El sabor I

Percepción de los sabores

El sabor es un complejo conjunto de sensaciones de receptores de sabor especializados y localizados en la boca. Está limitado a la lengua y se divide en las sensaciones de dulce, salado, amargo, agrio y umami (la sensación que dan los aminoácidos glutamatos, aspartatos y compuestos similares).

Decir que el sabor está limitado a cinco categorías sugiere que sólo es una sensación, pero es algo mucho más complejo: piensa en el ácido o agrio; está la acidez del vinagre (ácido acético), de la leche (ácido láctico), de los limones (ácido cítrico), de las manzanas (ácido málico) y de los vinos (ácido tartárico). Cada uno de estos agrios tiene un carácter sensorial único. Lo mismo se puede decir del dulzor, amargor o salado.
Aún queda mucho por saber sobre cómo se reconoce cada sabor y cómo se interpreta, pero intentaré explicar de forma simple cómo reconocemos estos estímulos.

La percepción completa de un sabor en un alimento consta de varias partes:

Sabor: sensaciones de receptores de sabor en la boca
Tacto: sensación táctil de un alimento en la boca
Aroma: sensaciones percibidas por los órganos olfativos

Dulce

El receptor de los sabores dulces ha sido el objetivo de muchos químicos de la industria alimentaria. Si se pudiese identificar un modelo molecula, se podrían diseñar edulcorantes más potentes. Recientemente se ha encontrado que los edulcorantes azucarados y no azucarados en un primer momento activan receptores de sabor reactivos al dulce llamados GPCRs . Cada receptor contiene 2 subunidades llamadas T1R2 y T1R3, que son parejos a la alfa-gustducina. Los datos sugieren que activan las células de sabor a través de al menos dos rutas de transducción. Los azúcares se cree que activan la adenil ciclasa, elevando los niveles intercelulares de cAMP o cGMP, mientras que los edulcorantes no azúcares activan una reacción alternativa IP3 en la misma célula. Las dos rutas pueden entonces converger en que un elevado cAMP, cGMP o IP3 produce la fosforilación PKA-mediante de los canales K+. Se inhibe el flujo de K+ y resulta en la depolarización de la célula. Entonces entra el Ca2+ a la célula a través de canales Ca2+ activados y se produce la corriente eléctrica.

La relación entre la hormona leptina y el sabor dulce es interesante. Se sabe que la leptina, secretada por las células grasas, es una señal biológica inherente usada para regular la nutrición y el peso corporal a través de la sensitividad del gusto. La leptina suprime la secreción de insulina activando canales K+ ATP-sensitivos en las células del gusto. La consecuencia es que muchas señales nerviosas indican un sabor dulce, que se presume que hace a la comida menos atractiva. Durante el período de hambre la producción de leptina decrece, incrementando la sensibilidadd a los dulces y el deseo de alimentos.

Agrio

El sabor agrio o ácido se genera por iones H+ (iones de hidrógeno, protones) o, para ser más precisos, por los iones de los ácidos (H3O+). Sin embargo ésta no es la única característica que constituye la impresión de sabor agrio. La acidez que percibimos no es siempre directamente proporcional a la acidez medida químicamente (valor del pH). En muchos alimentos, como las frutas, refrescos y alimentos procesados, el sabor ácido se percibe por los ácidos orgánicos (cítrico, láctico, tartárico o acético). El ácido fosfórico es el único ácido inorgánico que proporciona acidez a la comida, y se usa mucho en los refrescos.

Salado

El sabor salado lo producen sales de bajo peso molecular, como por ejemplo la sal común (NaCl), cloruro de potasio (KCl), bromuro de sodio (NaBr) o yoduro de sodio (NaI). La sal común es la única sal que se describe como “sal pura”. Todos los sustitutos de la sal que se usan pueden generar combinaciones de impresiones; por ejemplo el KCl y el NaBr se describen como predominantemente saladas pero no con el mismo gusto que la sal, y el bromuro de potasio (KBr) se percibe como más salado y amargo. Las sales de mayor peso molecular pueden dejar un regusto amargo o dulce.

La sensibilidad a la sal y la preferencia por alimentos salados varían de una persona a otra, y dependen de varios factores, como las diferencias hereditarias en el número y eficacia de los receptores gustativos de la lengua, la salud en general, la edad y la experiencia.
Casi todos los adultos jóvenes pueden identificar como salada una solución en agua con un 0,05% de sal (una cucharadita de sal en 10 litros de agua), pero a partir de los 65 años la mayoría necesita una concentración del doble de sal para percibir el agua como salada. Por ejemplo las sopas de sobre que nos parecen saladas contienen un 1% de sal (2 cucharaditas por litro), el agua del mar tiene una salinidad media del 3%… Nos gusta lo salado en general porque la sal es un nutriente imprescindible, mientras que el nivel de salinidad de las comidas (que a unos les guste la comida más salada que a otros) se aprende por experiencia repetida (por ejemplo, lo que comes a diario) y las expectativas que nos crean. Estas preferencias pueden cambiar, pero cuesta un tiempo acostumbrarse. Si tienes que disminuir la sal en tu comida, no desesperes, el gusto se acaba acostumbrando.

Amargo

El sabor amargo está asociado con sustancias dañinas, y suele ser correcto. Muchas moléculas orgánicas que se originan en las plantas e interactúan con el sistema nervioso de los mamíferos son amargas, como la cafeína, nicotina, estricnina y muchas drogas farmacéuticas. A diferencia de otros sabores, las células receptoras del sabor amargo están más afinadas para responder a moléculas amargas específicas. Esto es, que pueden responder a un tipo de amargor pero no a otro. La primera transducción del sabor amargo se cree que incluye a una familia de unos 24 receptores que, como el sabor dulce, están ligados a la alfa-gustducina. También se activa simultáneamente otra ruta que incluye beta y gamma subunidades de gustducina. Las señales amargas resultantes, controladas por GPCT, que parecen trabajar juntas, decrecen los niveles de cAMP y cGMP, y la liberación de un segundo mensajero, el inositol-1,4,5-trifosfato (IP3) y diaglycerol.

Hay tres clases de compuestos orgánicos en los alimentos particularmente asociados con el amargor:

Alcaloides

Son bases nitrogenadas comunes en las plantas, normalmente en forma de sales con ácido acético, y con un amplio espectro de estructuras. Los más comunes son:
Cafeína: presente en los granos de café (1,5%), hojas de té (5%), mate (2%), nuez de cola (2,5%) y guaraná (5%). Es soluble en proporción 1:50 en agua fría, aunque 1:2 en agua caliente (65ºC). Es un potente estimulante.
Teobromina: suele presentarse junto con la cafeína. Se encuentra en los granos de cacao (1,8%) y nuez de cola (0,02%).
Quinina: es muy poco soluble en agua, pero se usa mucho en refrescos como su sal soluble sulfatada o hidroclorada.

Glicósidos

Este grupo de compuestos amargos, muy frecuente en las plantas, se caracteriza por su hidrólisis en un azúcar y un aglicón, la parte reactiva de la que es grupo hidroxilo. Químicamente, los glicósidos se clasifican por su azúcar asociado o por la naturaleza del aglicón.
Los glicósidos de mayor interés para el sabor son:
Sinigrina: presente en las semillas de mostaza, raíz del rábano picante, coles de Bruselas y brócoli. Es la sal potásica del mironato.
Naringina: flavonoide que se extrae de la cáscara de algunos cítricos y el principal responsable de su sabor amargo. También está presente en la pulpa de los frutos, hojas, flores y semillas de la planta.
Ácido tánico: también conocidos como taninos, tienen un amargor secundario que se aprecia en el regusto posterior a la astringencia. Se encuentra sobre todo en las uvas, nueces y vinos.
Existen otros glicósidos amargos también presentes sobre todo en las frutas, como el glucósido de limonina, urceólida y eriocitrina, responsables del amargor de las semillas y cáscara.

Péptidos

Contribuyen a proporcionar sabores amargos, dulces, salados y umami en presencia de otros compuestos. Los péptidos hidrófilos suelen ser dulces, mientras que los hidrófobos suelen ser amargos.

Umami

La palabra umami viene del término japonés umami (うま味) , que viene a significar sabor, aroma, delicioso. Este sabor se descubrió hace 100 años, y aunque se puede decir que es diferente del dulce, amargo, salado y agrio, muchos no pueden reconocerlo como el quinto sabor básico. Los alimentos que contienen ácido glutámico, como el tomate, el trigo, la naranja y muchas algas dan fuertes sabores umami. Recientemente se ha demostrado que los sabores umami se reconocen por el receptor metabotrópico de glutamato (mGluR4). Al ligarse con este receptor se activa la alfa-gustductina, que puede incrementar los niveles de Ca2+ intracelulares. Sin embargo, pueden existir receptores de glutamato ionotrópicos, asociados a los canales de iones, localizados en la lengua. Cuando estos receptores son activados por los sabores umami, los canales iónicos no selectivos se abren y ocurre un influjo de iones de Na+ y Ca2+, despolarizando las células. Es interesante saber que se necesita menos de un sabor para despolarizar la célula y producir la liberación transmisora. Esto puede explicar el uso tradicional de alimentos ricos en ácido glutámico para ensalzar el sabor de las comidas.

El origen del glutamato monosódico está en las algas kombu. Los japoneses llevan más de mil años usando esta alga como base para sopas. En 1908, un químico japonés llamado Kikunae Ikeda, descubrió que el alga kombu era una fuente muy rica de glutamato monosódico, tanto que llega a formar cristales en la superficie del kombu seco. También descubrió que el glutamato monosódico aporta una sensación gustativa única y diferente de los 4 sabores tradicionales, y la bautizó como “umami” (en japonés: sabor, aroma, delicioso) e hizo notar que existe en más alimentos: tomates, carnes y quesos. Pasó casi un siglo hasta que, en 2001, el biólogo Charles Zuker, de la Universidad de California, junto con sus colaboradores, demostraran de forma concluyente que tanto los humanos como otros animales tenemos un receptor gustativo específico para el glutamato monosódico.

Años después del descubrimiento de Kikunae Ikeda, se siguió investigando y se encontraron más compuestos umami: inosín-monofosfato en el atún curado, monofosfato de guanina en las setas shiitake, etc. Además, se descubrió también que estas diferentes sustancias eran sinérgicas entre sí y con el GMS: una pequeña cantidad de cada una refuerza el sabor de las otras.
En el caso de los cítricos, éstos son sorprendentemente ricos en glutamato, del que contienen en ocasiones tanto como los tomates (las naranjas llegan a 70mg por 100g y los pomelos a 250mg).
En el trigo, como el gluten contiene una elevada proporción de ácido glutámico, la fermentación lo descompone en un condimento umami muy apreciado.
Actualmente el glutamato monosódico puro se obtiene extrayéndolo de las proteínas del gluten de trigo, que son una fuente muy rica de glutamato, y de bacterias que sintetizan grandes cantidades y las excretan en el fluido en el que crecen.

Bibliografía:

– Huang A. L., et al. The cells and logic for mammalian sour taste detection, Nature, 442 – 2006.
– Tasting Science, Jeannine Delwiche, Ph.D. http://www.tastingscience.info/Explained/Terms.htm
– Flavor chemistry: thirty years of progress. Roy Teranishi, Emily L. Wick, Irwin Hornstein. Springer, 1999.
– Molecular Gastronomy: Exploring The Science Of Flavor. Hervé This. 2006 Columbia University Press.

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En esta misma serie de artículos:

El Sabor II

El Sabor III

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