Umami. El quinto sabor

Te das cuenta que te has hecho mayor cuando al ver los libros de texto de las nuevas generaciones, aparecen cosas que en tu época no existían o eran diferentes. Plutón ya no es un planeta, ya no existen los 5 Reinos de la vida y los sabores no son 4, sino 5. ¿No lo sabías? Pues aparte del dulce, salado, ácido y amargo existe un quinto sabor, llamado umami, palabra japonesa que significa sabroso o gustoso. Y está en más alimentos de los que te imaginas.

Este sabor se debe sobre todo a una molécula muy conocida por los químicos y biólogos: el ácido glutámico (o glutamato cuando se ioniza), que es uno de los aminoácidos que forman parte de las proteínas y además, un neurotransmisor. Pero también dan este sabor los ribonucleótidos como el monofosfato de guanosina (GMP) y el monofosfato de inosina (IMP).

 El sabor umami serviría para reconocer alimentos ricos en proteínas y aminoácidos, al igual que el sabor dulce sirve para detectar los que tienen sacarosa y glucosa (alimentos ricos en energía), el salado para asegurar el correcto balance de electrolitos y los sabores amargo y ácido para protegernos contra la posible ingesta de alimentos tóxicos, en mal estado, nocivos o envenenados. Este sabor sería como un agradable sabor cárnico o a caldo que deja una sensación prolongada y que cubre toda la lengua y además induce la salivación. Su efecto fundamental es la capacidad de equilibrar y redondear todo el sabor de un plato, ya que potencia y realza el sabor agradable de una gran cantidad de alimentos. El glutamato en su forma ácida (ácido glutámico) tiene un sabor a umami suave, mientras que las sales del ácido glutámico, los glutamatos, se ionizan fácilmente para proporcionar el característico sabor a umami. ¿Y qué alimentos presentan un contenido rico en glutamato y por lo tanto dan sabor umami? Pues muchos de ellos se usan en la cocina como potenciadores del sabor. Si tú enriqueces y no cueces, estás usando el sabor umami. Los quesos curados (sobre todo el parmesano), el jamón serrano, la carne cruda, las anchoas, espárragos, salsa de soja y salsas de pescado del sudeste asiático (también en el antiguo garum romano), el alga kombu (Laminaria japonica), espárragos, tomates, champiñones, espinacas, té verde y muchas frutas maduras tienen altos niveles de glutamato, GMP o IMP.

En la cocina, cada vez se usa más el glutamato como potenciadores de sabor y forman parte de los famosos E que vemos muchas veces en los productos. El E620 es el ácido glutámico; el E621 es el glutamato monosódico; el E622, el glutamato monopotásico; el E623, el calcio diglutamato; el E624, el glutamato monoamónico y el E625, el magnesio diglutamato. El E621, el glutamato monosódico o GMS, está además asociado con el conocido como Síndrome del restaurante chino, que provoca una serie de síntomas como migraña, rubor, sudor y/o gases. No se sabe a ciencia cierta si es éste el que lo produce, pero también se ha visto en personas que no toman alimentos con GMS como aditivo pero sí alimentos que lo llevan de forma natural, como pizza con tomate, champiñones, anchoas, espinacas y queso parmesano, por ejemplo.

Se pensaba que existía un mapa de sabores en la lengua (la primera imagen de este artículo) y que cada zona podía reconocer cada uno, pero estudios recientes demuestran que las células con los receptores para los sabores (TRCs de sus siglas en inglés, Taste-Receptor Cells) están en todas las partes de la lengua. Los receptores para los sabores son de distintos tipos pudiéndose clasificar en:

• GPRCs (Receptores acoplados a proteínas G). Estos receptores son proteínas transmembrana con una dominio externo que une al ligando, en este caso la molécula que provoca el sabor, y otro dominio interno que en este caso está asociado a proteínas G. La unión del ligando al receptor provoca un cambio conformacional que provoca una cascada de señalización al activar las proteínas heterotriméricas G que provocan finalmente la producción de mensajeros secundarios y provocan la respuesta. A este grupo pertenecen los receptores de los sabores dulce, umami y amargo.
  • Receptores T1Rs que son los T1R1, T1R2 y T1R3. Estos receptores se unen dando lugar a 3 combinaciones: T1R1+3, T1R2+3 y T1R3 solo.
    • La combinación T1R2+3 da lugar al receptor del sabor dulce.
    • La combinación T1R1+3 da lugar al receptor del sabor umami.
    • El receptor T1R3 por sí solo detecta altas concentraciones de azúcares pero no el sabor dulce.
  • Receptores T2Rs son un grupo donde hay un número variable de receptores (desde 21 en el perro a 42 en ratas) que se expresan en la misma TRC (células con los receptores para los sabores) y reconocen los sabores amargos.
• Canales TRP (Transient Receptor Potential) como el detectado para el sabor ácido PKD2L1. Los receptores para el sabor salado y ácido aun no son muy conocidos y se cree que pueden ser canales de membrana especializados en transportar iones Na⁺ y H⁺.

Un grupo de mamíferos donde se han estudiado los receptores para los sabores son el Orden Carnivora. Este es un buen grupo para este estudio ya que incluye especies carnívoras estrictas como los felinos, omnívoras como los osos (el polar es carnívoro estricto) o herbívoros como el panda. También se ha estudiado en especies que viven y se alimentan en el agua como el león marino y el delfín nariz de botella, pero que no están emparentadas estrechamente.

Se ha comprobado que los felinos (se ha visto en gatos, tigres y guepardos), pinnípedos (el grupo de las focas, morsas y leones marinos), hienas y algunas especies de nutrias no detectan el sabor dulce porque presentan mutaciones en el gen Tas1r2, el gen que codifica el receptor T1R2. Recordemos que la combinación de T1R2 y T1R3 es la que sirve para detectar el sabor dulce. Esto también ocurre en pollos, caballos, una especie de rana y los vampiros. El caso del vampiro es curioso porque tiene mutados los 3 genes Tas1r, y es incapaz de percibir ni el sabor dulce ni umami, al igual que le ocurre al delfín y el león marino. El gen Tas1r1, que codifica el receptor T1R1 que percibe el umami, está ausente o mutado en la mayoría de murciélagos ya que muchos de ellos son insectívoros o frugívoros. Y lo mismo ocurre con el oso panda. Debido a su estricta dieta a base de bambú, tiene mutado Tas1r1, pero es curioso que otras especies herbívoras como el caballo o la vaca, tienen el gen intacto, aunque no se ha comprobado si es funcional.

El genoma del delfín se utilizó para buscar los genes de los receptores T2Rs, se encontraron 10 genes pero todos ellos estaban mutados y daban proteínas no funcionales, así que los delfines serían incapaces de detectar el sabor amargo, el umami y el dulce. Posiblemente en el agua, el sentido del gusto no sea de mucha utilidad. También se puede deber a su estilo de alimentación, ya que se tragan a sus presas enterar así que no mastican ni degustan el alimento.

Poco a poco se va avanzando e indagando en este interesante mundo y vemos que la dieta de muchos animales depende de los receptores para los sabores. ¿O se perdieron estos receptores debido a la dieta? La respuesta puede que la tengamos muy pronto.

Víctor Tagua

Referencias

Chandrashekar, J., Hoon, M., Ryba, N., & Zuker, C. (2006). The receptors and cells for mammalian taste Nature, 444 (7117), 288-294 DOI: 10.1038/nature05401

Li X, Li W, Wang H, Cao J, Maehashi K, Huang L, Bachmanov AA, Reed DR, Legrand-Defretin V, Beauchamp GK, & Brand JG (2005). Pseudogenization of a sweet-receptor gene accounts for cats’ indifference toward sugar. PLoS genetics, 1 (1), 27-35 PMID: 16103917

Zhao, H., Yang, J., Xu, H., & Zhang, J. (2010). Pseudogenization of the Umami Taste Receptor Gene Tas1r1 in the Giant Panda Coincided with its Dietary Switch to Bamboo Molecular Biology and Evolution, 27 (12), 2669-2673 DOI: 10.1093/molbev/msq153

Zhao, H., Xu, D., Zhang, S., & Zhang, J. (2011). Genomic and Genetic Evidence for the Loss of Umami Taste in Bats Genome Biology and Evolution, 4 (1), 73-79 DOI: 10.1093/gbe/evr126

Jiang P, Josue J, Li X, Glaser D, Li W, Brand JG, Margolskee RF, Reed DR, & Beauchamp GK (2012). Major taste loss in carnivorous mammals. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109 (13), 4956-61 PMID: 22411809

Nota: Esta entrada participa en la XV Edición del Carnaval de Química que este mes se alberga en “El cuaderno de Calpurnia Tate”, el blog de Luis Moreno (@luisccqq) y en la XIII Edición del Carnaval de Biología que se celebra en el gran Blog Caja de Ciencia de Marisa Alonso (@lualnu10).

Victor Tagua

Doctor en Genética y Biología Molecular. Investigador en Biomedicina y Biotecnología. Apasionado de la divulgación en varios formatos.
#SinCienciaNoHayFuturo