Проект "Анатомия вкуса"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №23» города Смоленска

Итоговый

индивидуальный проект

на тему:

«Анатомия вкуса… или почему нам это нравится»

Выполнила:

ученица 10«А» класса

Боброва Валерия Максимовна

Руководитель проекта:

Троян Людмила Ивановна

Смоленск

2023

Паспорт проекта

Введение

Человеческий организм познает окружающую среду органами чувств. С рождения мы чувствуем запах, слышим различные звуки, видим разноцветные предметы, ощущаем тепло или холод, выбираем, что вкусно, а что – нет. За это в нашем организме отвечают обоняние, осязание, зрение, слух, чувство равновесия и положения в пространстве (вестибулярный аппарат). Согласно научному определению, органы чувств – это специализированная периферическая анатомо-физиологическая система, обеспечивающая, благодаря своим рецепторам, получение и первичный анализ информации из окружающего мира и от других органов самого организма, то есть из внешней среды и внутренней среды организма. Познавая окружающий мир через органы чувств, мы не просто получаем информацию, но и программируем её на дальнейшее восприятие, которое откладывается в подсознании человека.

Самая простая радость в нашей жизни — вкусно поесть. Но как же трудно объяснить с точки зрения науки, что при этом происходит! Впрочем, физиология вкуса еще в самом начале своего пути. Так, например, рецепторы сладкого и горького были открыты только лет двадцать назад. Но их одних совсем недостаточно для того, чтобы объяснить все радости гурманства.

Объект исследования: усилители вкуса.

Предмет исследования:

Влияние усилителей вкуса на организм человека

Гипотеза: я думаю, что усилители вкуса действительно влияют на здоровье человека.

Цель работы: формирование представления о усилителях вкуса, об их влиянии на здоровье человека

Задачи:

1. Познакомиться с информацией: сколько вкусов чувствует наш язык?

2. Изучить усилители вкуса

3. Узнать о влиянии усилителей вкуса на здоровье человека.

4. Дать объяснение: чем опасны усилители вкуса.

1. Анатомия вкуса

Физиологией заложено, что благодаря вкусовым рецепторам (нервные окончаниям) на языке мы можем различать, где сладкое, горькое, соленое, кислое, горячее и холодное. Эта информация передается в центральную нервную систему, где вырабатывается ответный сигнал о вкусовой характеристике пищи. В человеческом организме зафиксировано около 8000 вкусовых рецепторов. Каждый из них имеет комплекс рецепторных клеток, которые могут выделить любой из пяти основных вкусов. Эти сигналы движутся к мозгу двумя черепно-мозговыми нервами, один из которых расположен на задней части языка, а другой – на кончике. Таким путем человек может различать любой вкус.

1.1 От языка до мозга

Сколько вкусов чувствует наш язык? Все знают сладкий вкус, кислый, соленый, горький. Сейчас к этим четырем основным, которые описал в ХIХ веке немецкий физиолог Адольф Фик, официально добавили еще и пятый — вкус умами (от японского слова «умаи» — вкусный, приятный). Этот вкус характерен для белковых продуктов: мяса, рыбы и бульонов на их основе. В попытке выяснить химическую основу этого вкуса японский химик, профессор Токийского императорского университета Кикунаэ Икеда проанализировал химический состав морской водоросли Laminariajaponica, основного ингредиента японских супов с выраженным вкусом умами. В 1908 году он опубликовал работу о глутаминовой кислоте, как носителе вкуса умами. Позднее Икеда запатентовал технологию получения глутамата натрия, и компания «Адзиномото» начала его производство. Тем не менее умами признали пятым фундаментальным вкусом только в 1980-х годах. Обсуждаются сегодня и новые вкусы, пока не входящие в классификацию: например, металлический вкус (цинк, железо), вкус кальция, лакричный, вкус жира, вкус чистой воды. Ранее считалось, что «жирный вкус» — это просто специфическая текстура и запах, но исследования на грызунах, проведенные японскими учеными в 1997 году, показали, что их вкусовая система распознает и липиды. (Подробнее об этом мы расскажем дальше.)

Рис. 1. На языке больше 5000 сосочков, в которых находятся вкусовые почки с рецепторами. Изображение: «Химия и жизнь»

Язык человека покрыт более 5000 сосочков разной формы (рис. 1). На кончике языка больше рецепторов к сладкому — он чувствует его гораздо лучше, края языка лучше ощущают кислое и соленое, а его основание — горькое. В общей сложности у нас во рту примерно 10 000 вкусовых почек, и благодаря им мы чувствуем вкус.

Каждая вкусовая почка содержит несколько дюжин вкусовых клеток. На их поверхности есть реснички, на которых и локализована молекулярная машина, обеспечивающая распознавание, усиление и преобразование вкусовых сигналов. Собственно сама вкусовая почка не достигает поверхности слизистой языка — в полость рта выходит только вкусовая пора. Растворенные в слюне вещества диффундируют через пору в наполненное жидкостью пространство над вкусовой почкой, и там они соприкасаются с ресничками — наружными частями вкусовых клеток. На поверхности ресничек находятся специфические рецепторы, которые избирательно связывают молекулы, растворенные в слюне, переходят в активное состояние и запускают каскад биохимических реакций во вкусовой клетке. В результате последняя высвобождает нейротрансмиттер, он стимулирует вкусовой нерв, и по нервным волокнам в мозг уходят электрические импульсы, несущие информацию об интенсивности вкусового сигнала. Рецепторные клетки обновляются примерно каждые десять дней, поэтому если обжечь язык, то вкус теряется только на время.

Молекула вещества, вызывающего определенное вкусовое ощущение, может связаться только со своим рецептором. Если такого рецептора нет или он или сопряженные с ним биохимические каскады реакций не работают, то вещество и не вызовет вкусового ощущения. Существенный прогресс в понимании молекулярных механизмов вкуса был достигнут относительно недавно. Так, горькое, сладкое и умами мы распознаем благодаря рецепторам, открытым в 1999 — 2001 годах. Кстати, помимо вкусовых веществ рецепторы типа GPCR могут распознавать гормоны, нейромедиаторы, пахучие вещества, феромоны — словом, они похожи на антенны, принимающие самые разнообразные сигналы.

Примерно за 150 миллисекунд первая информация о вкусовой стимуляции доходит до центральной коры головного мозга. Доставку осуществляют четыре нерва. Лицевой нерв передает сигналы, приходящие от вкусовых почек, которые расположены на передней части языка и на нёбе, тройничный нерв передает информацию о текстуре и температуре в той же зоне, языкоглоточный нерв переправляет вкусовую информацию с задней трети языка. Информацию из горла и надгортанника передает блуждающий нерв. Потом сигналы проходят через продолговатый мозг и оказываются в таламусе. Именно там вкусовые сигналы соединяются с обонятельными и вместе уходят во вкусовую зону коры головного мозга.

1. Гены диктуют меню.

Нам иногда кажется, будто мы сами выбираем, какую пищу любить, в крайнем случае — что мы едим то, к чему нас приучили родители. Но ученые все больше склоняются к тому, что выбор за нас делают гены. Ведь люди ощущают вкус одного и того же вещества по-разному, и пороги вкусовой чувствительности у разных людей также сильно отличаются — вплоть до «вкусовой слепоты» к отдельным веществам. Сегодня исследователи всерьез задались вопросом: действительно ли некоторые люди запрограммированы есть картофель фри и набирать вес, пока другие с удовольствием едят вареную картошку? Особенно это волнует США, которые столкнулись с настоящей эпидемией ожирения.

Впервые вопрос о генетической предопределенности обоняния и вкуса был поднят в 1931 году, когда химик фирмы «Дюпон» Артур Фокс синтезировал пахучую молекулу фенилтиокарбамида (ФТК). Его коллега заметил острый запах, который исходил от этого вещества, к большому удивлению Фокса, который ничего не чувствовал. Он также решил, что вещество безвкусно, а тот же коллега нашел его очень горьким. Фокс проверил ФТК на всех членах своей семьи — никто не чувствовал запаха...

Эта публикация 1931 года породила целый ряд исследований чувствительности — не только к ФТК, но и вообще к горьким веществам. Ген, ответственный за это, обнаружили только в 2003 году. Оказалось, что он кодирует рецепторный белок вкусовых клеток. У разных индивидов этот ген существует в разных версиях, и каждая из них кодирует немного другой белок-рецептор — соответственно фенилтиокарбамид может взаимодействовать с ним хорошо, плохо или вообще никак. Поэтому разные люди различают горечь в различной степени. С тех пор обнаружено около 30 генов, кодирующих распознавание горького вкуса.

1. Усилители вкуса.

Вкус – наименее понятное из пяти чувств. В человеческом организме нет ни одного органа, химического рецептора или нейрона, который бы отвечал исключительно за расшифровку молекул и соединений в пище и ее перевод во вкусы. Тем не менее, наши тела и мозг работают вместе, чтобы быстро отличить соленое от сладкого, горькое от кислого и отвратительное от вкусного. Сегодня мы знаем, что некоторые природные вещества и химические добавки обладают таинственным эффектом усиления вкуса пищи.

2.1 Что надо знать об усилителях вкуса

Соль – классический усилитель вкуса. В течение 10 000 лет люди добавляли соль в свою пищу, первоначально в качестве консерванта, но также и потому, что соль обладает способностью делать даже самые горькие овощи и острое мясо вкусными. Вообще, в качестве усилителя вкуса соль не имеет себе равных. Исследования показывают, что вкус обработанной пищи улучшается непосредственно с добавлением все большего количества соли. Но какие еще бывают усилители вкуса и почему некоторых следует опасаться?

Усилитель вкуса – это специальные пищевые добавки Е, которые способны повлиять на свойства продуктов (запах и пр.). Некоторые природные качества еды могут быть утрачены при ее обработке или хранении.

Все добавки делятся на 2 большие группы: натуральные и синтетические. В основе различия лежит метод производства.

В группу натуральных веществ входят следующие кислоты:

• глутаминовая;

• гуаниловая;

• инозиновая.

Синтетические усилители:

• ацетат цинка;

• этилмальтол.

1. Самые популярные «вкусные» добавки

Если присмотреться к списку ингредиентов готовых продуктов, то во многих из них можно увидеть глутаминовую кислоту и ее соли, гуанилат натрия, инозинат натрия, риботиды, аспарагиновую кислоту и ее соли. Эти вещества в пищевой промышленности используются чаще всего. Но пожалуй, самым известным усилителем вкуса является глутамат натрия, он же Е621. Интересно, что само по себе это белковое вещество не имеет ни вкуса, ни запаха. Оно проявляет себя только после смешивания с пищей. Глутамат натрия способен не просто усиливать, а имитировать вкус мяса, что, собственно, и делает его любимой «ешкой» производителей мясной продукции.

Хлорофилл (Е140) является красителем. Он окрашивает продукты в зелёный цвет. Совершенно безопасен для здоровья человека.

Сорбиновая кислота (Е202) имеет мощное антимикробное действие, потому как способна подавлять рост плесени в продуктах. Она абсолютно безопасна для человека.

Уксусная кислота (Е260) является самым распространённым регулятором кислотности. В небольшой концентрации она совершенно безвредна для организма и даже полезна, потому что способствует расщеплению углеводов и жиров.

А вот при концентрации 30% и более она становится опасной из-за возможности возникновения ожогов кожных покровов и слизистых оболочек внутренних органов..

Лимонная кислота (Е330) служит усилителем вкуса, консервантом и регулятором кислотности. Из-за того, что применяется в небольших дозировках, она является безопасной для человека. Но при работе с концентрированными растворами или при употреблении в пищу большого количества лимонной кислоты могут возникнуть побочные эффекты – ожог слизистых оболочек ротовой полости, глотки, пищевода и желудка, раздражение дыхательных путей и кожных покровов.

1. Чем опасны усилители вкуса.

Сами по себе эти добавки, как правило, не являются опасными для жизни (хотя есть и исключения), но в то же время они обычно содержатся в пище, которая изначально считается не самой полезной для наших организмов. Поскольку глутамат натрия – самая распространенная «ешка», то исследователи также уделяют этой добавке больше всего внимания. Глутамат натрия в природе содержится в водорослях Комбу, сельдерее, рыбе и мясе. Казалось бы, это делает его полностью безвредным для человека. Но его опасность заключается в том, что, по мнению многих исследователей, его синтетический аналог вызывает привыкание, а после Е621 натуральная еда кажется пресной и невкусной. Кроме того, некоторые люди на продукцию с глутаматом натрия реагируют головными болями и повышенным потоотделением. Испытания с применениями глутамата натрия в разное время проводили американские и японские исследователи. В частности, американский нейрофизиолог Джон Олни еще в 70-х годах прошлого века определил, что у крыс, употребляющих Е621, повреждается мозг, а японец Огуро выдвинул гипотезу, что это вещество разрушает сетчатку глаза у подопытных животных. Независимо от того, как влияет на организм та или иная добавка, все усилители вкуса вызывают идентичную реакцию – хроническое переедание. Пища, богатая усилителями вкуса, нравится мозгу и он посылает сигналы употреблять ее еще и еще. Так мы начинаем переедать, вследствие чего развивается ожирение и связанные с ним последствия.

Эту же добавку часто называют виновником тяжелой аллергии, болезней мышц, лихорадки, нарушения зрения у детей. Понятное дело, что глутамат натрия в одной порции пищи содержится в минимальных количествах (если добавки дать очень много, продукт станет невероятно соленым и несъедобным). То есть одна порция «улучшенной» пищи не принесет вреда организму, но если такие продукты употреблять регулярно, то появляется настоящий риск для здоровья.

Единственный действительно полезный усилитель – это глицин, стимулирующий умственную деятельность и обладающий ноотропным действием.

Практическое исследование

Исследование наличия пищевых добавок в продуктах школьников состояло из опроса.

Анкетирование подростков с целью выявления употребления школьниками продуктов питания

Я провела опрос, направленный на определение продуктов питания, наиболее часто употребляемых подростками

Результаты анкетирования

Заключение

Большинство подростков употребляют продукты, содержащие пищевые добавки.

Пищевые добавки содержащиеся в чипсах, сухариках, жевательной резинки оказывают вредное влияние на здоровье учащихся.

Конечно, никто не говорит, что от всего этого нужно отказываться. Но подумайте, зачем вам красивая мебель и одежда, карьера и престиж, если вы и ваши дети будете серьёзно больны?

Прежде всего, решить, так ли необходимо употреблять продукты, в состав которых входит много пищевых добавок, каждый день и тем более использовать их в домашнем питании?

Использование консервов или полуфабрикатов может быть оправдано тогда, когда вам действительно некогда, или вы куда-то едете – в общем, в определённых ситуациях. В этом случае допустимая норма пищевых добавок «Е», рассчитанная учёными для человека, вряд ли будет превышена, да и накопиться в организме эти вещества не успеют.

Помните, что наше здоровье нужно только нам самим, а производителям продуктов питания нужно как можно большее количество потребителей, обеспечивающих постоянную прибыль.

5. Библиография

Приложение 1

1. Употребляете ли вы жевательную резинку?
А) Да -88%  
Б) Нет-12%

2. Употребляете ли вы сладкие газированные напитки?
А) Да -90% 
Б) Нет-10%

3. Как часто вы употребляете сладкие газированные напитки?
А) 1 раз в неделю-25%    
Б) 2 раза в неделю-27%
В) каждый день -14%   
 Г) другое -34%

4. Почему вы употребляете газированные напитки?
А) вкусно -59%     
Б)утоляют жажду -36%
В) просто так -5%

5. Чаще всего вы употребляете:
А) кириешки -13% 
Б)  чипсы-32%
В)  сладкие газированные напитки -18%  
Г) шоколад-37%

Приложение 2

Рекомендации

Как избежать продуктов с пищевыми добавками? Соблюдайте несколько несложных правил, если вас интересует ваше здоровье.

• Не покупайте продукты неизвестных вам производителей, особенно импортных, а также слишком яркие, остро и раздражающе пахнущие, с необычным вкусом.

• Внимательней читайте надписи на этикетках.

• Не приучайте себя и своих детей «перекусывать» в забегаловках и кафе быстрого питания.

• Используйте для приготовления пищи натуральные продукты и специи, покупая их в проверенных и надёжных магазинах

• Употребляйте экологически чистые продукты

• Отправляясь в магазин, не поленитесь взять с собой список пищевых добавок «Е» – постепенно вы запомните всё, что вам нужно, и научитесь выбирать самые безопасные для здоровья продукты.

• Не покупайте продукты с большим сроком хранения, указанным на этикетке

• Ограничьте потребление продуктов питания с неестественно яркой окраской

• Чем меньше список ингредиентов, тем меньше добавок;

• Вместо того чтобы покупать готовые соки, делайте их сами;

• Не перекусывайте чипсами, готовыми завтраками, супами из пакетика, хот-догами, всевозможными бургерами;

• Покупайте замороженные овощи;

• Откажитесь от переработанных или законсервированных мясных продуктов;

• Для самых маленьких детей производятся специальные продукты без консервантов, красителей и ароматизаторов. Не пренебрегайте этими продуктами;

• Помните, что готовые продукты часто вместо консервантов содержат завышенное количество сахара или соли. Обращайте на это внимание;

• Особенно внимательными к пищевым добавкам должны быть люди страдающие аллергией.