Умами

Умами (яп. 旨味^[1]?) — вкус белковых веществ, «пятый вкус», традиционно используемый в японской культуре, в других странах востока. Ощущение «умами» создают глутамат натрия и другие аминокислоты. Это пищевые добавки группы Е600-Е699. Из-за того, что человеческий язык имеет L-глутаматовые рецепторы, учёные считают умами отдельным от солёного вкусом^[2].

Умами является важным компонентом вкуса сыров пармезан и рокфор, соевого соуса и других продуктов, а также неферментированных продуктов — грецкого ореха, брокколи, помидоров, грибов (шиитаке), термически обработанного мяса.

Глутамат натрия (E621, MSG) — наиболее известная вкусовая добавка, широко используется при изготовлении концентратов супов, колбас. Начало его применения положено в 1908 году Кикунаэ Икэдой. Используют также IMP (инозинат натрия — динатриевую соль инозинмонофосфат, E631) и GMP (динатриевую соль гуанидинмонофосфата, E627). Все эти компоненты встречаются в натуральных продуктах. Для создания гармоничного вкуса используют композиции — смесь MSG, IMP и GMP.

В английском языке равнозначно используются слова umame и umami, но последнее — чаще. В русском языке умами иногда переводят как «мясной вкус». В китайской кухне этому слову соответствует кит. трад. 鮮味, упр. 鲜味, пиньинь: xiānwèi, палл.: сяньвэй.

История

По поводу того, является ли умами одним из основных вкусов, учёные вели споры с самого открытия его существования Кикунаэ Икэдой в 1908 году^[3]. В 1985 году, на Первом международном симпозиуме по умами (Гавайи) термин «умами» был официально признан в качестве описания вкуса глутаматов и нуклеотидов^[4]. В XXI веке умами повсеместно считается одним из основных вкусов. Умами — вкус глутаминовой кислоты и 5’-рибонуклеотидов, например, монофосфата гуанозина (ГМФ) и инозинмонофосфат (ИМФ)^[5].

Вкус умами можно примерно описать как долгоиграющий обволакивающий «мясной» или «бульонный», у слова умами нет перевода — на английском, испанском и французском это понятие также описывается словом «умами». С химической точки зрения, этот вкус — ощущение рецепторами, присутствующими на языке у людей и других животных, карбоксилатного аниона глутаминовой кислоты^[6][7]. Основной эффект умами — подчёркивание и балансирование вкуса блюд. Умами явно усиливает вкусовую привлекательность пищи^[8]. Глутамат в виде кислоты придаёт вкус умами: соли глутаминовой кислоты (глутаматы) легко ионизируются и придают пище вкус умами. ГМФ и ИМФ усиливают интенсивность вкуса глутамата^[7][9].

Открытие вкуса умами

Кикунаэ Икэда

Глутамат давно используется в кулинарии^[10]. Ферментированные рыбные соусы (например, древнеримский гарум), богатые глутаматом, использовались до нашей эры^[11]. В конце XIX века повар Огюст Эскофье, «король поваров», создавал блюда с сочетанием умами и солёного, кислого, сладкого и горького вкусов^[2], не имея понятия о химической природе такого уникального характера умами.

Первым идентифицировал умами химик Кикунаэ Икэда (яп. 池田 菊苗 икэда кикунаэ^?), профессор Токийского университета, в 1908 году^[12]. Он выяснил, что глутаматы являются причиной приятного вкуса бульона из комбу. Икэда обратил внимание на то, что вкус бульона даси отличается от солёного, сладкого, кислого и горького, и назвал новый вкус умами.

Профессор Синтаро Кодама, ученик Икэды, обнаружил вещество со вкусом умами в кацуобуси в 1913 году^[13] — это был рибонуклеотидный ИМФ. В 1957 году Акира Кунинака узнал, что рибонуклеотидный ГМФ, который присутствует в сиитакэ, также имеет вкус умами^[14]. Одно из наиболее важных открытий Кунинаки — синергическое взаимодействие рибонуклеотидов и глутамата. Когда пища, богатая глутаматом, смешивается с продуктами, содержащими рибонуклеотиды, получившийся вкус оказывается сильнее, чем вкусы составляющих.

Такое взаимодействие умами объясняет многие классические сочетания продуктов, начиная тем, почему японцы готовят даси с комбу, и заканчивая известными «парными» блюдами: сыр, лук, кабачки и куриный суп; сыр и томаты с грибами.

Свойства вкуса умами

Умами имеет слабое, но долгоиграющее послевкусие, которое сложно описать, оно вызывает слюноотделение и мягкое ощущение на языке, стимулирует горло, нёбо и заднюю часть рта^[15][16]Сам по себе умами не обладает приятным вкусом, но он делает многие виды пищи вкуснее, особенно в присутствии соответствующего аромата^[17]. Тем не менее, как и остальные основные вкусы, за исключением сахарозы, умами ощущается как вкусный только в небольшой концентрации^[15].

Оптимальность вкуса умами зависит от концентрации соли, при этом малосолёная еда может быть вкусной, если в ней подходящее количество умами^[18]. Кроме того, исследования показали, что оценки вкуса, ощущений от еды и солёности были более высокими, если в малосолёном супе присутствовал умами^[19]. Пожилым людям умами может помочь бороться с возрастной потерей вкуса. Потеря вкуса может вызывать проблемы в питании, увеличивая риск заболеваний^[20].

Пища, богатая умами

Многие продукты, которые можно употреблять ежедневно, содержат умами. Образующийся естественным путём глутамат обнаружен в мясе и овощах; инозинат — в мясе, а гуанилат — в овощах. Умами обычно ощущается в продуктах, которые богаты глутаминовой кислотой, ИМФ и ГМФ, особенно в рыбе, морепродуктах (креветки, раки, мидии, устрицы), ветчине, овощах (спелых томатах, пекинской капусте, шпинате, сельдерее), грибах, зелёном чае; а также в сквашенных и ферментированных продуктах: сырах, рыбном и соевом соусах^[21].

Первая для человека пища с умами — грудное молоко^[22], в нём примерно столько же умами, сколько содержится в бульонах.

Между бульонами разных стран имеются отличия: японский даси имеет очень чистый вкус умами, так как в нём нет мяса: глутамат выделяется из комбу (Laminaria japonica), а инозинат — из рыбных хлопьев кацуобуси или мелких сушёных сардин (нибоси). В отличие от него, вкус китайских и западных бульонов более сложный, так как в нём находятся аминооксиды из костей, мяса и овощей.

Вкусовые рецепторы

Все вкусовые сосочки языка и вкусовые рецепторы рта могут чувствовать умами, это не зависит от их расположения (существует заблуждение о том, что разные части языка чувствуют вкусы по-разному). В результате биохимических исследованиий были обнаружены рецепторы умами; это модифицированные метаботропные глутаматные рецепторы mGluR4, mGluR1 и вкусовые рецепторы первого типа (T1R1 и T1R3), они находятся во всех вкусовых сосочках^[23][24][25]. Нью-Йоркская академия наук подтвердила, что признаёт существование этих рецепторов:

Последние исследования в молекулярной биологии выявили вероятных кандидатов на позицию рецепторов умами, в частности, гетеродимер T1R1/T1R3 и усечённые метаботропные глутаматные рецепторы типа 1 и 2, в которых отсутствуют большинство N-терминальных внеклеточных доменов (вкусовые mGluR4 и усечённые mGluR1) и mGluR4, расположенный в мозге.

Оригинальный текст  (англ.)  

Recent molecular biological studies have now identified strong candidates for umami receptors, including the heterodimer T1R1/T1R3, and truncated type 1 and 4 metabotropic glutamate receptors missing most of the N-terminal extracellular domain (taste-mGluR4 and truncated-mGluR1) and brain-mGluR4.

— ^[6]

Рецепторы mGluR1 и mGluR4 отвечают за глутамат, а T1R1 + T1R3 ответствены за синергетическое взаимодействие, описанное Акирой Куинакой в 1957 году. Тем не менее, конкретная роль каждого типа рецепторов остаётся неясной. Они являются Рецепторами, сопряжёнными с G-белком (GPCR) с похожими сигнальными молекулами, включающими бету и гамму G-белков, PLCb2 и инозитолтрифосфат-опосредованный выброс кальция (Ca²⁺) из внутриклеточных пулов^[26]. Ca²⁺ активирует селективный катионный транзиторный рецепторный потенциал меластина-5 (TrpM5), в результате чего мембрана деполяризуется и происходит постоянный выброс АТФ и секреция нейромедиаторов, в том числе, серотонина^{[27][28][29][30]}. Клетки, отвечающие на стимуляцию умами, не имеют отычных синапсов, но АТФ передаёт вкусовые сигналы вкусовым нервам и в мозг, который интерпретирует и идентифицирует качество вкуса^[31][32].

Примечания

1. ↑ может записываться частично хираганой: うま味
2. ↑ ^{1 2} Sweet, Sour, Salty, Bitter … and Umami, NPR
3. ↑ The Discovery of Umami. Oxford Journals. Архивировано из первоисточника 1 июня 2012..
4. ↑ Umami: A basic taste, / Y. Kawamura and M.R. Kare. — New York,NJ: Marcel Dekker, 1987.
5. ↑ Yamaguchi S, Kumiko N (April 2000). «Umami and Food Palatability». Journal of Nutrition 130 (4): 921S–26S. PMID 10736353.
6. ↑ ^{1 2} International Symposium on Olfaction and Taste, Volume 1170 / Thomas E. Finger. — Hoboken,NJ: The Annals of the New York Academy of Sciences, 2009.
7. ↑ ^{1 2} Chandrashekar J, Hoon MA, Ryba NJ, Zuker CS (November 2006). «The receptors and cells for mammalian taste». Nature 444 (7117): 288–94. DOI:10.1038/nature05401. PMID 17108952.
8. ↑ Beauchamp G (September 2009). «Sensory and receptor responses to umami: an overview of pioneering work». Am J Clin Nutr 90 (3): 723S–7S. DOI:10.3945/ajcn.2009.27462E. PMID 19571221.
9. ↑ Yasuo T, Kusuhara Y, Yasumatsu K, Ninomiya Y (October 2008). «Multiple receptor systems for glutamate detection in the taste organ». Biological & Pharmaceutical Bulletin 31 (10): 1833–7. DOI:10.1248/bpb.31.1833. PMID 18827337.
10. ↑ Lehrer Jonah Proust was a Neuroscientist. — Mariner Books, 2007. — ISBN 978-0-547-08590-6
11. ↑ Smriga M, Mizukoshi T, Iwata D, Sachise E, Miyano H, Kimura T, Curtis R (August 2010). «Amino acids and minerals in ancient remnants of fish sauce (garum) sampled in the "Garum Shop" of Pompeii, Italy». Journal of Food Composition and Analysis 23 (5): 442–446. DOI:10.1016/j.jfca.2010.03.005.
12. ↑ Ikeda K (November 2002). «New seasonings». Chemical Senses 27 (9): 847–9. DOI:10.1093/chemse/27.9.847. PMID 12438213. (частичный перевод статьи Ikeda, Kikunae (1909). «New Seasonings[japan.]». Journal of the Chemical Society of Tokyo 30: 820–836.)
13. ↑ Kodama S (1913). «{{{title}}}». Journal of the Chemical Society of Japan 34.
14. ↑ Kuninaka A (1960). «{{{title}}}». Journal of the Agricultural Chemical Society of Japan 34: 487–492.
15. ↑ ^{1 2} Yamaguchi S (1998). «Basic properties of umami and its effects on food flavor». Food Reviews International 14 (2&3): 139–176. DOI:10.1080/87559129809541156.
16. ↑ Uneyama H, Kawai M, Sekine-Hayakawa Y, Torii K (August 2009). «Contribution of umami taste substances in human salivation during meal». Journal of Medical Investigation 56 (supplement): 197–204. DOI:10.2152/jmi.56.197. PMID 20224181.
17. ↑ Edmund Rolls (September 2009). «Functional neuroimaging of umami taste: what makes umami pleasant?». The American Journal of Clinical Nutrition 90 (supplement): 804S–813S. DOI:10.3945/ajcn.2009.27462R. PMID 19571217.
18. ↑ Yamaguchi S, Takahashi (1984). «Interactions of monosodium glutamate and sodium chloride on saltiness and palatability of a clear soup». Journal of Food Science 49: 82–85. DOI:10.1111/j.1365-2621.1984.tb13675.x.
19. ↑ Roininen K, Lahteenmaki K, Tuorila H (September 1996). «Effect of umami taste on pleasentness of low salt soups during repeated testing». Physiology & Behavior 60 (3): 953–958. PMID 8873274.
20. ↑ Yamamoto S, Tomoe M, Toyama K, Kawai M, Uneyama H (July 2009). «Can dietary supplementation of monosodium glutamate improve the health of the elderly?». Am J Clin Nutr 90 (3): 844S–849S. DOI:10.3945/ajcn.2009.27462X. PMID 19571225.
21. ↑ Ninomiya K (1998). «Natural Occurance». Food Reviews International 14 (2&3): 177–211. DOI:10.1080/87559129809541157.
22. ↑ Agostini C, Carratu B, Riva E, Sanzini E (August 2000). «Free amino acid content in standard infant formulas: comparison with human milk». Journal of American College of Nutrition 19 (4): 434–438. PMID 10963461.
23. ↑ Chaudhari N, Landin AM, Roper SD (2000). «A metabotropic glutamate receptor variant functions as a taste receptor». Nature Neuroscience 3 (2): 113–119. DOI:10.1038/72053. PMID 10649565.
24. ↑ Nelson G (2002). «An amino-acid taste receptor». Nature 416 (6877): 199–202. DOI:10.1038/nature726. PMID 11894099.
25. ↑ San Gabriel A, Uneyama H, Yoshie S, Torii K (2005). «Cloning and characterization of a novel mGluR1 variant from vallate papillae that functions as a receptor for L-glutamate stimuli». Chem Senses 30 (Suppl): i25–i26. DOI:10.1093/chemse/bjh095. PMID 15738140.
26. ↑ Kinnamon SC (2011). «Taste receptor signaling -from tongues to lungs». Acta Physiol: no–no. DOI:10.1111/j.1748-1716.2011.02308.x. PMID 21481196.
27. ↑ Perez CA, Huang L, Rong M, Kozak JA, Preuss AK, Zhang H, Max M, Margolskee RF (2002). «A transient receptor potential channel expression in taste receptor cells». Nat Neurosci 5 (11): 1169–76. DOI:10.1038/nn952. PMID 12368808.
28. ↑ Zhang Y, Hoon MA, Chandrashekar J, Mueller KL, Cook B, Wu D, Zuker CS, Ryba NJ (2003). «Coding sweet, bitter, and umami tastes: different receptor cells sharing signaling pathways». Cell 112 (3): 293–301. DOI:10.1016/S0092-8674(03)00071-0. PMID 12581520.
29. ↑ Dando R, Roper SD (2009). «Cell-to-cell communication in intact taste buds through ATP asd signalling from pannexin 1 gap junction hemichannels». J Physiol 587 (2): 5899–906. DOI:10.1113/jphysiol.2009.180083.
30. ↑ Roper SD (August 2007). «Signal transduction and information processing in mammalian taste buds». Pflügers Archiv 454 (5): 759–76. DOI:10.1007/s00424-007-0247-x. PMID 17468883.
31. ↑ Clapp TR, Yang R, Stoick CL, Kinnamon SC, Kinnamon JC (2004). «Morphologic characterization of rat taste receptor cells that express components of the phospholipase C signaling pathway». J Comp Neurol 468 (3): 311–321. DOI:10.1002/cne.10963. PMID 14681927.
32. ↑ Iwatsuki K, Ichikawa R, Hiasa M, Moriyama Y, Torii K, Uneyama H (2009). «Identification of the vesicular nucleotide transporter (VNUT) in taste cells». Biochem Bhiphys Res Commun 388 (1): 1–5. DOI:10.1016/j.bbrc.2009.07.069. PMID 19619506.