До сих пор не ясно, что является специфическим рецептором – вкусовая луковица или вкусовая клетка. Если верна первая гипотеза, то можно предположить, что есть сосочки, содержащие луковицы только одного вида, двух или трех видов и, наконец, всех видов. При этом преобладающее количество луковиц, возбуждаемых раздражителем каждого вида, находится в сосочках, расположенных в разных областях поверхности языка, благодаря чему эти области неодинаково восприимчивы к разным воздействиям, но все же до некоторой степени обладают чувствительностью к каждому из них. А некоторые авторы считают, что рецепторные участки вкусовых клеток реагируют на вкусовые стимулы различных типов, причем каждая вкусовая клетка может иметь рецепторные участки нескольких типов.
Как именно клетка воспринимает сигнал от вещества – тоже пока доподлинно неизвестно. Считается, что рецепторы для соленого и кислого – это ионные каналы (причем кислый вкус создают просто водородные ионы), а другие ощущения вызваны тем, что вкусовые вещества воздействуют на клетки не сами, а сначала вступают в химическую реакцию с каким-то белком, а уж результат реакции воздействует на клетки. Действительно, во вкусовых сосочках существуют фракции белковых макромолекул, вступающие в реакцию со сладкими и горькими веществами. В таком случае нечувствительность к сладкому и горькому должна быть связана с нарушениями в деятельности каких-то определенных генов. В подтверждение этой гипотезы были обнаружены генетические различия между людьми, ощущающими и не ощущающими сладкое. В литературе есть сведения о том, что взаимодействие веществ с клеткой имеет несколько стадий, что последние из них носят ферментативный характер, что при этом во вкусовой клетке происходит каталитическое расщепление АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) и высвобождается энергия, необходимая для возникновения рецепторного потенциала. Возможно, что существует вторая рецепторная система – у некоторых животных обнаружены распределенные между сосочками голые нервные окончания. Они реагируют на высокие концентрации и тормозят активность других рецепторов – осуществляют, выражаясь радиотехническим языком, отрицательную обратную связь, расширяющую динамический диапазон анализатора, то есть способность воспринимать как слабые, так и сильные сигналы.
Как это ни странно, связь между химическими свойствами веществ и их вкусом довольно слабая, хотя известно, что некоторые химически подобные вещества имеют сходный вкус. Например, сладкий вкус характерен для сахара, солей свинца и заменителей сахара – веществ, имеющих с точки зрения химика очень мало общего. Но вкусовой анализатор считает иначе. Более того, воспринимаемый вкус вещества зависит от концентрации последнего – например, поваренная соль в малых концентрациях кажется сладкой. Поэтому появляющиеся время от времени сообщения о создании прибора, различающего вкус, можно считать некоторым преувеличением. Можно сделать химический анализатор на любое вещество или группу веществ, но до тех пор, пока не удастся понять, как именно работает анализатор природный, мы не сможем утверждать, что созданный нами прибор способен правильно идентифицировать вкус вещества, которое ему ранее не предъявлялось.
Вкусовые вещества вызывают соответствующее ощущение, только если растворены в воде. В обычных условиях имеет значение лишь степень растворимости этих веществ, так как во рту всегда есть некоторое количество слюны, способной растворять сухие вещества. Проделаем такой опыт: осушите поверхность языка с помощью фильтровальной бумажки и положите на него твердый кусочек сахара. В первый момент вы не почувствуете никакого вкуса. Вещества, совершенно не растворяющиеся в воде – золото, платина, – не имеют вкуса. Другие металлы, например, медь и железо, которые при воздействии слюны образуют растворимые соединения, обладают им. Это правда не означает, что сила вкусового ощущения напрямую зависит от растворимости вещества. Сахарин, например, значительно слаще сахара, хотя растворяется в воде хуже. Многие растворимые в воде аминокислоты являются безвкусными. Вероятно, существуют какие-то другие закономерности механизма действия вкусовых раздражителей.
Всеобъемлющей и общепризнанной теории вкуса пока еще не существует. Попытки раскрыть физико-химические механизмы вкуса были сделаны немецким физиологом Д.Ж. Ренквистом в 1919 году и советским академиком П.П. Лазаревым в 1922 году. Теории П.П. Лазарева и Д.Ж. Ренквиста не объясняют полностью всех особенностей вкусовых ощущений. Главное их достоинство заключается в том, что они пытаются выявить физико-химические процессы, которые лежат в основе развития возбуждения вкусовых рецепторов, коренным же недостатком – то, что они ограничиваются изучением только этих процессов. Задачей же теории вкуса является не только трактовка процессов, протекающих в рецепторах, но и истолкование разнообразных вкусовых ощущений.
