Почему кофе кажется одним людям более горьким, чем другим? Исследователи из Института биологии пищевых систем имени Лейбница в Мюнхенском техническом университете теперь приблизились к ответу на этот вопрос. Они выявили новую группу горьких соединений в обжаренном кофе сорта арабика и исследовали, как они влияют на его горький привкус. Кроме того, они впервые продемонстрировали, что индивидуальная генетическая предрасположенность также играет роль в определении того, насколько горькими на вкус будут эти обжариваемые вещества.
Хотя кофеин уже давно известен как вещество с горьким вкусом, кофе даже без кофеина имеет горький вкус. Это показывает, что другие вещества также способствуют горькому вкусу жареного кофе. Колин Бихльмайер, докторант Института Лейбница, объясняет: «Действительно, предыдущие исследования выявили различные классы соединений, которые образуются во время обжарки и способствуют горечи. В ходе моей докторской диссертации я выявила и тщательно проанализировала ещё один класс ранее неизвестных веществ».
Отправной точкой её исследования стал мозамбиозид, содержащийся в зёрнах арабики. Он на вкус примерно в десять раз горше кофеина и активирует два из примерно 25 типов рецепторов горького вкуса, обнаруженных в организме человека, а именно рецепторы TAS2R43 и TAS2R46. «Однако наши исследования показали, что концентрация мозамбиозида значительно снижается во время обжарки, так что он вносит лишь небольшой вклад в горечь кофе», — говорит главный исследователь Роман Ланг и продолжает: «Это побудило нас проверить, являются ли продукты распада мозамбиозида, образующиеся при обжарке, также горькими и могут ли они влиять на вкус кофе».
Важны комбинированный эффект и генетическая предрасположенность
Как показывают результаты исследовательской группы, во время обжарки образуются семь различных продуктов распада мозамбизида. Эти соединения содержатся в обжаренном кофе в разных концентрациях в зависимости от температуры и продолжительности обжарки и практически полностью переходят в напиток во время заваривания.
Исследования в клеточной тестовой системе, созданной в институте, показывают, что эти обжарочные вещества активируют те же типы рецепторов горького вкуса, что и мозамбиозид. Три из обжарочных продуктов даже оказали более сильное воздействие на рецепторы, чем исходное соединение. Однако исследователи обнаружили, что концентрации этих обжарочных продуктов, измеренные в заваренном кофе, были слишком низки, чтобы вызвать заметный вкус сами по себе. Только сочетание мозамбиозида и его обжарочных продуктов в образце привело к тому, что восемь из одиннадцати испытуемых ощутили горький вкус. Один человек нашёл вкус вяжущим, а двое не ощутили никакого определенного вкуса.
Генетический тест показал, что вкусовая чувствительность зависит от генетической предрасположенности испытуемых: у двух человек обе копии варианта гена TAS2R43 были дефектными. У семи человек был один неповреждённый и один дефектный вариант рецептора, и только у двух человек обе копии гена были неповреждёнными.
Какое значение эти результаты имеют для будущего?
«Новые результаты углубляют наше понимание того, как процесс обжарки влияет на вкус кофе, и открывают новые возможности для разработки сортов кофе с согласованными вкусовыми профилями. Они также являются важной вехой в исследовании вкуса, но также и в исследовании здоровья», — говорит Роман Ланг, объясняя: «Горькие вещества и их рецепторы имеют дополнительные физиологические функции в организме, большинство из которых до сих пор неизвестны». По словам Ланга, предстоит ещё много работы, поскольку для многих горьких веществ в кофе пока неизвестно, какие рецепторы горького вкуса они активируют, хотя миллионы людей во всем мире пьют кофе каждый день.
Мозамбиозид
Арабика кофе содержит горький на вкус мозамбиозид (11-O-β-D-глюкозил-кафестол-2-он). Это гидрофильное производное кафестола, которое особенно распространено в сортах без кофеина. Его порог восприятия у людей составляет 60 ± 10 микромоль (Lang et al., 2015; Lang et al., 2020). Его концентрация в сыром кофе Арабика составляет около 0,4–1,2 микромоль/г. Обжарка разрушает вещество до уровня ниже порога вкуса в конечном продукте.
Другие горькие на вкус вещества, образующиеся при обжарке кофе
Наиболее важными горькими на вкус веществами, которые образуются во время обжарки кофейных зёрен, являются кофеилхиниды, которые образуются из хлорогеновых кислот, дикетопиперазины, которые происходят из белков кофе, и олигомеры 4-винилкатехинов, которые образуются из кофейных кислот. Эти классы соединений действительно придают горький вкус, но пока неизвестно, какие типы рецепторов горького вкуса опосредуют их восприятие.
Рецепторы горького вкуса
У человека за восприятие горьких веществ отвечают около 25 различных типов вкусовых рецепторов. Эти рецепторы горького вкуса находятся не только во рту, но и на клетках других органов и тканей. Многочисленные функции, которые они там выполняют, являются предметом многих исследований, в том числе проведённых в Институте биологии пищевых систем имени Лейбница при Мюнхенском техническом университете. Различные исследования уже указывают на то, что рецепторы горького вкуса в дыхательных путях помогают отражать патогены и ускоряют движение ресничек. Они также предполагают, что эндогенные рецепторы горького вкуса в кишечнике и клетках крови поддерживают защитные механизмы или участвуют в регуляции метаболизма.