Questo è la conferma di quanto affermato sopra.


Grandezze misurate di nostri sensi (P.Mc Leod).  Si può notare che il senso somatico (somestesia) comprende quattro sensibilità elencate in figura e sono: tattile, cinestesica o propiocettiva, termica e chimica generale o trigeminale. Queste sensibilità valutano gli stimoli non gustativi che partecipano alla pienezza della sensazione e percezione gustativa.

I gusti base
Le sostanze puramente gustative sono state divise da Hennings in quattro classi fondamentali chiamate gusti anche se, come afferma Patrick Mc Leod convinto assertore del continuum gustativo, tra la sensazione dolce e quella amara si passa per piccole variazioni.  Questa classificazione risale al 1916 e solo nel 1985 vi fu aggiunto un quinto gusto: quello delle proteine, a cui il suo scopritore Kikunae Ikeda nel 1908 dette il nome di Umami. Recentemente è stato aggiunto il gusto del grasso dopo che i ricercatori hanno scoperto il suo recettore specifico. La divisione sembra ancora incompleta perché alcuni scienziati vorrebbero aggiungere anche il gusto della liquirizia(glicirrizina)che non è paragonabile a nessun gusto.

Quindi al momento secondo gli ultimi studi; i gusti fondamentali, quelli rivelati dai recettori chimici, sono sei : dolce,acido,salato,amaro,umami e grasso,il cui recettore CD36 è stato scoperto da diversi ricercatori ed è una realtà.(Nada A. Abumrad)

Caratteristiche dei vari gusti
Dolce: è un senso innato, nasciamo amando il dolce che è il gusto degli zuccheri. Gli zuccheri sono energia prontamente assimilabile e quindi molto nutrienti. Ma non tutti gli zuccheri sono dolci, il genziobiòsio è un disaccaride contenuto nelle radici della genziana ed è amaro.

Salato: anche il salato è un gusto innato.  Il sale da cucina NaCl è l’unica sostanza responsabile del vero gusto salato. I Sali di potassio usati per chi ha la pressione alta non hanno il tipico gusto salato. Ci sono tanti sostituti dello zucchero ma pochi sostituti del sale. Il sodio e i sali minerali sono molto importanti per il metabolismo cellulare.
 
Umami: l’ultimo tra i gusti ad essere scoperto (Kikunae Ikeda1908) è il gusto degli aminoacidi che derivano dalla degradazione delle proteine. Il suo rappresentante principale è il monosodio glutammato presente in molti alimenti oltre che nei dadi da brodo e nel parmigiano. Essendo un esaltatore di gusti, tempo fa fu la causa del mal di testa da ristorante cinese, perchè i cuochi poco seri per mascherare la scarsa qualità della materia prima lo usavano ad alte dosi per migliorarne la palatabilità.

Questi tre gusti sono nutrienti e quindi importanti per la nostra sopravvivenza.

I due gusti rimanenti sono anch’essi nutrienti ma tra loro ve ne sono alcuni potenzialmente nocivi se non mortali.

Acido: Il gusto acido appartiene alle sostanze da consumare con attenzione perché è il gusto delle sostanze avariate. È innato il suo disgusto

Amaro: Il gusto amaro è il gusto di molte sostanza velenose e fa la funzione di evitare la loro ingestione. E’ il più studiato ed ha diverse vie di rilevazione da parte dei recettori. Sin dalla nascita però procura repulsione.

Grasso:
  I ricercatori dell’Università  Deakin di Melbourne (Russel Keast e all.) hanno scoperto che gli umani identificano il gusto del grasso non dal senso somatico ma dal recettore chimico CD36 e gli studi stanno procedendo analizzando il comportamento dei pazienti obesi.

Componenti dell’organo gustativo
Il senso del gusto è formato da diverse parti: Lingua, papille, recettori, nervi e centri del sistema nevoso centrale a lui dedicati.

La lingua
La lingua è l’organo principale ed è il vero laboratorio di analisi dove nascono i sapori*
E’ composta da diversi muscoli che ne controllano la motricità, da nervi che controllano la sensibilità generale e trasportano i segnali elettrici al cervello e da arterie e vene che la irrorano. Il muscolo superiore è ricoperto da una mucosa che contiene le papille sede delle gemme gustative. Anche il palato molle, l’epiglottide la faringe l’aiutano a rilevare le molecole sapide. (Roper e Atema 1987) Essa  divide in due parti importanti: i 2/3 anteriori e 1/3 posteriore. I 2/3 anteriori sono innervati dalla corda del timpano, una ramificazione del nervo facciale. lI terzo  posteriore è innervato dal glosso faringeo mentre  l’epiglottide è innervato dal nervo vago.



Innervazione della lingua
Il modello proposto dallo psicologo austriaco Hennings nel 1916 prevedeva che  nell’individuazione dei gusti la lingua avesse delle zone dove la sensibilità ai vari gusti fosse più elevata. Nacque così la leggenda metropolitana sulla mappatura della lingua zone specifiche per i quattro gusti. Invece oggi, alla luce dei nuovi strumenti di indagine la divisione in zone della lingua si è rivelata falsa: si sente tutto dappertutto ma con diversa sensibilità, per cui per avere una sensazione completa bisogna integrare il segnale di una popolazione di cellule.



Le papille
Le papille piccole escrescenze poste sulla mucosa della lingua hanno forma diversa in base alla loro dislocazione sulla lingua. Il numero delle papille e quindi delle gemme gustative è variabile e dipende da fattori genetici: i supertaster ne hanno 1100 per cm quadrato(L.Bartoshuk). Il numero dei bottoni gustativi dipende oltre che dalla genetica anche dall’età: i giovani ne hanno un numero variabile da 2000 a 5000 mentre i vecchi circa 1/3 di meno. (Dati forniti dall’università di Grenoble). Per investigare ulteriormente il campo della fisiologia gustativa è nata una nuova scienza: la Nutrigenetica o genetica nutrizionale che studia i rapporti tra il patrimonio genetico, il genoma e la variabilità interindividuale ai cibi. A fianco di questa branca è nata anche la Nutrigenomica che invece studia la correlazione tra alimenti e modifiche del DNA.

Le papille sono di quattro tipi: fungiformi, fogliformi, circumvallate e filiformi.

Le papille fungiformi sono presenti principalmente nei 2/3 anteriori della lingua e hanno poche gemme gustative in posizione apicale. Il loro numero varia da 500 a 5000 (A.Tanzariello)

Le papille fogliformi sono poste principalmente sui bordi e hanno le gemme gustative in posizione laterale.

Le papille circumvallate variano da 7 a 11 e sono poste nei 2/3 posteriori della lingua. Esse hanno un elevato numero di gemme gustative: circa 250 e per questo motivo, tutte insieme contengono la metà di tutte le gemme presenti sulle papille poste sulla mucosa linguale.

Le papille filiformi invece non contengono gemme gustative ma solo i recettori somatici: tatto, temperatura, dolore e sono sparse su tutta la mucosa linguale.  Queste papille trattengono la saliva prodotta che servirà a sciogliere il cibo in modo che le molecole che costituiscono l’alimento possano raggiungere i recettori. Inoltre rallentano il transito di tali molecole generando la persistenza gustativa. Sulla lingua vi sono anche recettori non gustativi – somatici-che permettono di captare altre proprietà delle molecole (gusti accessori) mentre sotto i denti e nelle articolazioni mandibolari ci sono i recettori cinestetici che permettono di valutare le proprietà reologiche della sostanza introdotta nel cavo orale: durezza friabilità ecc. ecc.



Tipologia di papille
Sezione trasversale di una gemma gustativa circondata da papille filiformi.

Le gemme gustative
Le gemme gustative o bottoni gustativi contengono da 50 a 150 cellule epiteliali specializzate e hanno la forma di una testa d’aglio con un poro apicale in cui gli spicchi sono le cellule gustative. Da questo poro sporgono i microvilli sede di recettori gustativi.  Ogni cellula specializzata è formata a sua volta da una cellula basale che ne assicura la rigenerazione, da una cellula di sostegno e da una cellula matura che svolge il compito di analizzare la molecola gustativa. Hanno una vita media di 10-14 gg.

Gemma gustativa e le sue cellule



I recettori gustativi
La percezione dei diversi gusti avviene grazie ai recettori situati nei microvilli delle cellule epiteliali specializzate (TRCs-Taste receptor cells). Essi sono sostanzialmente due tipi: quelli che funzionano con i canali ionici e quelli accoppiati alla proteina G.

I canali ionici sono dei tubicini tra l’esterno e l’interno della cellula. Quando la concentrazione di ioni all’esterno della cellula raggiunge una data soglia il tubicino si apre e lascia passare gli ioni che generano una cascata di reazioni all’interno della cellula che fa rilasciare il neurotrasmettitore e quindi genera la scarica elettrica.

I recettori transmembrana sono in grado di connettere l’esterno della cellula gustativa a contatto con la cavità buccale, dove si trovano le sostanze sapide, con l’interno della cellula, che in seguito all’attivazione della proteina G provoca le reazioni che generano il potenziale d’azione-scarica elettrica.

Non si può parlare dei recettori senza citare la genetica. Anche i recettori del gusto sono codificati dai geni posti sui cromosomi 12-7-5. Il gusto individuale è determinato dal genoma, il quale è responsabile della differente sensazione generata da uno stesso stimolo da parte di soggetti differenti. Perciò il nostro universo gustativo è personale e incomunicabile.

L’origine di questa particolarità ha diversi fattori, qui si metterà in evidenza solo il fattore genetico. Variazioni genetiche sono state scoperte per i gusti amaro, dolce e umami altri sono in via di identificazione.  Chi studia l’analisi sensoriale sa che esistono tre tipi di soggetti: Non taster, Medium taster e Super taster soggetti che hanno un numero di recettori maggiori di altri e questo dipende solo dal patrimonio genetico individuale. Per fortuna che solo il 30% delle persone sono non taster. (E. Feeney. The impact of bitter perception and genotypic variation of TAS2R38 on food choice.)


Lingua dei super taster dove si vedono l’elevato numero di gemme gustative. A destra invece si vedono i recettori specifici per i vari gusti.



Recettore gustativo dalla figura della cellula sensoriale si può notare che essa può captare sia gli stimoli acidi e salati  la cui rivelazione avviene attraverso i canali ionici, sia quelli la cui rivelazione ha bisogno della proteina G (dolce, amaro e umami). Inoltre si notano alla base della cellula le molecole del neurotrasmettitore ATP(Adenosina trifosfato) che servono per fare sinapsi col neurone.

Trasduzione dei vari gusti

Il gusto salato viene identificato attraverso il passaggi di ioni sodio nei canali della membrana cellulare.

Il gusto acido si identifica come il gusto salato dal passaggio di ioni idrogeno attraverso la membrana cellulare.

I gusti: dolce, amaro e umami vengono rivelati i recettori transmembrana sono come quelli dell’olfatto a 7 domini transmembrana accoppiati ad una proteina G che è stata chiamata Gustducina (Hervè This)

I recettori del dolce sono due: TAS1R2 e TAS1R3

L’amaro ne conta circa una quarantina di recettori della famiglia TAS2R

L’umami ha bisogno di due sub unità per formare il suo recettore: TAS1R1 e TAS1R3


Meccanismo di trasduzione dei vari gusti
Per spiegare quale sia il meccanismo mediante il quale il sistema gustativo è in grado di discriminare un gusto dall’altro sono state proposte due teorie: una chiamata labeled-line (delle linee marcate) e l’altra chiamata across-fiber pattern ma siccome il dibattito è ancora aspettiamo che la scienza risolva il dubbio per accennare una qualsiasi spiegazione.

Trasmissione del segnale gustativo
La scarica elettrica ricevuta dai recettori del gusto e del senso somatico viene trasmessa per mezzo di tre nervi cranici: il VII (facciale, corda timpani e grande petroso), il IX (glossofaringeo) e il X (vago) più Il nervo trigemino. Queste scariche arrivano al NTS (nocciolo del tratto solitario) dove si dividono per andare nelle regioni corticali più specializzate. Dal NTS il segnale elettrico si divide in tre vie:

la prima via verso l’ipotalamo-ipofisi (incoscio) dove riceve l’etichettatura di buono o cattivo.

La seconda via verso il sistema limbico amigdala-ippocampo (memoria) per la memorizzazione e il riconoscimento.

La terza via va al talamo- regolatore della presa alimentare- che lo invia alla corteccia gustativa primaria e da lì alla corteccia gustativa secondaria situata nella corteccia orbito frontale: coscienza. La corteccia cerebrale media la percezione conscia dei sapori e da la risposta emozionale.

Ovviamente lo schema è una semplificazione delle connessioni che invece sono interconnesse tra loro in modo molto più complesso. Il nervo trigeminale (V nervo cranico) gioca un ruolo importante nelle sensazioni gustative ed olfattive attraverso la “chemiostesia”, che permette l’identificazione di sostanze irritanti o velenose.




Schema del percorso degli stimoli gustativi
La figura mette in evidenza il percorso dei segnali olfattivi e gustativi verso il SNC, che partendo da origini diverse confluiscono sempre nelle stesse zone corticali.


Disturbi del gusto
Gli stati fisiologici del soggetto influenzano la trasduzione del gusto, se sono passeggeri (raffreddori)si risolvono da soli. Altri, come le malattie o difetti congeniti, portano all’impossibilità di avere sensazioni gustative o di averle anomale.

I disturbi più gravi sono:

L’ageusia perdita totale della sensazione gustativa: può essere parziale (insensibilità al dolce, salato…) o totale

L’ipogeusia è la diminuzione della sensazione gustativa.

La disgeusia o deformazione della sensazione gustativa ha due sottospecie: la Parageusia percezione alterata degli stimoli gustativi e la Fantogeusia o allucinazione gustativa: percezione gustativa in assenza di stimolo.

Glossario
Riconoscere un prodotto alimentare significa poterlo e doverlo descrivere in modo chiaro e sintetico, e in questo il vocabolario non ci aiuta, per cui da parte degli operatori si è sentita la necessità di creare un glossario comune, che permettesse di chiamare le sensazioni con il giusto significato. Sono nati così gli enti statali AFONR, ISO, FEMA. che hanno sopperito al problema.

Ecco alcune delle definizioni più importati riguardanti le sensazioni gustative.

Gusto: Sensazione percepita dai recettori gustativi quando stimolati da certe sostanze solubili.

Sapore
: sensazione chimica prodotta dai recettori gustativi più le sensazioni trigeminali e cinestesiche. Praticamente quello che si sente in bocca con il naso perfettamente tappato

Flavour o Flaveur:
L’insieme delle sensazioni olfattive, gustative tattili e trigeminali-   sapore più aroma (profumo retronasale).

In Italia ancora questa distinzione non è stata fatta per cui per sapore si intende il flaveur.

Sensazione:
presa di coscienza di uno stimolo

Percezione:
presa di coscienza di una sensazione

Stimolazione:
modificazione fisicochimica di un mezzo in stato di quiete

Cinestesia Termine proposto da H.C. Bastian per indicare la sensibilità muscolare, cioè quella forma di sensibilità propriocettiva i cui recettori sono disposti nella compagine dei muscoli, nei tendini e nelle guaine e che interviene nella regolazione dell’attività motoria.

Somestesia: le sensazioni somatiche sono quattro: sensibilità tattile, S. dolorosa, S. termica, S. muscolare e tendinea propriocettiva.

Conclusione
I gusti base non sono più cinque ma sei a cui forse si aggiungerà il gusto di liquirizia. Le molecole gustative per dare la stimolazione chimica devono essere in soluzione nella saliva.
Quindi nessun gusto di limatura di ferro, grafite o silice perché questi materiali non sono solubili. Se li introduciamo fisicamente in bocca o sono contenuti in sospensione nel liquido danno solo sensazioni trigeminali, somatiche e cinestetiche. La leggenda metropolitana sulle zone della lingua sensibili ai vari gusti è non è più valida ma molti continuano ad insegnarla data la sua estrema comprensibilità.

Ultima modifica ilLunedì, 23 Luglio 2018 08:51
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