◎今月の話題


 

味覚センサー

九州大学大学院 システム情報科学研究院 教授 都甲 潔

 


おいしさの謎

 「おいしさ」って何だろう。
 ある人は豚骨味のラーメンをおいしいというし、またある人は、いや、やっぱ
りラーメンは醤油味でなくっちゃ、という。

 お米についても日本人は粘りのあるご飯が好きだが、フランス人はパサパサし
たお米を好む。このような「好き・嫌い」「おいしさ」はどうして、どのような
メカニズムで生じるのだろうか。

 例えば、単細胞生物である大腸菌やゾウリムシは一般に甘い物質には近づくが、
苦い物質からは逃げる。甘い物質はエネルギー源となるのに対し、苦い物質は一
般に毒となるからだ。

 このような単細胞生物も甘い物質を好き、苦い物質を嫌いと考えているのであ
ろうか。

 人間の赤ちゃんは、甘いものを口にすると、とっても幸せそうな顔をする。

 他方、苦いものだと、口をへの字にして顔をしかめる。

 どうやら甘いものは「好き」、苦いものは「嫌い!」といっているようなのだ。
単細胞生物とよく似ている。大人になると、コーヒーなどの苦いものも好きにな
る。本来嫌いだったものが好きになる。不思議だ。

味の受容と認識

 舌面にはざらざらとしたつぶつぶがたくさん存在する。これが乳頭で、糸状乳
頭、茸状乳頭、有郭乳頭、葉状乳頭の4種類がある。糸状乳頭以外の乳頭は味蕾と
いう器官を持つ。

 味は味蕾にある味細胞でまず受容される。砂糖やカフェインなどの物質が味細
胞に作用し、その情報が脳へ行くことで味が分かることになる。

 細胞一般にいえることだが、味細胞も生体膜なるもので表面をおおわれている。
生体膜には、化学物質を受け取る受容体(レセプター)があり、受け取ったとい
う情報が電気信号へ変換され、味細胞へつながっている神経へ伝わり、それが脳
へ行くことになる。

脂質膜を用いた味覚センサー

 生体膜は脂質膜にたんぱく質が埋まった構造をしている。それではこれを模倣
したらどうなるか。

 それが味覚センサーだ。人の感性を表現できる世界初の生体模倣(バイオミメ
ティック)デバイスである。その受容部に脂質膜を用いている。8種類の異なる脂
質材料から異なる性質の脂質膜を作り、いわば八枚舌で味を測ろうというわけだ。

 原理はほとんど生体系と同じである。化学物質が膜と相互作用し、それが電圧
に変換され、その情報がケーブルを伝ってコンピュータに行く。8種類の膜はそれ
ぞれ酸味によく応答、塩味に応答といった具合に各味質に対する応答の大きさが
異なるのである。従って、8種類の膜の電圧出力からなる応答パターンから味質と
味強度が判定できる。ヒトの場合数千本の神経があり、それらから構成されるパ
ターンで味の認識を行う。センサーではそれが8本というわけだ。

なぜ霜降り肉はおいしいのか

 脂の量が異なる4種類の豚肉でトンカツを作り、食べ比べるという企画があるテ
レビ番組で行われた。その結果、ほとんど全員がバラ肉を一番おいしいと答えた
のだ。それは脂が一番多かったからである。脂があると、肉がおいしくなるのだ。

 味覚センサーで測った結果は一目瞭然であった。その応答パターンから、霜降
り肉では脂身の作用で酸味や苦味といった強い味が弱くなったことが分かったの
である。どうやら霜降り肉のおいしさは、舌の表面に脂がくっつき、イヤな味が
舌に作用するのを防いでなめらかな舌ざわり、柔らかな味を作り出しているため
といえそうだ。

 また、このおいしさの秘密は、香りにもある。バラ肉はヒレ肉に比べてはるか
に多くの香り物質が含まれている。香りの少ないモモ肉をしゃぶしゃぶにして、
一方はそのまま、もう一方は豚の脂の香りをかがせながら食べてみると、ほとん
ど全員が香りをプラスしたほうがおいしいと答えたという報告がある。

 脂には他の作用もある。それは、脂を食べることで、脳内にドーパミンが放出
されるというものだ。ドーパミンは快感を与える物質である。脂はアルコールや
麻薬、タバコと同じように快感を与える常習性のある物質だったのである。

 また、この脂はあのうま味物質であるグルタミン酸ともよく似ている。脂の成
分である脂肪酸は、グルタミン酸と同様末端にカルボキシル基(-COOH)と呼ばれ
る構造を持っている。その結果、小腸ではグルタミン酸と脂肪酸とがよく似た物
質として認識される。腸は脂を味わっているのだ。

 また、この霜降りのおいしさと同じメカニズムが、「仕事のあとのビールはう
まい」にも働いている。ストレスを感じると、唾液に脂(リン脂質)が混じって
くるらしい。つまり、脂が苦味をマスクしているのだ。苦味抑制効果のおかげで、
苦いものをそれほど苦くは感じないのだ。

新しい食文化の創造へ向けて

 味覚センサーを用いて、誰もが一目でわかる「食譜」を創ること。これは新し
い食文化の創造だ。私たちは2、3百年も前のバッハやベートーヴェンの曲を演奏
し、聴くことができる。それは本来、聴覚の文化であった音楽を、楽譜の形で視
覚情報として保存することができたからである。味覚センサーを用いて今の食文
化を後世に残すことが可能である。人類が母なる地球から宇宙へ飛び出そうとい
う今、宇宙へデジタル化した味のデータベースを送信することも可能である。

 バイオ、IT、ロボット、ナノテクノロジー、感性と21世紀のキーワードは、私
たちに未曾有のライフスタイルの変革を迫っている。生物は外界を認識するセン
サー(五感)を有しているがゆえにこの地球上を謳歌した。しかし、人間は自分
の五感ではもはや検知、制御できないほどの物質や力を得るに至り、今度はそれ
を認識、制御できる人を超えたセンサーを必要としている。味覚センサー開発は
その試みの1つに過ぎない。



とこう きよし

昭和50年九州大学工学部電子工学科卒業、55年九州大学大学院工学研究科博士課
程修了。
九州大学工学部電子工学科助手、助教授を経て、現在九州大学大学院システム情
報科学研究院教授。
著書に「旨いメシには理由がある」(角川書店)、「感性バイオセンサー」(朝
倉書店)、「Biomimetic Sensor Technology」(Cambridge University Press)
など多数.


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