Основы сенсорной физиологии - Тамар Г.
Скачать (прямая ссылка):
Характер и интенсивность вкусовых ощущений в значительной мере зависят от места прикрепления к циклической структуре и от положения в пространстве замещающих полярных групп. В то время как 1,2-динитробензол имеет сладкий вкус, 1,3 и 1,4-динитробензолы горького вкуса. Эти соединения ни в какой концентрации не обладают смешанным, вкусом; их вкус строго определяется специфической конфигурацией.
Группы, связанные с циклической структурой соединения, могут усилить его эффективность, повлиять на распределение зарядов на молекуле и изменить действие других замещающих групп, а также снизить вкусовые качества, создав стерические препятствия.
Дейч и Ханш [78] указывают, что интенсивность сладкого вкуса зависит от степени гидрофобного связывания. Другим существенным фактором является растворимость вещества в воде. Так, под влиянием замещений в изотиазольном ядре, приводящих к снижению растворимости, вещество становится менее сладким на вкус. Для растворимости в воде имеют значение отрицательные заряды молекулы или то, насколько легко она образует водородные связи с водой.
Если вещество растворено в воде, его сладкий вкус определяется коэффициентом распределения при его адсорбции на рецептивных участках. На такое связывание с рецептивными участками влияет не только гидрофобность, но и полярность молекулы, степень разделения зарядов, электронная плотность вещества на его реактивных поверхностях и стерическая конфигурация.
В гидрофобном связывании с рецептивными молекулами определенную роль играет бензольное кольцо; аминокислоты с ароматическим кольцом оказывают выраженное действие на вкусовые рецепторы у человека [273]. Положение заместителей и их действие на распределение электронов в бензольном кольце в большой степени определяют сладкий вкус членов 2-амино-4-нитробензольной группы. Группы-доноры электронов, находящиеся в пара-положении по отношению к нитрогруппе, и группы-акцепторы электронов влияют на распределение заряда молекулы. Таковы группы —СООН и —SO2NH2, которые придают веществу сладкий вкус. Сладкие вещества сахарил, 5-бензол-2-фурфуральдоксим и дульцин должны подвергнуться разделению зарядов для того, чтобы стать достаточно растворимыми в воде
Первичные процессы
4Г7
и приобрести должную способность к гидрофобному связыванию.
Дейч и Ханш считают, что рецептивные участки действуют по принципу как гидрофобного связывания, так и электронного взаимодействия.
По сообщению Маркстрема [198], в основу которого положены психофизические тесты на людях, способность тех или иных веществ вызывать ощущения сладкого, горько-сладкого и горького вкуса коррелирует с их растворимостью в воде и сте-рической конфигурацией.
Маркстрем [199] исследовал отношения между абсолютными вкусовыми порогами сладких, горько-сладких и горьких соединений для человека и их растворимостью в воде. Растворимость измерялась числом молей в единице объема насыщенного водного раствора. Во многих измерениях растворимости учитывались pH и температура.
Маркстрем показал, что хотя суммарные результаты по всем тестированным соединениям не выявили связи между порогом и растворимостью, для горьких веществ величины порога были почти прямо пропорциональны их растворимости в воде. Поэтому Маркстрем разделил все испытанные вещества на 5 групп на основе ряда факторов — вкусового качества, стимулируемого участка языка, влияния pH и температуры на вкусовые пороги и связи между интенсивностью стимула й величиной ощущения. После того как в значения порогов для каждой из 5 групп была внесена поправка в соответствии с указанными факторами, Маркстрем обнаружил, что логарифмы средних пороговых значений этих веществ находились в линейной зависимости от логарифмов их растворимости. Маркстрем попытался объяснить значение своих 5 групп соединений, предположив, что члены разных групп, возможно, должны входить в разные растворы и поэтому участвовать в разных равновесиях фаз, прежде чем вступят во взаимодействие со специфическими рецептивными участками.
Литературные данные о вкусовых порогах весьма противоречивы. Некоторые из таких расхождений, возможно, объясняются индивидуальными различиями (числом рецепторов, общим состоянием испытуемого), тренировкой, вкусовой «памятью» и методологией.
В этой связи можно также указать, что вблизи от нормального порога адаптация достаточно сильна, чтобы непрерывно изменять его [28].
Исключив промывание языка водой в опытах с людьми, Мак-Берней и Пфафман [202] установили, что порог для хлористого натрия всегда лишь несколько превышает концентрацию натрия в слюне. Если рецепторы были адаптированы к более высокой концентрации хлористого натрия, порог повышался до уровня, слегка превышающего эту концентрацию; если язык орошали
428
Г лава V
хлористым натрием в концентрации более слабой, чем в слюне, го порог соответственно снижался до точки, лежащей чуть выше этой более слабой концентрации. После промывания языка водой порог составлял всего 0,001 М хлористого натрия, т. е. становился в сто раз ниже нормального.
