Сладкий вкус

Сахар, в основном состоящий из сахарозы, является самым распространённым подсластителем и используется в качестве эталона для сравнения сладости других соединений

Сла́дкий вку́с — выражение как в отношении веществ, вызывающих сенсорный процесс и ощущения от действия сладкого вещества на рецепторы вкуса, так и самого вида хеморецепции. Является одним из пяти «основных» вкусов.

Самым сладким из известных веществ является лугдунам (N-(4-цианофенил)-N-(2,3-метилендиоксибензил)гуанидиноуксусная кислота). Считается, что данное вещество в 150 000—200 000 раз слаще сахарозы. Однако оно не допущено к использованию в качестве пищевой добавки.

Общие сведения

Сладость обычно связана с присутствием сахаров в пище или напитках. Ощущение сладкого осуществляется специфическими рецепторами, идентифицирующими некоторые сладкие вещества, в том числе и сахара. Сладость обычно ассоциируется с приятным ощущением — чаще всего люди ощущают сладость при принятии пищи, богатой простыми углеводами, такими, как сахароза или глюкоза. Однако существует достаточно много соединений, которые способны выступать в качестве агонистов рецепторов сладкого вкуса и которые принадлежат к самым различным группам соединений. Те из веществ, которые находят применение в кулинарии и пищевой промышленности, принято называть подсластителями. Но далеко не все вещества, обладающие сладким вкусом, являются подсластителями. Например, растворимые в воде соединения свинца (например, ацетат свинца(II)), бериллия, хлороформ и многие другие имеют сладкий вкус, однако не воспринимаются в качестве подсластителей из-за их высокой токсичности.

Сравнение подсластителей

Субъективно воспринимаемая сладость подсластителей определяется путём органолептического слепого сравнения контрольной группой серии растворов с заданной концентрацией подсластителя и сахарозы, которая принимается как стандарт. Образцы растворов подсластителя и сахарозы, которые бо́льшая часть испытуемых отметила как одинаково сладкие, называют эквивалентными по сладости. В соответствии с законом Вебера — Фехнера, интенсивность восприятия сладости описывается логарифмической зависимостью. В некотором диапазоне концентраций для каждого подсластителя зависимость воспринимаемой сладости от содержания вещества в растворе близка к линейной, однако при увеличении концентрации воспринимаемая сладость увеличивается нелинейно, постепенно выходя на плато. Поэтому, по соглашению, максимально достижимую сладость конкретного подсластителя приравнивают к порогу выхода на плато. Далее этому значению сопоставляют эквивалентный по сладости раствор сахарозы с известной концентрацией. Порог выхода на плато индивидуален для каждого подсластителя, поскольку характер взаимодействия каждого из этих соединений с рецепторами специфичен для каждого соединения или групп соединений.

Диапазон концентрации подсластителя, где зависимость воспринимаемой сладости от его содержания близка к линейной, подходит для сравнения относительной сладости вещества. Данная величина безразмерная и показывает отношение молярных концентраций подсластителя и сахарозы в растворах с эквивалентной сладостью. Как правило, она может быть рассчитана достаточно точно для веществ, близких по сладости сахарозе, однако для чрезвычайно сладких соединений (таких, как лугдунам, неотам и другие) чаще указывают диапазон относительной сладости ввиду высокой погрешности определения.

Ниже представлена таблица сравнения относительной сладости некоторых соединений:

Название	Группа веществ	Относительная сладость
Лактоза	Дисахарид	0,16
Мальтоза	Дисахарид	0,33—0,45
Сорбит	Многоатомный спирт	0,6
Глюкоза	Моносахарид	0,75
Сахароза	Дисахарид	1,00 (эталон)
Фруктоза	Моносахарид	1,75
Цикламат натрия	Производное аминосульфоновой кислоты (натриевая соль)	26
Стевиозиды	Гликозиды (смесь)	30—450 (в зависимости от соотношения гликозидов)
Ацесульфам калия	Оксатиазинон-диоксид (калиевая соль)	200
Аспартам	Метиловый эфир дипептида	250
Сахаринат натрия (сахарин)	Имид 2-сульфобензойной кислоты (натриевая соль)	510
Сукралоза	Модифицированный дисахарид (хлорпроизводное сахарозы)	600
Тауматин	Белок	2000
Неотам	Модифицированный дипептид	7 000—12 000
Лугдунам	Производное гуанидина	250 000—300 000

Также у подсластителей определяют порог обнаружения вкуса. Средний порог обнаружения сахарозы человеком составляет 0,01 моль на литр. Для лактозы она составляет 30 миллимолей на литр при показателе сладости 0,3  и 5-нитро-2-пропоксианилина 0,002 миллимоль на литр.

Рецепторы сладкого

Сладкое детектируется рецепторами вкусовых почек

Сладость определяется различными рецепторами, связанными с G-белком (GPCR). Чтобы мозг начал воспринимать сладость, должны быть активированы как минимум два типа так называемых «рецепторов сладости». Соединения, которые мозг воспринимает как сладкие — это соединения, которые могут связываться с разной силой связи с двумя типами рецепторов сладости. Этими рецепторами являются T1R2+3 и T1R3, которые отвечают за ощущения сладкого вкуса у людей и некоторых животных. Подсластители активируют GPCR, который высвобождает G-белок, который затем активирует аденилатциклазу, которая в свою очередь катализирует выработку цАМФ или аденозин-3',5'-циклического монофосфата. Данные молекулы перекрывают каналы ионов калия, что приводит к деполяризации мембраны и высвобождению нейромедиатора. Некоторые синтетические подсластители, активируют различные GPCR и вызывают деполяризацию клеток вкусовых рецепторов альтернативным путём.

Психология восприятия

Сладкий вкус ассоциируется с приятными ощущениями, добротой и заботой, что нашло отражение в таких распространённых метафорах, как «сладкий миг», «сладкие грёзы», а также в многочисленных ласковых выражениях. Ряд исследований показал, что между сладкой пищей и дружественным поведением есть определённая корреляция.

См. также

• Подсластители
• Горький вкус

Литература

• Cohn, Georg (1914). Die Organischen Geschmackstoffe. Berlin: F. Siemenroth.
• Kier L. A molecular theory of sweet taste (англ.) // Journal of Pharmaceutical Science. — 1972. — Vol. 61, no. 9. — P. 1394.
• Kitagawa M., Kusakabe Y., Miura H., Ninomiya Y., Hino A. Molecular genetic identification of a candidate receptor gene for sweet taste (англ.) // Biochemical and Biophysical Research Communications : journal. — 2001. — Vol. 283. — P. 236—242.
• Li X. D., Staszewski L., Xu H., Durick K., Zoller M., Adler E. Human receptors for sweet and umami taste (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2002. — Vol. 99. — P. 4692—4696.
• Max M., Shanker Y. G., Huang L. Q., Rong M., Liu Z., Campagne F., Weinstein H., Damak S., Margolskee R. F. Tas1r3, encoding a new candidate taste receptor, is allelic to the sweet responsiveness locus Sac (англ.) // Nature Genetics : journal. — 2001. — Vol. 28. — P. 58—63.
• Montmayeur J. P., Liberles S. D., Matsunami H., Buck L. B. A candidate taste receptor gene near a sweet taste locus (англ.) // Nature Neuroscience : journal. — 2001. — Vol. 4. — P. 492—498.
• Nelson G., Hoon M. A., Chandrashekar J., Zhang Y. F., Ryba NJP, Zuker C. S. Mammalian sweet taste receptors (англ.) // Cell. — Cell Press, 2001. — Vol. 106. — P. 381—390.
• Nofre C., Tinti J. M. Sweetness reception in man: the multipoint attachment theory (англ.) // Food Chemistry : journal. — 1996. — Vol. 56. — P. 263—274.
• Sainz E., Korley J. N., Battey J. F., Sullivan S. L. Identification of a novel member of the T1R family of putative taste receptors (англ.) // Journal of Neurochemistry : journal. — 2001. — Vol. 77. — P. 896—903.
• Shallenberger R. S. Hydrogen bonding and the varying sweetness of the sugars (англ.) // Journal of Food Science : journal. — 1963. — Vol. 28. — P. 584—589.
• Tinti, Jean-Marie & Nofre, Claude (1991). Why does a sweetener taste sweet? A new model. In D.E. Walters, F.T Orthoefer & G.E. DuBois (Eds.), Sweeteners: Discovery, Molecular Design, and Chemoreception, ACS Symposium Series 450, pp. 209—213. Washington, DC: American Chemical Society.
• Тальма Лобель. Теплая чашка в холодный день: Как физические ощущения влияют на наши решения = Sensation The New Science of Physical Intelligence. — М.: Альпина Паблишер, 2014. — 259 с. — ISBN 978-5-9614-4698-2.
• Крутошикова А., Угер М. Природные и синтетические сладкие вещества. — М.: Мир, 1988.