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Nuestras papilas gustativas diferencian lo amargo, ácido, salado, dulce y umami al detectar compuestos químicos específicos como sulfamidas, alcaloides, glucosa, fructosa, sales ionizadas, ácidos y glutamato. Estas moléculas se unen a receptores especializados que activan señales nerviosas.
El sabor amargo probablemente evolucionó como una defensa contra las toxinas. Los alcaloides, a menudo tóxicos, producen amargor al unirse a receptores acoplados a proteína G que inician una cascada de señalización. Los seres humanos poseen entre 40 y 80 subtipos de receptores amargos, que pueden reconocer sulfamidas (por ejemplo, sacarina), urea y alcaloides como la quinina y la cafeína. La variación genética en estos receptores explica por qué algunas personas no pueden detectar el amargor en ciertos compuestos. A los niños, que tienen más receptores amargos, a menudo no les gustan las verduras, que contienen compuestos amargos que protegen a las plantas de los herbívoros. El número de receptores amargos funcionales disminuye con la edad.
El sabor amargo se origina en los alimentos ácidos que liberan iones de hidrógeno (protones). La concentración de estos iones determina el grado de acidez. La fermentación ácida por bacterias puede producir sabores ácidos agradables (por ejemplo, yogur) o indicar deterioro cuando es excesivo. Los iones de hidrógeno se unen a los canales catiónicos sensibles al ácido en las células gustativas, lo que desencadena la señalización neuronal. Investigaciones recientes muestran que estos canales, en lugar del bloqueo de los canales de potasio, son los principales transductores de acidez.
La salinidad proviene principalmente del cloruro de sodio. Cuando los iones de sodio ingresan a los canales de sodio de las células gustativas, provocan una entrada de calcio que propaga los impulsos nerviosos. La hormona aldosterona regula positivamente estos canales durante la deficiencia de sodio, lo que aumenta la sensibilidad a la sal. Los canales de sodio en las células gustativas son distintos de los de los nervios y músculos y pueden ser inhibidos por el fármaco amilorida.
La dulzura indica una fuente de energía. La glucosa y la fructosa (que se encuentran en la sacarosa) son los principales edulcorantes, pero los edulcorantes sin carbohidratos como el aspartamo, la sacarina y ciertas proteínas también se unen a los receptores acoplados a la proteína G, activando las mismas vías neuronales que los compuestos amargos.
El umami (el sabor sabroso) surge de aminoácidos como el glutamato y el aspartato, y de sales de ácido glutámico como el glutamato monosódico. Estos ligandos activan receptores acoplados a proteína G que activan canales iónicos y una cascada de señalización similar a la de los estímulos amargos y dulces.
Si bien se conocen bien los mecanismos de los sabores amargo, ácido, salado, dulce y umami, la percepción de los sabores metálicos y grasos sigue sin estar completamente caracterizada.
