Az ízlelési szenzoros rendszer egy olyan szenzoros rendszer , amelyen keresztül az ízingereket érzékelik [1] .
Az ízreceptorok a szaglóreceptorokhoz hasonlóan kemoreceptorok , és a környezet kémiai összetételének nyomon követésére szolgálnak. Az ízérzékelést általában kontaktérzéknek tekintik: az aktív molekulák oldatban vannak, ami érintkezik a receptorral, míg a szaglás éppen ellenkezőleg, távoli érzék, a kémiai molekulák pedig légáramlatokkal jutnak el a receptorokhoz. Az ilyen besorolás nagyon feltételes mind sejtszinten, mind molekuláris szinten (a receptor mechanizmus mind az íz, mind a szag esetében azonos lehet). Még nehezebb határvonalat húzni az íz és a szag között a vízi állatok esetében , ahol a stimulánsok mindig feloldódnak, valamint számos gerinctelen ( lapos és anellák , puhatestűek ) esetében [2] . Ez a cikk részletesen tárgyalja a rovarok és emlősök tényleges ízérzékelési rendszereit .
Mint fentebb említettük, sok gerinctelen állat ízrendszerének kiválasztása meglehetősen önkényes. A bennük lévő ízreceptorok azonban az étkezési viselkedésben részt vevő kemoreceptoroknak tekinthetők. Például a síkbeli laposférgek kemoreceptorokkal rendelkeznek, amelyek a fejben helyezkednek el, és táplálkozás közben működnek. Charles Darwin kimutatta, hogy a giliszták képesek különbséget tenni a vörös és a közönséges káposzta , valamint a sárgarépa és a zellerlevél között . A szárazföldi puhatestűek kemoreceptorokat használnak a táplálék kimutatására [3] .
A rovarok ízének tanulmányozása Minnich és Dethier munkáival kezdődött, akik a pillangók és a légyák lábszárának tápoldatokkal történő stimulálására adott válaszreakciót tanulmányozták . Később hasonló kemoszenzitivitást mutattak ki a Calliphora és a Phormia legyek orrcsontjának [en (labellum) nagy kemoreceptor szőreiben . Stimulálva az ajak előremozdul, így a szőrszálak érintkezésbe kerülnek a folyadékkal és tesztelik azt. Kiderült, hogy egyetlen címkézett cukorreceptor eltérően reagál a különböző cukrokra, és az impulzusok gyakorisága a cukorkoncentráció növekedésével nő. A legyeknél a kemoreceptor szőrök négy csoportja található a címkén, amelyek túlnyomórészt cukrokra, kationokra , anionokra vagy vízre érzékenyek. Ezen túlmenően, a cukorra érzékeny sensillák képesek reagálni bizonyos aminosavakra és zsírsavakra, a vízreceptorokat pedig a sók gátolják. Más rovaroknak más receptorai is vannak, amelyek megfelelnek táplálkozási preferenciáiknak. Így a növényevő rovarok és hernyók receptorai érzékenyek a növényi élelmiszerekben található vegyszerekre [4] .
A rovarok kemoreceptor szenzilájának egy vagy több pórusa van, az érintkező (íz) sensillának általában egy pórusa van, és a távoli (szagló) sensillának több pórusa van az érzékenység növelése érdekében. Az ízérzékelést különféle formájú és méretű szőrszálak vagy kinövések képviselik, és általában multimodálisak. A Phormia légy címkés szenzillája 4 kemoreceptort és egy mechanoreceptor sejtet tartalmaz. A kemoreceptor sejtek dendritjeinek külső szegmensei a szenzilla mentén futnak és közvetlenül a pórus alatt végződnek , ezek a sejtek axonjai pedig a nyelőcső alatti ganglionba kerülnek [5] .
Ha a sensillát ízingerrel stimulálják, a kemoreceptor sejt külső szegmensének csúcsa depolarizálódik , és a depolarizáció elektrotonikusan terjed lefelé a külső szegmensen és eléri a belső szegmenst. A külső szegmens bázisának depolarizációja a kemoreceptor sejt axonjáig terjed, ahol az impulzus beindul. A rovarok kemoreceptor szenzillájának felépítése a gerincesek myelinizált axonjának szerkezetére hasonlít , azonban a mielinhüvely helyett az elektrotóniás áram szenzilla mentén történő terjedésének fokozását a külső szegmenst körülvevő kutikuláris burok biztosítja [6] .
Az emlősök ízlelőszerveit ízlelőbimbók vagy papillák képviselik, amelyek a nyelv nyálkahártyáján , a kemény szájpadláson , valamint a garatban és az epiglottisban [7] helyezkednek el , és ízreceptorokat ( kemoreceptorokat ) tartalmaznak. Hagyományosan úgy gondolták, hogy az emlősök ízérzékelési rendszere négykomponensű, az elsődleges ízek édes , sós , savanyú és keserű [8] [9] . A XX-XXI. század fordulóján. azonosították az ízreceptorok ötödik típusát, amely a „ hús ” íz (umami) érzékeléséért felelős [10] . Feltételezzük, hogy az evolúció során a keserűséggel szembeni nagy érzékenység a mérgek elkerülésének eszközeként alakult ki (sok keserűnek vélt anyag mérgező), és az édességre - a nagy energiájú termékek kimutatására. [tizenegy]
Az emlős ízreceptorok az ízlelőbimbókban találhatók, amelyek módosított hámsejtek . 2005-ben azt találták, hogy egy érzékeny sejt csak egy típusú receptort expresszál , ami azt jelenti, hogy az öt íz közül csak az egyikre érzékeny [12] .
Az édes és keserű ízekre reagáló receptorok, valamint az umami metabotrópok, és G-fehérjékhez kapcsolódnak . Például az embereknek több mint 30 féle keserű íz receptora van, de csak egy az umamihoz és egy az édes ízhez. A keserű íz beérkező érzékszervi bemeneteit a G-protein α-gastducin vezeti. Az umami receptor egy metabotróp glutamát receptor ( mGluR4 ), amelynek stimulálása a cAMP koncentráció csökkenését okozza . A savanyú íz akkor érezhető, ha a savas környezetre jellemző H + -ionok jelenléte a K + -csatornák gyakoribb zárásához vezet, és ezáltal az érzékeny sejtet . A sós íz a Na + , K + stb. kationok jelenlétének köszönhető , mivel ezek meghatározott ioncsatornákon keresztül az érzékeny sejtbe jutva depolarizálják a sejtet, de az anionok jelenléte is szerepet játszik [13] [12] . A szenzoros sejtekből származó információkat az arc ideg (a nyelv elülső 2/3-a), a glossopharyngealis ideg (a nyelv hátsó 1/3-a és a kemény szájpadlás) és a vagus ideg (garat és epiglottis) gyűjti össze, ahonnan bejut a speciális köteg a medulla oblongata . Ezután belép a thalamusba , majd - az agykéreg megfelelő zónájába [7] .
Hagyományosan úgy tartották, hogy az édes és a sós ízeket főként a nyelv hegye, a savanyú - az oldala, a keserű - a nyelvhát középső része érzékeli [9] . A jelenleg rendelkezésre álló molekuláris és funkcionális adatok azonban azt mutatják, hogy minden ízlelőbimbó a nyelv teljes felületén eloszlik, és csak eloszlásuk sűrűségében tér el [13] . Így a közkeletű tévhitekkel ellentétben nem létezik „nyelvtérkép” [14] .
Egyes forrásokban a víz ízét külön ízként különböztetik meg. Kimutatták, hogy az emlősök arcidegének vegyes ága olyan rostokat tartalmaz, amelyek reagálnak a víz nyelvbe jutására. Szubjektíven azonban a víz „ízét” másképp érzékeljük attól függően, hogy milyen ízérzés előzte meg. Így a kinin vagy a citromsav hatása után a víz ízét édesnek, a NaCl vagy a szacharóz után pedig keserűnek értékeljük. Ezért lehetséges, hogy kölcsönhatás van a víz receptorai és a fent említett ízérzések között [15] .
2015-ben publikáltak egy tanulmány eredményeit, amely kimutatta, hogy a nem észterezett zsírsavak íze („vaj íze”) teljesen eltér az öt másik íztől (bár volt némi átfedés ez az íz és az umami között). A rövid szénláncú zsírsavak íze hasonló a savanyúhoz, de az acillánc hosszának növekedésével a sav íze „olajosabbá” válik [16] .
| Az emberi szervrendszerek | |
|---|---|