Вещество с умовете

Чувството за вкус в хода на еволюцията възникна не случайно. Неприятният горчив вкус на отрови или киселият вкус на развалена храна предпазва човек от отравяне. С помощта на рецептори за сладък вкус нашите предци определяха най-сладките и следователно най-богатите на енергия плодове. Солта в малки количества е необходима за нашия живот. До началото на 20 век се смяташе, че вкусът на човек е ограничен до четири вкуса - кисел, горчив, солен и сладък.

През 1907 г. в Япония химикът Кикуне Икеда се интересува от вкуса на съставката в много традиционни японски ястия - морски водорасли комбу. От 40 кг водорасли той отдели 30 г глутаминова киселина, която, както се оказа, е отговорна за характерния вкус. Икеда стигна до извода, че става въпрос за независим, пети вкус, който се наричаше "умами" (на японски "апетитен вкус"). В продължение на сто години този термин навлиза в речника на хранителната индустрия по целия свят, но едва през XXI век окончателно се установява, че вкусовите рецептори, специфични за глутаминовата киселина, са намерени на езика и заключенията на Икеда са потвърдени на най-високото научно ниво.

Осъзнавайки значението на своето откритие, през 1908 г. Икеда получава патент за метод за производство на тази аминокиселина от глутен. Година по-късно неговата компания Ajinomoto („Същност на вкуса“) пусна на пазара нова подправка - натриевата сол на глутаминовата киселина или мононатриевия глутамат. В момента това вещество е една от най-масово произвежданите храни в хранително-вкусовата промишленост.

Вкусът на протеин

Всъщност ние отдавна формираме своите вкусови предпочитания въз основа на съдържанието на глутаминова киселина в продуктите. Дори нашите далечни предци, скитайки из просторите на африканския континент, забелязаха, че леко „заложеното” месо е по-вкусно от прясното. Днес разбираме защо - по време на "узряването" на месото част от протеина претърпява ферментация, което води до увеличаване на съдържанието на свободна глутаминова киселина. Селекцията на много култивирани растения тръгна в посока на подбор на най-вкусните и следователно богати на това вещество сортове.

Как спят слоновете?

Храни, богати на глутаминова киселина, отдавна се използват за подобряване на вкуса на храната, независимо дали е водорасли или домати. Кулинарните специалисти изобретяват методи за готвене, които водят до увеличаване на съдържанието на свободен глутамат в готовото ястие и дори се научават да „коригират“ състава на продуктите, като ги подлагат на специална обработка и превръщат, например, сравнително неутрален вкус на мляко или соев протеин в богато на глутамат сирене и соев сос.

Защо този вкус е толкова приятен за нас? Всичко е много просто: „umami“ е вкусът на протеин. Предвид възможното разнообразие от естествени протеини е невъзможно да се създаде универсален рецептор за тяхното определяне в храната (за разлика от рецепторите за сладък или солен вкус). Природата намери по-елегантно решение - тя ни осигури вкусови рецептори, които са специфични не за протеините, а за техните структурни елементи - аминокиселини. Ако в храната има протеин, тогава има определено количество свободни аминокиселини. Най-разпространената в природата аминокиселина, глутаминовата (в състава на всеки протеин от 10 до 40%), се е превърнала в своеобразен „маркер“, което ни показва високото съдържание на необходимия протеин в храната (между другото, някои други аминокиселини също имат „ум“ вкус).

Не по-силен, но по-добър

Потребителите неразбират ефектите на натриевия глутамат поради неточно определяне. В закона и в ежедневието той се нарича „подобрител на вкуса“. Всъщност глутаматът не е „бустер“, а носител на един от основните вкусове, като сол, захар или лимонена киселина. Единственият вкус, който може да бъде подсилен с глутамат, е „umami“. На английски, между другото, функциите му са описани по-точно - подобрител на вкуса, тоест „подобрител на вкуса“, ​​а не „подобрител“.

Мононатриевият глутамат изобщо не е подходящ за всяко ястие. Никой не го добавя към сладкиши, шоколадови бонбони, кисели млечни напитки или безалкохолни напитки - няма смисъл да въвеждате нов вкус там, където той просто не е нужен. Глутаматът е отговорен за възприемането на вкуса на много познати ястия, било то домашни банички, хамбургер в крайпътно кафене или пекинска патица в скъп ресторант. Не се добавя там специално - той се формира от протеин в процеса на готвене на храна.

Естествени и синтетични

Произходът на глутамат е свързан с най-популярния мит за него. „Естествената глутаминова киселина и нейните соли не са същите като синтетичния глутамат“, казват привържениците на този мит. Понякога се добавя аргумент за съществуването на изомери на молекули, които се различават в пространствената конфигурация на атомите или групи от атоми (например, те са хирални, тоест огледални изображения един на друг).

Всъщност глутаминната аминокиселина, подобно на всички други аминокиселини, може да съществува като два изомера. Един от тях (L-, от латински laevus, вляво) се намира в природата, е необходим за нашия живот и участва в биохимичните реакции в нашето тяло. Вторият (D-, от латински dexter, вдясно) изомер не се среща в природата и е безполезен от гледна точка на нашата биохимия. Нашите вкусови рецептори са специфични за L-изомера, който е отговорен за вкуса на "умовете", а D-изомерът не дразни тези рецептори. Известно е на производителите на храни и хранителни добавки, така че добавянето на „грешен“ изомер към храната няма смисъл.

Първият индустриален метод за получаване на глутамат беше хидролизата на естествен растителен протеин (глутен), естественото съдържание на глутаминова киселина, в която може да надхвърли 25%. Този процес повтори в индустриален мащаб традиционната кулинарна обработка на продуктите. По-късно са разработени и други методи, включително химичен синтез от акрилонитрил (този процес не е широко разпространен). И от края на 60-те години глутаматът се произвежда с използване на бактерии Corynebacterium glutamicum, които могат да преработват въглехидрати в глутаминова киселина (естествения L-изомер) с добив до 60%.

Според съвременния закон за храните, вещество, получено от естествени суровини (въглехидрати) чрез биотехнологични методи (ферментация), се счита за естествено. Следователно целият глутамат E621, който в момента се използва в хранително-вкусовата промишленост, от гледна точка на закона и здравия разум, не е синтетичен, а напълно естествен. Въпреки че в действителност това не е важно, тъй като произходът на веществото не влияе върху неговите свойства.

Въображаема алергия

Общественото мнение, подхранвано от телевизията и пресата, отдавна е записало E621 като алерген. За да може дадено вещество да бъде алерген обаче, то трябва поне да е чуждо на организма. Това теоретично е възможно, когато става дума за фъстъчени протеини, риба или лекарство. Но никога не сме алергични към вода, сол или глюкоза. Не може да има алергия към глутамат. Как може аминокиселина, която съставлява повечето от нашите собствени протеини, да стане чужда? Как може да има извънземен невротрансмитер, който кара сигнала да преминава през нервната система?

Проучвания върху способността на глутамат да провокира алергии или астматични пристъпи са провеждани многократно. Никога правилно настроен експеримент не е открил такива способности в глутамат. Ако хората, които се смятат за чувствителни към глутамат, получават плацебо под прикритието на тази добавка, се развива картина на алергична реакция. Ако им беше дадена истинската добавка, но не им беше казано, не се наблюдава реакция. В допълнение към самохипнозата не може да се обясни чувствителността към глутамат.

Мозъчен пазач

Най-лошото, което опонентите на E621 плашат средния човек, е неговата невротоксичност. Глутаматът наистина е важен невротрансмитер (медиатор на предаване на сигнал в нервната система), което означава, че теоретично в големи количества той може да действа като невротоксин. Привържениците на тази версия забравят само за една „дреболия“ - метаболизма.

Няма значение, изяден в свободна форма или получен по време на храносмилането от протеин, глутаматът се абсорбира в червата. Само в кръвта той почти не получава. Над 90% от него се метаболизира точно там, в клетките на чревната стена. Значителна част от него се използва като енергиен източник, за синтеза на протеини (под формата на глутаминови аминокиселини), както и за други важни биохимични процеси.

За значително увеличаване на концентрацията на глутамат в кръвта е необходимо да се ядат най-малко 5 g от това вещество в чистата му форма, което не е лесно в реалния живот. Но нека кажем, че успяхме. Кръвта пренася излишък от глутамат към мозъка ... там, където кръвно-мозъчната бариера (BBB) ​​блокира пътя. Глутаматът прониква значително по-лошо през биологичните мембрани от аминокиселината глутамин, който е основният източник както на глутамат, който се съдържа в невроните, така и на гама-аминомаслената киселина (GABA) - основният инхибиращ медиатор на по-горните части на мозъка. Освен това, ако (теоретично) излишъкът от глутамат би могъл да преодолее тази бариера, нищо няма да се случи: тъй като глутаминовата киселина играе централна роля в процесите на вътреклетъчен метаболизъм на аминокиселини, концентрацията на глутамат в нервната тъкан е с два порядъка по-висока, отколкото в кръвта.

Как тогава се извършва попълването на невротрансмитер глутамат? Природата предостави просто и елегантно решение. Вместо да се контролира концентрацията на веществото в различни части на тялото, са разработени механизми, които да го използват там, където не е необходимо, и да го синтезират, когато е необходимо. За нуждите на централната нервна система се синтезира (от глутамин) само "на място" - в пресинаптични окончания.

Колкото по-вкусна?

Много хора смятат, че производителите добавят огромно количество „опасен“ E621 към нашите продукти и именно в това се крие неговата вреда. Всъщност добавянето на твърде много глутамат към храната ви изобщо няма да е по-вкусно. Силно „пренаситеното“ ястие е толкова неядно, колкото и осоленото. Оптималното съдържание на глутамат в храната за нашия език е около 0, 3%. Производителите на храни също се приспособяват към тази стойност. Ако продуктът вече съдържа определено количество глутамат, определен от природата, обикновено се добавя по-малко, за да не надвишава оптималната стойност.

Преди няколко години данните, получени в резултат на експерименти, показват, че високата консумация на глутамат може да доведе до глаукома и изтъняване на ретината при лабораторни животни се появи в пресата. Малко хора забелязват, че плъховете в тези експерименти са били хранени с диета в продължение на шест месеца, 20% от които са чист глутамат, а мишките са били инжектирани с мишки, включително директно в очната ябълка. В реални условия никога не са постигнати вредни последици.

По отношение на токсичността глутаматът е по-безопасен от обикновената сол. Еднократна смъртоносна доза (когато се приема, 50% от експерименталните мишки умират) за глутамат е 16, 6 g / kg, а за трапезна сол - 3 g / kg. В същото време съдържанието на сол в, да речем, варените колбаси е около 1, 8%, а глутаматът се добавя не повече от 0, 3%. E621 е признат от закона като най-безопасната хранителна добавка в света, за която дори не е установено нивото на приемлив дневен прием. Това означава, че при никакви обстоятелства човек няма да може да изяде такова количество, което да има вредно въздействие върху здравето.

Статията е публикувана в списание Popular Mechanics (№ 4, април 2012 г.). Харесва ли ви статията?

Най-интересните новини от света на науката: свежи открития, снимки и невероятни факти във вашата поща. добре Съгласен съм с правилата на сайта Благодаря. Изпратихме потвърждение на вашия имейл.

Препоръчано

Оптичен атомен часовник: ще бъде определена секундата?
2019
Как работи Enigma
2019
10 необичайни психични разстройства
2019