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Los alimentos dulces, como esta tarta de fresas , suelen ser de postre .

La dulzura es un sabor básico que se percibe con mayor frecuencia al comer alimentos ricos en azúcares . Los sabores dulces generalmente se consideran placenteros , excepto cuando están en exceso. [ cita requerida ] Además de los azúcares como la sacarosa , muchos otros compuestos químicos son dulces, incluidos los aldehídos , cetonas y alcoholes de azúcar . Algunos son dulces en concentraciones muy bajas, lo que permite su uso como sustitutos del azúcar sin calorías . Dichos edulcorantes sin azúcar incluyen sacarina y aspartamo . Otros compuestos, como la miraculina , pueden alterar la percepción de la dulzura en sí.

La intensidad percibida de azúcares y edulcorantes de alta potencia, como el aspartamo y la neohesperidina dihidrocalcona, son hereditarios y el efecto genético representa aproximadamente el 30% de la variación. [1]

La base quimiosensorial para detectar la dulzura, que varía tanto entre individuos como entre especies, solo ha comenzado a entenderse desde finales del siglo XX. Un modelo teórico de dulzura es la teoría del apego multipunto , que involucra múltiples sitios de unión entre un receptor de dulzura y una sustancia dulce.

Los estudios indican que la capacidad de respuesta a los azúcares y la dulzura tiene comienzos evolutivos muy antiguos, manifestándose como quimiotaxis incluso en bacterias móviles como E. coli . [2] Los bebés humanos recién nacidos también demuestran preferencias por concentraciones altas de azúcar y prefieren soluciones que son más dulces que la lactosa , el azúcar que se encuentra en la leche materna. [3] [4] El dulzor parece tener el umbral de reconocimiento del sabor más alto, siendo detectable alrededor de 1 parte por 200 de sacarosa en solución. En comparación, el amargor parece tener el umbral de detección más bajo, aproximadamente 1 parte en 2 millones para la quinina en solución. [5]En los entornos naturales en los que evolucionaron los antepasados ​​de los primates humanos, la intensidad del dulzor debería indicar densidad de energía , mientras que el amargor tiende a indicar toxicidad . [6] [7] [8] El umbral de detección de dulzor alto y el umbral de detección de amargor bajo habrían predispuesto a nuestros antepasados ​​primates a buscar alimentos de sabor dulce (y densos en energía) y evitar los de sabor amargo. Incluso entre los primates que comen hojas, existe una tendencia a preferir las hojas inmaduras, que tienden a ser más altas en proteínas y más bajas en fibra y venenos que las hojas maduras. [9] Por lo tanto, los 'golosos' tienen una antigua herencia evolutiva, y aunque el procesamiento de alimentos ha cambiado los patrones de consumo, [10] [11]La fisiología humana permanece prácticamente sin cambios. [12]

Ejemplos de sustancias dulces [ editar ]

Más información: sustituto del azúcar

Una gran diversidad de compuestos químicos , como aldehídos y cetonas , son dulces. Entre las sustancias biológicas comunes, todos los carbohidratos simples son dulces al menos hasta cierto punto. La sacarosa (azúcar de mesa) es el ejemplo prototípico de una sustancia dulce. La sacarosa en solución tiene una calificación de percepción de dulzor de 1, y otras sustancias se clasifican en relación con esto. [13] Por ejemplo, otro azúcar, la fructosa , es algo más dulce y tiene 1,7 veces la dulzura de la sacarosa. [13] Algunos de los aminoácidos son ligeramente dulces: alanina , glicina ylas serinas son las más dulces. Algunos otros aminoácidos se perciben como dulces y amargos.

La dulzura de una solución al 20% de glicina en agua se compara con una solución de glucosa al 10% o fructosa al 5%. [14]

Varias especies de plantas producen glucósidos que son dulces en concentraciones mucho más bajas que los azúcares comunes. El ejemplo más conocido es la glicirricina , el componente dulce de la raíz de regaliz , que es aproximadamente 30 veces más dulce que la sacarosa. Otro ejemplo comercialmente importante es el esteviósido , del arbusto sudamericano Stevia rebaudiana . Es aproximadamente 250 veces más dulce que la sacarosa. Otra clase de edulcorantes naturales potentes son las proteínas dulces como la taumatina , que se encuentra en la fruta katemfe de África occidental . Lisozima de huevo de gallina , una proteína antibiótica que se encuentra enhuevos de gallina , también es dulce.

Dulzor de varios compuestos [15] [16] [17] [18] [19]
NombreTipo de compuestoDulzura
LactosaDisacárido0,16
MaltosaDisacárido0,33 - 0,45
SorbitolPolialcohol0,6
GlucosaMonosacárido0,74 - 0,8
SacarosaDisacárido1,00 ( referencia )
FructosaMonosacárido1,17 - 1,75
Ciclamato de sodioSulfonato26
Glucósido de esteviolGlucósido40 - 300
Aspartamo Éster metílico de dipéptido180 - 250
Acesulfamo de potasioDióxido de oxatiazinona200
Sacarina de sodioSulfonilo300 - 675
SucralosaDisacárido modificado600
TaumatinaProteína2000
LugdunameGuanidina300.000 (estimado)

Algunas variaciones en los valores no son infrecuentes entre varios estudios. Tales variaciones pueden surgir de una variedad de variables metodológicas, desde el muestreo hasta el análisis y la interpretación. De hecho, el índice de sabor de 1, asignado a sustancias de referencia como sacarosa (para dulzor), ácido clorhídrico (para acidez), quinina (para amargor) y cloruro de sodio (para sabor salado), es en sí mismo arbitrario para fines prácticos. [18] Algunos valores, como los de maltosa y glucosa, varían poco. Otros, como el aspartamo y la sacarina sódica, tienen una variación mucho mayor.

Incluso algunos compuestos inorgánicos son dulces, como el cloruro de berilio y el acetato de plomo (II) . Este último puede haber contribuido al envenenamiento por plomo entre la antigua aristocracia romana : el manjar romano sapa se preparaba hirviendo vino agrio (que contenía ácido acético ) en ollas de plomo. [20]

Se sabe que cientos de compuestos orgánicos sintéticos son dulces, pero solo unos pocos están legalmente permitidos [ ¿dónde? ] como aditivos alimentarios. Por ejemplo, el cloroformo , el nitrobenceno y el etilenglicol son dulces, pero también tóxicos. Se utilizan comúnmente sacarina , ciclamato , aspartamo , acesulfamo de potasio , sucralosa , alitamo y neotame . [ cita requerida ]

Modificadores de dulzura [ editar ]

Niños robando melaza - en los muelles, Nueva Orleans , 1853 pintado por George Henry Hall

Algunas sustancias alteran la forma en que se percibe el sabor dulce. Una clase de estos inhibe la percepción de sabores dulces, ya sea de azúcares o de edulcorantes muy potentes. Comercialmente, el más importante de ellos es el lactisol , [21] un compuesto producido por Domino Sugar . Se utiliza en algunas jaleas y otras conservas de frutas para resaltar sus sabores frutales suprimiendo su dulzor que de otro modo sería fuerte.

Se ha documentado que dos productos naturales tienen propiedades inhibidoras del dulzor similares: ácido gimnémico , extraído de las hojas de la vid india Gymnema sylvestre y ziziphin , de las hojas del azufaifo chino ( Ziziphus jujuba ). [22] El ácido gimnémico se ha promocionado ampliamente dentro de la medicina herbal como tratamiento para los antojos de azúcar y la diabetes mellitus .

Por otro lado, dos proteínas vegetales, la miraculina [23] y la curculina , [24] hacen que los alimentos ácidos tengan un sabor dulce. Una vez que la lengua ha estado expuesta a cualquiera de estas proteínas, la acidez se percibe como dulzura hasta una hora después. Si bien la curculina tiene un sabor dulce innato, la miraculina en sí misma es bastante insípida.

El receptor de dulzura [ editar ]

La dulzura es percibida por las papilas gustativas.

A pesar de la amplia variedad de sustancias químicas que se sabe que son dulces y del conocimiento de que la capacidad de percibir el sabor dulce debe residir en las papilas gustativas de la lengua , el mecanismo biomolecular del sabor dulce era lo suficientemente esquivo que, tan recientemente como en la década de 1990, surgieron algunas dudas. si realmente existe algún "receptor de dulzura".

El avance para la comprensión actual de la dulzura se produjo en 2001, cuando experimentos con ratones de laboratorio mostraron que los ratones que poseen diferentes versiones del gen T1R3 prefieren los alimentos dulces en diferentes grados. Investigaciones posteriores han demostrado que la proteína T1R3 forma un complejo con una proteína relacionada, llamada T1R2 , para formar un receptor acoplado a proteína G que es el receptor de dulzor en los mamíferos. [25]

Los estudios en humanos han demostrado que los receptores del sabor dulce no solo se encuentran en la lengua, sino también en el revestimiento del tracto gastrointestinal, así como en el epitelio nasal, las células de los islotes pancreáticos, los espermatozoides y los testículos. [26] Se propone que la presencia de receptores de sabor dulce en el tracto gastrointestinal controla la sensación de hambre y saciedad.

Otra investigación ha demostrado que el umbral de percepción del sabor dulce está en correlación directa con la hora del día. Se cree que esto es consecuencia de la oscilación de los niveles de leptina en sangre que pueden afectar la dulzura general de los alimentos. Los científicos plantean la hipótesis de que se trata de una reliquia evolutiva de animales diurnos como los humanos. [27]

La percepción del dulzor puede diferir significativamente entre especies. Por ejemplo, incluso entre los primates, la dulzura es bastante variable. Los monos del Nuevo Mundo no encuentran dulce el aspartamo , mientras que los monos y simios del Viejo Mundo (incluidos la mayoría de los humanos) sí lo encuentran. [28] Los felinos, como los gatos domésticos , no pueden percibir la dulzura en absoluto. [29] La capacidad de saborear la dulzura a menudo se atrofia genéticamente en especies de carnívoros que no comen alimentos dulces como frutas, incluidos delfines mulares , leones marinos , hienas manchadas y fossas .

Vía del receptor dulce [ editar ]

Para despolarizar la célula y, en última instancia, generar una respuesta, el cuerpo utiliza diferentes células en el paladar, cada una de las cuales expresa un receptor para la percepción de dulce, ácido, salado, amargo o umami . Aguas abajo del receptor del gusto , las células gustativas de dulce, amargo y umami comparten la misma vía de señalización intracelular. [30] Las moléculas dulces entrantes se unen a sus receptores, lo que provoca un cambio conformacional en la molécula. Este cambio activa la proteína G, gustducina, que a su vez activa la fosfolipasa C para generar trifosfato de inositol ( IP 3 ), esto posteriormente abre el IP 3-receptor e induce la liberación de calcio del retículo endoplásmico. Este aumento de calcio intracelular activa el canal TRPM5 e induce la despolarización celular . [31] [32] El canal de liberación de ATP CALHM1 se activa por la despolarización y libera el neurotransmisor ATP que activa las neuronas aferentes que inervan el paladar. [33] [34]

Cognición [ editar ]

El color de los alimentos puede afectar la percepción del dulzor. Agregar más color rojo a una bebida aumenta su dulzura percibida. En un estudio, las soluciones de colores más oscuros se clasificaron entre un 2 y un 10% más que las más claras a pesar de tener un 1% menos de concentración de sacarosa. [35] Se cree que el efecto del color se debe a expectativas cognitivas. [36] Algunos olores tienen un olor dulce y la memoria confunde si se olió o se gustó la dulzura. [37]

Teorías históricas [ editar ]

Lugduname es el químico más dulce conocido.

El desarrollo de la química orgánica en el siglo XIX introdujo muchos compuestos químicos nuevos y los medios para determinar sus estructuras moleculares . Los primeros químicos orgánicos probaron muchos de sus productos, ya sea intencionalmente (como medio de caracterización) o accidentalmente (debido a una mala higiene del laboratorio ). Uno de los primeros intentos de establecer correlaciones sistemáticas entre las estructuras de las moléculas y sus gustos fue realizado por un químico alemán, Georg Cohn, en 1914. Él planteó la hipótesis de que para evocar un cierto sabor, una molécula debe contener algún motivo estructural (llamado sapóforo ). que produce ese sabor. Con respecto al dulzor, señaló que las moléculas que contienen múltiples grupos hidroxilo y las que contienenLos átomos de cloro son a menudo dulces, y entre una serie de compuestos estructuralmente similares, aquellos con pesos moleculares más pequeños eran a menudo más dulces que los compuestos más grandes.

En 1919, Oertly y Myers propusieron una teoría más elaborada basada en la teoría actual del color en los tintes sintéticos . Ellos plantearon la hipótesis de que para ser dulce, un compuesto debe contener una de cada dos clases de motivos estructurales, un glucóforo y un auxogluc . Basándose en aquellos compuestos que se sabía que eran dulces en ese momento, propusieron una lista de seis glucóforos candidatos y nueve auxoglucos.

Desde estos comienzos a principios del siglo XX, la teoría de la dulzura disfrutó de poca atención académica adicional hasta 1963, cuando Robert Shallenberger y Terry Acree propusieron la teoría de la dulzura AH-B. En pocas palabras, propusieron que para ser dulce, un compuesto debe contener un donante de enlace de hidrógeno (AH) y una base de Lewis (B) separados por aproximadamente 0,3 nanómetros . Según esta teoría, la unidad AH-B de un edulcorante se une con una unidad AH-B correspondiente en el receptor de dulzor biológico para producir la sensación de dulzura.

Teoría BX propuesta por Lemont Kier en 1972. Si bien los investigadores anteriores habían notado que entre algunos grupos de compuestos, parecía haber una correlación entre la hidrofobicidad y la dulzura, esta teoría formalizó estas observaciones al proponer que para ser dulce, un compuesto debe tener una tercera sitio de unión (etiquetado como X) que podría interactuar con un sitio hidrófobo en el receptor de dulzor a través de las fuerzas de dispersión de London . Investigadores posteriores han analizado estadísticamente las distancias entre los supuestos sitios AH, B y X en varias familias de sustancias dulces para estimar las distancias entre estos sitios de interacción en el receptor de dulzura.

Teoría del AMP [ editar ]

La teoría más elaborada de la dulzura hasta la fecha es la teoría del apego multipunto (MPA) propuesta por Jean-Marie Tinti y Claude Nofre en 1991. Esta teoría involucra un total de ocho sitios de interacción entre un edulcorante y el receptor de dulzura, aunque no todos los edulcorantes interactúan con los ocho sitios. [38] Este modelo ha dirigido con éxito esfuerzos encaminados a encontrar edulcorantes muy potentes, incluida la familia de edulcorantes más potente conocida hasta la fecha, los edulcorantes de guanidina . El más potente de estos, el lugduname , es unas 225.000 veces más dulce que la sacarosa.

Referencias [ editar ]

Citado [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

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