간단히 말해서: 우리의 미각은 어떻게 작동할까요?

간단히 말해서: 우리의 미각은 어떻게 작동할까요?

In brief: How does our sense of taste work?

우리가 '맛'이라고 부르는 것은 기본적으로 다양한 감각의 묶음입니다. 혀로 감지되는 맛만이 아닙니다. 음식의 냄새, 질감, 온도도 중요한 역할을 합니다. 맛의 '색채'는 코를 통해 이루어집니다. 음식의 맛은 미각과 후각이 결합되어야만 결정될 수 있습니다. 예를 들어 코가 막혀서 후각이 손상되면 일반적으로 음식을 제대로 맛보기가 더 어려워집니다.

기본적인 미각이란 무엇인가요?

혀에서 뇌로 전달되는 정보를 바탕으로 맛에는 최소 5가지의 기본 특성이 있는 것으로 알려져 있습니다. 대부분의 요리는 다양한 맛의 조합으로 이루어져 있습니다. 예를 들어 어떤 요리는 단맛과 신맛이 나는 반면 다른 요리는 짠맛과 짭짤한 맛이 납니다. 기본 맛은 다음과 같습니다:

단맛 Sweet

단맛이 나는 것은 보통 설탕이나 과당 또는 유당과 같은 유도체 때문입니다. 하지만 다른 유형의 물질도 “단맛” 감각 세포를 활성화할 수 있습니다. 예를 들어, 아미노산과 같은 일부 단백질 구성 요소와 과일 주스나 알코올 음료의 알코올도 여기에 포함됩니다.

신맛Sour

신맛이 나는 대부분의 음식은 레몬 주스나 유기산과 같은 산성 용액입니다. 이 “신맛”은 수소 이온(화학 기호: H+)에 의해 발생합니다. 산성 물질은 물과 접촉하면 수소 이온을 방출합니다.

짠맛Salty

짠맛이 나는 대부분의 음식에는 식탁용 소금이 들어 있습니다. 이 맛을 내는 물질은 나트륨과 염화물로 이루어진 소금 결정입니다. 칼륨이나 마그네슘을 함유한 미네랄 소금도 짠맛을 유발할 수 있습니다.

쓴맛Bitter

쓴맛은 매우 다양한 물질에 의해 발생합니다. 감각 세포에는 쓴 물질에 반응하는 약 35가지 단백질이 존재합니다. 진화론적 관점에서 볼 때 이는 다양한 종류의 쓴맛이 나는 식물로 설명할 수 있으며, 그중 일부는 독성이 있습니다. 어떤 것이 실제로 독성이 있는지 알아내는 것은 생존의 문제였습니다.

감칠맛Savory

고기 국물의 맛과 비교할 수 있는 “ 우마미”맛은 일반적으로 글루탐산 또는 아스파르트산에 의해 발생합니다. 이 두 가지 아미노산은 식품과 일부 식물에서 발견되는 다양한 단백질의 일부입니다. 잘 익은 토마토, 고기, 치즈 등에는 글루탐산이 많이 들어 있습니다. 아스파르트산은 예를 들어 아스파라거스에서 발견됩니다. 때로는 글루타민산염(글루타민산 염)이 풍미 강화제로 사용되기도 합니다. 이는 음식의 고소한 맛을 강화하기 위한 것입니다.

뜨겁거나 매운맛은 맛이 아닙니다.

그건 그렇고: “매운맛"이라는 감각은 종종 맛으로 묘사됩니다. 하지만 엄밀히 말하면 온도와 촉감에 대한 정보를 전달하는 신경이 보내는 통증 신호일 뿐입니다. 고춧가루로 양념한 음식은 “통증과 열” 신호를 활성화합니다. 이는 칠리 페퍼의 캡사이신이라는 물질에 의해 발생합니다.

지방, 알칼리성, 묽은 맛: 또 어떤 맛을 느낄 수 있나요?

연구자들은 기존의 다섯 가지 기본 미각 외에 감각을 포착하는 다른 특수 감각 세포를 찾고 있습니다. 최근 연구에 따르면 지방을 특별히 감지하는 수용체가 있을 가능성이 있다고 합니다. 이 경우 '지방'이 여섯 번째 기본 미각이 될 수 있습니다. 현재 이러한 잠재적인 미각에 대한 연구도 진행 중입니다:

- 알칼리성(신맛의 반대)

- 금속성

- 물맛

혀에 다른 미각 영역이 있나요?

혀에는 단맛이나 신맛을 특히 잘 느낄 수 있는 맛의 종류에 따라 특정 구역이 있다는 오랜 오해가 있습니다. 하지만 이 속설은 혀의 그림을 잘못 읽은 데서 비롯된 것입니다. 오늘날에도 많은 교과서에서 이러한 구역을 찾을 수 있습니다.

단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 고소한 맛은 실제로 혀의 모든 부위에서 느낄 수 있습니다. 혀의 측면만이 전체적으로 가운데보다 더 민감합니다. 혀의 뒷부분은 쓴맛에 매우 민감하다는 한 가지 예외를 제외하고는 모든 미각에 해당됩니다. 이는 독하거나 상한 음식이나 물질이 목구멍으로 들어가 삼키기 전에 뱉어낼 수 있도록 우리를 보호하기 위한 것으로 보입니다.

혀의 모든 곳에서 다양한 맛을 맛볼 수 있습니다.

시식에는 어떤 것이 포함되나요?

음식을 먹으면 음식의 맛을 담당하는 화학 물질이 입안의 신경 세포와 접촉하게 됩니다. 이 화학 물질은 감각 세포 벽의 특정 단백질을 변화시켜 신경 세포를 활성화합니다. 이러한 변화로 인해 감각 세포는 화학적 메신저를 방출하고, 이는 다시 다른 신경 세포를 활성화합니다. 그러면 이 신경 세포는 “맛” 정보를 뇌로 전달합니다.

혀의 점막에 있는 많은 사마귀 같은 돌기는 미각 생성 물질이 신경 신호로 변환되는 곳입니다. 미유두라고 하는 이 돌기에는 특별한 구조를 가진 감각 세포가 많이 있습니다: 다른 세포들과 함께 중앙을 중심으로 여러 부분이 배열된 오렌지처럼 보이는 새싹을 구성합니다.

새싹의 위쪽에는 액체로 채워진 작은 구멍이 있습니다. 맛을 담당하는 화학 물질이 이 깔때기 모양의 공간으로 들어갑니다. 이렇게 하면 물질을 삼키기 전에 가능한 한 많은 감각 세포에서 감지하고 분석할 수 있습니다.

미각 유두란 무엇인가요?

미각유두는 혀를 덮고 있는 점막 아래에 있는 사마귀 같은 돌기들로 이루어져 있습니다. 미각유두는 혀의 표면적을 크게 늘려 개별 맛을 더 강렬하게 인식할 수 있도록 합니다. 따라서 일종의 미각 확대 효과가 있습니다. 유두에는 감각 세포가 있는 여러 개의 미뢰가 있습니다.

미각 유두에는 모양에 따라 세 가지 유형이 있습니다:

곰팡이 유두Fungiform papillae

곰팡이 유두는 가장 흔한 유형으로, 혀 표면 전체에 200~400개의 돌기가 퍼져 있습니다. 주로 혀의 끝과 가장자리에서 발견되며, 이 부위는 특히 미각에 민감합니다. 곰팡이 유두는 미각만 감지하는 것이 아닙니다: 촉각과 온도를 감지하는 감각 세포도 포함되어 있습니다. 각 유두에는 3~5개의 미뢰가 있습니다.

구상 유두Circumvallate papillae

구개유두는 매우 크며 목구멍이 시작되는 혀의 밑부분에 있습니다. 사람마다 7~12개의 구개유두가 있지만, 각 유두에는 수천 개의 미뢰가 있습니다. 구상 유두는 둥글고 돌출되어 있으며 육안으로 볼 수 있습니다. 혀 뒤쪽에 V자 모양으로 배열되어 있습니다. 각 구상 유두는 감각 세포를 향해 미각 생성 물질을 “세척”하는 많은 땀샘을 포함하는 일종의 트렌치로 둘러싸여 있습니다.

엽상 유두Foliate papillae

엽상 유두는 입 뒤쪽의 혀 가장자리에서 육안으로도 볼 수 있습니다. 거기에서 서로 가깝게 접혀 있는 여러 개의 주름을 볼 수 있습니다. 우리 혀에는 약 20개의 엽상 유두가 있으며, 각 유두에는 수백 개의 미뢰가 있습니다.

미뢰란 무엇인가요?

미뢰는 진정한 미각 기관입니다. 미뢰에는 수많은 감각 세포가 있으며, 이는 차례로 여러 가지 신경 섬유에 연결되어 있습니다.

각 미뢰에는 10~50개의 감각 세포가 있습니다. 이 세포들은 꽃봉오리 또는 오렌지 모양의 캡슐을 형성합니다. 이 캡슐의 끝에는 미각 기공이라고 하는 액체로 채워진 깔때기로 통하는 입구가 있습니다. 이 깔때기에는 미각 털이라고 하는 얇은 손가락 모양의 감각 세포 확장이 포함되어 있습니다. 미각 털 표면의 단백질은 맛을 내는 물질을 세포 표면에 결합합니다.

미뢰

미뢰는 유두의 벽과 홈에 있습니다. 성인의 미뢰는 총 2,000~4,000개 정도입니다. 미뢰의 감각 세포는 일주일에 한 번씩 재생됩니다.

미뢰의 대부분은 혀에 있습니다. 그러나 구강 내 다른 곳, 즉 목 뒤, 후두개, 비강, 심지어 음식 관의 윗부분에도 맛을 감지하는 세포가 있습니다. 영유아는 입천장의 입천장, 혀의 중앙, 입술과 뺨의 점막에도 감각 세포가 있습니다.

맛을 인지하는 마지막 단계는 신경계에 신호를 보내는 것입니다. 이는 여러 개의 뇌신경에 의해 이루어집니다. 모든 정보는 뇌신경을 따라 뇌간의 아래쪽 부분(수질)으로 전달됩니다. 그 지점에서 분열이 일어납니다: 일부 신경 섬유는 통증, 온도 또는 촉각과 같은 다른 감각 신호와 함께 미각 신호를 여러 교환 지점을 통해 의식으로 전달합니다.

다른 신경 섬유는 의식적 지각을 위한 교환 지점을 우회하여 우리의 생존을 담당하는 뇌의 “감각 지각” 부분으로 직접 연결됩니다. 여기서 미각 신호는 다양한 후각 신호와 결합됩니다.

미각에는 몇 가지 종류가 있을까요?

감각 세포의 약 절반은 다섯 가지 기본 미각 중 몇 가지에 반응합니다. 이들 사이의 유일한 차이점은 기본 맛에 대한 민감도가 다르다는 것입니다. 따라서 각 세포에는 맛의 우선순위가 정해진 특정 맛의 팔레트가 있습니다.

예를 들어, 한 세포는 단맛에 가장 민감하고 신맛, 짠맛, 쓴맛 순으로 민감하지만 다른 세포는 맛의 우선순위가 다를 수 있습니다. 혀의 여러 부위에서 나오는 모든 감각 세포 신호가 결합되어야만 완전한 맛을 느낄 수 있습니다.

나머지 절반의 감각 세포와 신경 섬유는 하나의 맛에만 반응하는 특화된 세포입니다. 이 세포의 역할은 맛의 강도에 대한 정보(예: 짠맛 또는 신맛)를 전달하는 것입니다.

다섯 가지 기본 맛과 10단계의 강도가 있다고 가정하면 10만 가지의 다양한 맛이 가능하다는 뜻입니다. 촉각, 온도, 후각까지 합치면 미각을 통해 느낄 수 있는 감각의 수는 엄청나게 많아집니다.

Sources

Brandes R, Lang F, Schmidt R. Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie. Berlin: Springer; 2019.

Menche N. Biologie Anatomie Physiologie. München: Urban und Fischer; 2016.

Plattig KH. Spürnasen und Feinschmecker: Die chemischen Sinne des Menschen. Berlin: Springer; 1995.

Pschyrembel Online. 2022.

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