happy_lark/iStock/GettyImages
Nos papilles gustatives différencient l'amer, l'acide, le salé, le sucré et l'umami en détectant des composés chimiques spécifiques tels que les sulfamides, les alcaloïdes, le glucose, le fructose, les sels ionisés, les acides et le glutamate. Ces molécules se lient à des récepteurs spécialisés qui déclenchent des signaux nerveux.
Le goût amer a probablement évolué comme moyen de défense contre les toxines. Les alcaloïdes, souvent toxiques, produisent de l'amertume en se liant aux récepteurs couplés aux protéines G qui déclenchent une cascade de signalisation. Les humains possèdent entre 40 et 80 sous-types de récepteurs amers, capables de reconnaître les sulfamides (par exemple la saccharine), l'urée et les alcaloïdes tels que la quinine et la caféine. La variation génétique de ces récepteurs explique pourquoi certaines personnes ne peuvent pas détecter l'amertume de certains composés. Les enfants, qui ont davantage de récepteurs amers, n’aiment pas souvent les légumes, qui contiennent des composés amers qui protègent les plantes des herbivores. Le nombre de récepteurs fonctionnels de l'amertume diminue avec l'âge.
Le goût aigre provient des aliments acides qui libèrent des ions hydrogène (protons). La concentration de ces ions détermine le degré d'acidité. La fermentation acide par des bactéries peut produire des saveurs acides agréables (par exemple, le yaourt) ou signaler une détérioration lorsqu'elle est excessive. Les ions hydrogène se lient aux canaux cationiques détectant l’acide sur les cellules gustatives, déclenchant ainsi la signalisation neuronale. Des recherches récentes montrent que ces canaux, plutôt que le blocage des canaux potassiques, sont les principaux transducteurs de l'acidité.
La salinité provient principalement du chlorure de sodium. Lorsque les ions sodium pénètrent dans les canaux sodiques des cellules gustatives, ils provoquent un afflux de calcium qui propage l'influx nerveux. L'hormone aldostérone régule positivement ces canaux en cas de carence en sodium, augmentant ainsi la sensibilité au sel. Les canaux sodiques dans les cellules gustatives sont distincts de ceux des nerfs et des muscles et peuvent être inhibés par le médicament amiloride.
La douceur signale une source d’énergie. Le glucose et le fructose, présents dans le saccharose, sont les principaux édulcorants, mais les édulcorants non glucidiques tels que l'aspartame, la saccharine et certaines protéines se lient également aux récepteurs couplés aux protéines G, activant les mêmes voies neuronales que les composés amers.
L'umami, le goût savoureux, provient d'acides aminés comme le glutamate et l'aspartate, et de sels d'acide glutamique comme le glutamate monosodique. Ces ligands engagent des récepteurs couplés aux protéines G qui déclenchent des canaux ioniques et une cascade de signalisation similaire à celle des stimuli amers et sucrés.
Bien que les mécanismes de l'amer, de l'acide, du salé, du sucré et de l'umami soient bien compris, la perception des goûts métalliques et gras reste incomplètement caractérisée.