Zašto je nešto slatko? Zašto je nešto slađe, a nešto drugo manje slatko?

Jedinjenja koja često u svakodnevnom životu zovemo “šećeri”, a precizniji naziv za njih bi bio ugljikohidrati (karbohidrati), nisu uvijek slatka. Recimo, skrob nećemo baš opisati kao sladak, iako je “šećer”, dok ćemo saharazu – obični, konzumni šećer, ocijeniti kao slatku. Glukoza i fruktoza će nam biti manje slatke od saharoze, ali će nam neka jedinjenja, koja uopšte ne spadaju u ugljikohidrate, biti slatka. Neki aldehidi, ketoni i alkoholi imaju sladak okus.

Jedna od najslađih tvari nije ugljikohidrat nego jedan oblik guanidinoacetatne kiseline po imenu lugdunam. Lugdunam, nazvan tako prema latinskom imenu za Lion – Lugdunum – razvijen je na Univerzitetu Lion 1996. godine i 220 000 x je slađi od saharoze.

Aspartam, koji je po sastavu dipeptid, a ne ugljikohidrat, dakle sastoji se iz aminokiselina, je oko 200 puta slađi od saharoze.

Još neke vrlo slatke molekule su natrijum ciklamat, koji spada u estere sulfonske kiseline, a 26 puta je slađi od saharoze te glicirizin, koji je slađi 30 puta. Jedan glikozid iz biljke Stevia rebaudiana, steviozid, je oko 250 puta slađi od saharoze.

Neke druge tvari su manje slatke od saharoze – recimo eritritol, koji ima slatkoću oko 60% one od saharoze, ili ugljikohidrati glukoza (oko 70% slatkoće saharoze) i laktoza (16%).

Postoje i neorganske tvari koje imaju sladak okus, recimo neka jedinjenja olova poput olovo acetata. Ovo jedinjenje je krivac i za trovanja drevnih Rimljana koji su kuhali kiselo vino (puno, naravno, sirćetne kiseline) u posudama od olova i tako se u ovom procesu stvarao slatkasti olovni acetat.

Zanimljivo je da postoje proteini, preciznije glikoproteini kao što su mirakulin i kurkulin, koji čine da ono što je inače kiselo osjećamo kao slatko. Oni mijenjaju percepciju okusa tako što se vežu za okusne pupoljke. Ova promjena u percepciji okusa može trajati i do dva sata.

Znate li da malo soli lubenicu može učiniti slađom? Međutim, ipak nemojte ovo raditi, jer se time dovodite u rizik da povećate unos natrujum hlorida, koji nepovoljno utječe na zdravlje, pogotovo bolesnika s visokim pritiskom.

Ipak, okus slatkog obično vežemo upravo za ugljikohidrate.

Sem toga, za slatko bi mogli reći da je najstariji okus te da ima dugu evoluciju, jer je čak kod bakterije Escherichia coli utvrđeno postojanje pozitivne hemotaksije (kretanja prema izvoru podražaja) prema nečemu što je slatko.

Postoji hipoteza da je sladak okus rezultat postojanja posebne sheme veza koje atomi u molekuli šećera formiraju sa receptorima (proteinima) unutar okusnih pupoljaka (tzv. “multipoint attachment theory”). Međutim, većina molekula ugljikohidrata – šećera ima sličan raspored atoma tj. kompleksniji šećeri poput disaharida i polisaharida (molekule šećera od 2 ili više podjedinica) samo sadrže ponovljene strukture nekog monosaharida. Zato je veoma neobično to što ovi različiti ugljikohidrati imaju i različit okus.

U The Journal of Physical Chemistry Letters objavljen je rad pod naslovom “Hydrogen Bond Length as a Key To Understanding Sweetness” u kojem su italijanski naučnici proučavali veze kod tri ugljikohidrata – fruktoze, manoze i glukoze, u obliku njihovih rastvora u vodi. Došli su do zaključka da svaki od ova tri šećera formira vodikove veze različite dužine i da su slađi oni šećeri koji formiraju kraće, a čvršće vodikove veze.

Same vodikove veze su veze koje se stvaraju između pozitivno naelektrisanih jona vodika (atoma vodika koji su izgubili elektron) i jona kisika:

Na osjećaj slatkog mogu utjecati i neki subjektivni faktori, recimo boja hrane. Da li ste primijetili da se slatkiši često farbaju u jestivu crvenu boju? Ovo povezujemo sa šumskim voćem i radi se o kognitivnim očekivanjima – tamniju crvenu vezujemo za zrele plodove pune šećera. U jednom istraživanju je pokazano kako ljudi percipiraju tamnije crveno obojena pića slađim nego ona svjetlija, uprkos činjenici da su sadržavala manje šećera.

Eksperimenti s laboratorijskim miševima pokazali su da miševi koji posjeduju različite verzije gena T1R3 preferiraju slatku hranu u različitoj mjeri. Naknadna istraživanja su pokazala da protein T1R3 tvori kompleks sa srodnim proteinom, nazvanim T1R2, kako bi formirao receptor povezan s G-proteinom koji je receptor slatkoće kod sisara. Kao i ljuto, i osjećaj slatkog je povezan s TRP proteinskim kanalima.

Međutim, ni svi sisari ne osjećaju slatko na isti način. Mačke nemaju “slatki zub”, kao i mnogo  mesoždera. Majmuni iz Novog svijeta (Amerika) ne osjećaju slatkoću aspartama.