Основной вкус умами обусловлен двумя незаменимыми аминокислотами: аспарагиновой кислотой и глутаминовой кислотой, или глутаматами. Аспарагиновая кислота естественным образом содержится в таких овощах, как спаржа, а глутаматы присутствуют во множестве ингредиентов, включая спелые помидоры, вяленое мясо, выдержанные сыры, соевый соус и морские водоросли. Наиболее известным глутаматом является глутамат натрия (MSG).

Происхождение глутамата натрия как продукта массового производства связано с древними представлениями о пятом вкусе — умами. По распространенной версии, японский ученый Кикунаэ Икеда, наслаждаясь обедом в кругу семьи, обратил внимание на необычный аромат бульона даси, приготовленного его супругой Тей.

Этот яркий и глубокий вкус показался ему схожим с тем, что присуще помидорам, мясным продуктам и сыру. Поскольку в основе даси лежали водоросли, которые приготовила Тей, Кикунаэ заинтересовался химическим составом этого морского растения.

Спустя год ему удалось выделить глутамат из морских водорослей, определив его как причину пикантного вкуса. Еще через годичный период им был разработан и запатентован метод получения глутамата натрия в форме соли. Сегодня пищевая промышленность выпускает порядка трех миллионов тонн глутамата натрия ежегодно.

Но как мозг вообще узнает, когда в блюде присутствует умами или любой другой вкус? На языке пучки вкусовых рецепторов образуют вкусовые сосочки. Хотя на языке распределены различные рецепторы, особое семейство рецепторов, распознающих вкус умами, называется G-белковыми рецепторами (GPCR). Внутри семейства GPCR есть группа, так сказать, родственных рецепторов, называемых T1R1, T1T2 и T1R3. Все рецепторы T1R имеют схожие крупные структуры для сбора информации из окружающей среды.

При обнаружении глутаматов, содержащихся в продуктах с высоким содержанием умами, рецепторы T1R активируются. Затем эти рецепторы, будучи стимулированными соответствующими химическими соединениями, инициируют нервный импульс. Нейромедиатор аденозинтрифосфат (АТФ) передается по так называемым вкусовым волокнам — нервным путям, которые доставляют сигналы от вкусовых рецепторов к мозгу. В результате обработки этой информации в мозге возникает ощущение пикантного вкуса умами.

Рецепторы T1R также присутствуют по всему пищеварительному тракту, где они играют еще одну важную роль: они приучают ваш мозг к желанию употреблять богатую белком пищу. По словам Линды Бартошук, профессора Университета Флориды, изучающей психофизику вкуса, глутаматные рецепторы сигнализируют мозгу о том, что в только что съеденной пище содержится белок. И мозг запрограммирован на то, чтобы вам нравился белок. Поэтому мозг формирует так называемое «условное предпочтение» для сенсорных характеристик пищи, которые сопровождаются глутаматом.

Это означает, что когда вы едите сыр или мясо, глутаматные рецепторы в вашем кишечнике дают мозгу команду ассоциировать эти вкусы с белком и заставляют вас сильнее хотеть этих продуктов.

У ученых, занимающихся изучением вкуса, по-прежнему много вопросов о том, как и почему функционируют глутаматные рецепторы. В исследовании, проведенном в Китае в январе 2019 года, с помощью моделирования изучалось совокупное воздействие глутамата натрия, пептидов умами и рецепторов T1R1/T1R3 на химические взаимодействия.

Итальянские ученые разработали первые трехмерные модели вкусовых рецепторов, ответственных за восприятие умами. Эти новаторские визуализации станут ценным инструментом для исследователей, стремящихся раскрыть механизмы, лежащие в основе ощущения вкуса умами, как на языке, так и в центральной нервной системе.

Йост Майер, нейробиолог из Медицинской школы Уэйк Форест, отмечает, что если мы хотим думать о виртуальных вкусовых ощущениях или вкусовых протезах, нам необходимо понимать молекулы, которые вызывают эти ощущения, чтобы мы могли их смоделировать.

Есть также свидетельства того, что другие животные чувствуют умами. Колибри, например, любят сладкий нектар, но у них отсутствует рецептор T1R2, обычно связанный с этим вкусом. Вместо этого они используют T1R1 и T1R3 для обнаружения сладких ощущений, а также некоторых соленых.

Раскрытие тайн умами продолжается. Несмотря на то, что продукты, изобилующие умами, весьма аппетитны, отсутствует консенсус относительно того, следует ли его признавать самостоятельным базовым вкусом, подобно сладкому или соленому.

Линда Бартошук указывает, что у понятия базового вкуса нет четкого определения, упоминая менее распространенные описания, такие как металлический и кислый. Она считает, что идея о том, что умами является основным вкусом, возникла в 1940-х годах у компаний, производящих продукты с высоким содержанием глутамата натрия. По ее мнению, они подумали, что, назвав его, например, базовым вкусом, они будут лучше продавать.

У Майера другая точка зрения; он говорит, что базовый вкус — это общее переживание, с которым мы все можем согласиться. По его словам, соленый вкус вызывает определенные ощущения, которые мы можем передать другим людям, и это понятно каждому.

По словам Майера, одной из возможных причин того, почему умами не был полностью принят в семейство вкусовых ощущений, может быть то, что рецепторы глутамата были обнаружены совсем недавно. Американский биолог Нирупа Чаудхари опубликовала первую статью о них в 1996 году.

Линда Бартошук выражает сомнение: «Я не думаю, что глутаматы играют такую большую роль во вкусе таких продуктов, как помидоры и сыр, как утверждают некоторые. Я думаю, это преувеличено, но это не имеет значения. Это естественный компонент продуктов питания, и это нормально».

Также важно отметить, что глутаматы лучше всего раскрывают другие вкусы. Например, растворенный в воде глутамат натрия не так уж и аппетитен, но в бульоне или в сочетании с другими ароматизаторами вы можете получить ощущение, будто съели рататуй.

В двух словах, умами — это более утонченный брат среди других вкусов. Хотя поначалу это может быть сложно объяснить, это одно из тех ощущений, которые вы узнаете, как только попробуете. После этого вы уже не сможете им насытиться.