Cơ chế cảm nhận vị ngọt

Bài tập môn Phân tích cảm quan thực phẩm. Cơ chế cảm nhận vị ngọt. Vị ngọt được gây ra chủ yếu do các hợp chất alcohol, glycol, và các dẫn xuất của đường. Đường các loại có nhóm hydroxyl, có khả năng tạo phức với chất tiếp nhận vị trên lưỡi (bản chất là protein) theo liên kết hydro. Khả năng hình thành phức giữa chất ngọt và chất tiếp nhận càng mạnh khả năng cảm nhận vị ngọt càng cao, do đó có sự khác nhau trong khả năng gây ngọt của từng loại đường.

Bài tập mơn: Phân tích cảm quan thực phẩm _ Lớp: Họ tên: Phạm Lưu MSSV: 6510042 Cơ chế cảm nhận vị Vị gây chủ yếu hợp chất alcohol, glycol, dẫn xuất đường Đường loại có nhóm hydroxyl, có khả tạo phức với chất tiếp nhận vị lưỡi (bản chất protein) theo liên kết hydro Khả hình thành phức chất chất tiếp nhận mạnh khả cảm nhận vị cao, có khác khả gây loại đường Hình 1.5 Tương tác nhóm hydroxyl lân cận phân tử đường với nhóm đối xứng hình học AH-B trung tâm cảm nhận vị Tuy nhiên số chất khơng có nhóm hydroxyl cho vị cao saccharin Tính đường có liên quan độ hịa tan chúng Khi tăng nhiệt độ thường làm tăng độ Độ acid ảnh hưởng thay đổi vị * Tốc độ phản ứng vị giác khoảng thời gian từ kích thích ban đầu lên bề mặt tiếp nhận đến hoàn thành phản ứng não nhận biết Tốc độ phản ứng vị giác chậm so với tốc độ cảm giác khác, loại vị giác tốc độ khác Tốc độ cảm nhận trung bình của: Vị mặn 0,307 s, Vị 0,446 s, Vị chua 0,536 s, Vị đắng 1,082 s Vị ngọt, thường coi cảm giác tích cực, cảm nhận từ loại đường, số protein số hợp chất khác Vị thường liên quan tới andehit xeton, có chứa nhóm cacbonyl Vị phát loạt protein G kết thụ với gustducin protein G tìm thấy chồi vị giác Ít hai biến thể khác "thụ thể vị ngọt" cần phải kích hoạt cho não để "đăng ký" vị Ngưỡng phát chất đánh giá tương đối so với saccaroza.[14][15] Ngưỡng phát trung bình người saccaroza 10 millimol/lít Đối với lactoza ngưỡng phát 30 millimol/lít, số vị 0,3[14] 5-Nitro-2-propoxyanilin 0,002 millimol/lít Sự cảm nhận vị vị giác trình tiếp nhận theo chế hóa học Để kích thích tiếp nhận vị chất có vị phải hịa tan nước bọt Việc phát protein thụ thể vị giác (taste receptor protein) đánh dấu cột mốc quan trọng nghiên cứu vị Có vị là: ngọt, chua, mặn, đắng umami Sở dĩ chúng gọi vị hai nguyên nhân: Các vị có receptor cảm nhận với cấu tạo chuyên biệt; có chế cảm nhận vị đặc thù Trong này, chủ yếu phân tích chế cảm nhận vị Lưỡi quan phức tạp có cấu tạo gồm hàng nghìn nụ vị giác (hay gọi chồi vị giác – taste bud) – chủ yếu nằm nốt gai nhú nhỏ (papillae) mặt lưỡi vòm miệng Tùy thuộc vào hình dạng chúng, nhú gai phân thành bốn nhóm: dạng trịn, dạng nấm, dạng dạng sợi Mỗi nụ vị giác tập hợp từ 50 đến 100 tế bào chuyên biệt gọi tế bào thụ cảm vị giác kéo dài (elongated taste receptor cell) có chứa thụ thể vị giác cảm nhận vị giác khác Khi phát chất, tế bào thụ cảm vị giác truyền thông tin đến dây thần kinh cảm giác tiếp xúc với mô, tiếp tục truyền thông tin đến hệ thống thần kinh trung ương, cuối đến não Các nhà khoa học phân loại tế bào thành bốn loại từ I đến IV Tế bào loại I, tế bào vị giác phong phú chồi vị giác, hoạt động tế bào hỗ trợ trung gian trình sinh học sau kích thích vị giác; chúng có liên quan đến việc phát vị mặn Tế bào loại II, có protein thụ thể chuyên biệt bề mặt cho phép cảm nhận vị ngọt, vị đắng vị umami Tế bào loại III chịu trách nhiệm phát vị chua chức tế bào loại IV chưa hiểu rõ Thụ thể vị giác bị kích thích kích hoạt chuỗi tín hiệu dẫn đến việc giải phóng chất hóa học gọi chất dẫn truyền thần kinh giúp kích hoạt vùng cụ thể não, nơi vị giác cảm nhận xử lý Các tế bào loại II khơng hình thành synapses sợi thần kinh hướng tâm Thay vào đó, tế bào giải phóng ATP thơng qua kênh (hemichannel), kích thích thụ thể purinergic (P2N2 P2X3) sợi thần kinh sọ não bên nụ vị giác Các nhà nghiên cứu phát quần thể riêng biệt tế bào vị giác loại II có chứa thụ thể phân biệt chất chất đắng Các thụ thể - cụ thể T1R2, T1R3 T2R - thuộc họ protein gọi thụ thể liên kết với G-protein (G-protein coupled receptors) Các thụ thể liên kết G-protein protein nằm bề mặt tế bào, nơi chúng cảm nhận loạt chất lân cận tế bào Việc kích hoạt thụ thể liên kết G-protein chất cụ thể kích hoạt loạt tín hiệu tế bào dẫn đến phản ứng tế bào đa dạng, trường hợp nhận biết vị giác Heterodimer (dimer protein) tạo hai monome T1R2 T1R3 nhận loạt vị tạo cấu trúc hóa học khác nhau, bao gồm đường, chất tạo tổng hợp protein có vị Các thụ thể cảm nhận vị có mặt khắp nơi thể, bao gồm đường tiêu hóa vùng đồi (hypothalamus) Mặt khác, hợp chất đắng nhận biết thụ thể T2R Sự kích hoạt thụ thể vị T1R2 T1R3 chất gây hoạt hóa protein tín hiệu cư trú tế bào, cụ thể là: α-gustducin, PLC-β2, IP3R TRPM5 Việc loại bỏ thụ thể số dẫn đến giảm hoàn toàn độ nhạy vị ngọt, điều cho thấy thêm cảm giác vị giác sử dụng đường tín hiệu tương tự tế bào Tất hợp chất tạo vị liên kết kích hoạt thụ thể T1R2 + T1R3 Tuy nhiên, tất chất tạo liên kết với vị trí giống thụ thể Cơ quan thụ cảm vị chứa số vị trí liên kết với chất tạo chất ức chế vị Mỗi tiểu đơn vị T1R (thụ thể vị giác loại 1) bao gồm miền chính: miền ngoại bào venus-flytrap (extracellular venus-flytrap – VFT) đầu N, bảy miền xuyên màng trải dài (seven transmembrane-spanning domain) đầu C, tham gia trình tự liên kết giàu cysteine (cysteine-rich linker) Đường tự nhiên nhân tạo (ví dụ: sucrose, glucose sucralose) liên kết với vùng VFT T1R2 T1R3, dipeptide có vị (ví dụ, aspartame neotame) liên kết với vùng T1R2 VFT Túi liên kết cyclamate (cyclamate binding pocket) nằm bảy miền trải dài xuyên màng T1R3 chồng khít lên vị trí liên kết chất ức chế vị lactisole Các protein thaumatin monellin tương tác mặt liên kết lớn hơn, bao gồm tiểu đơn vị vùng liên kết giàu cysteine T1R2 T1R3 hợp chất kích hoạt chúng Màu sắc phông chữ hợp chất liên kết T1R2 (đỏ), T1R3 (xanh lam) hai đơn vị (tím)