Physiologie du goût sucré

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Lorsque nous percevons les saveurs, celles-ci sont associées à des sensations olfactives, somesthésiques (perception de la texture, température, du pétillant, piquant...) pour former ce que l'on appelle improprement le « goût ». Le goût est si familier qu'il semble inconcevable que l'on n'en ait pas décrypté les mécanismes dans les moindres détails. Et pourtant, c'est bien le cas...

« Physiologie du goût sucré » - Crédit photo : www.isto.ucl.ac.be La cause s'en trouve probablement dans nos limites techniques et intellectuelles : la recherche en chimio-réception fait appel à des concepts et à des techniques qui connaissent actuellement une évolution rapide et prometteuse. Depuis longtemps, il est « habituel » de décrire les saveurs au moyen de quatre descripteurs de base : sucré, salé, amer et acide. A ces qualificatifs, certains auteurs ont proposé d'ajouter une cinquième saveur, l'umami, correspondant à la sensation gustative produite par l'ingestion de glutamate. En fait, cette vision de quatre ou cinq saveurs primaires est excessivement réductrice, comme nous allons le voir.

Comment détectons-nous le goût sucré ?

La saveur d'un aliment est constituée par tout un ensemble de sensations à la fois olfactives, somesthésiques (perceptions tactiles, température, douleur...) et gustatives proprement dites.

Environ 8 000 bourgeons gustatifs assurent la détection des saveurs. Ils sont présents majoritairement au niveau de la langue, plus précisément des papilles gustatives, mais également dans l'épiglotte, le pharynx et le palais. Ces amas sont constitués de 50 à 125 cellules spécialisées reliées entre elles. Celles-ci se renouvellent tous les 8-10 jours environ, permettant ainsi un maintien du potentiel gustatif, même après une brûlure. Les cellules des bourgeons gustatifs se terminent par de fines microvillosités qui entrent en contact avec les substances sapides dissoutes dans la salive.

Contrairement aux croyances populaires, il n'y a pas de zone de la langue associée spécifiquement à une saveur. En effet, une même cellule gustative, quelle que soit sa localisation, est sensible à plusieurs types de stimulus sapides, transmis par une grande variété de récepteurs gustatifs peu spécifiques [1].

Il n'y a pas une zone particulière de la bouche ou un type particulier de papilles qui détecterait le goût sucré. On peut même dire que chaque papille répond à tous les goûts.

Plus de 8 000 bourgeons gustatifs situés essentiellement dans les papilles gustatives de la langue, mais également dans l'épiglotte, le pharynx et le palais, permettent de détecter des molécules sapides (gustatives). Composés de cellules sensorielles reliées entre elles et qui se renouvellent tous les 8 ou 10 jours, ils contiennent des récepteurs qui captent les molécules sapides des aliments ou des boissons, dissoutes dans la salive. Certains de ces récepteurs détectent des molécules qui suscitent un goût sucré ; d'autres sont plus particulièrement activés par un ou des goûts amers ; d'autres encore sont activés par l'acide (H+) ou par l'ion sodium (Na+) salé.

Les goûts sucrés par exemple sont principalement perçus par le couple de récepteur T1R2-T1R3. Certaines molécules sucrées, comme la saccharine, sont capables d'activer ce couple de récepteur, mais également des récepteurs de la famille T2R ce qui nous permet de la différencier du saccharose.

Une récente étude de corrélation phénotype/génotype a montré que le polymorphisme génétique des récepteurs T1R1 et T1R3 rend partiellement compte des très importantes différences de sensibilité individuelle de l'homme au glutamate. Ces données suggèrent que chaque « goût » n'est pas détecté par un seul récepteur, ou par quelques récepteurs spécifiques, mais vraisemblablement bien par l'interaction des signaux envoyés par de nombreux récepteurs [2].

Les signaux envoyés par l'ensemble des récepteurs produisent une cascade d'événements, qui se traduit par l'envoi d'influx nerveux au cerveau. Ces informations, ainsi que celles transmises par les récepteurs sensibles à la température ou aux différentes textures sont transmises au cortex cérébral par l'intermédiaire de quatre nerfs. Le nerf facial transmet les signaux provenant des bourgeons du goût localisés sur les deux tiers antérieurs de la langue et sur le palais ; le nerf trijumeau transmet des informations mécaniques, thermiques et chimiques ; le nerf glossopharyngien véhicule les informations gustatives et somesthésiques du dernier tiers de la langue. Enfin les informations de la gorge et de l'épiglotte sont transmises par le nerf vague. L'ensemble de ces signaux passe par un relais nerveux dans le bulbe rachidien et se conjugue au niveau thalamo-cortical avec les informations issues de l'olfaction rétro-nasale. Les messages sensoriels traités dans plusieurs aires du cortex cérébral s'associent ensuite pour former une image multisensorielle complexe [3]. A l'image multisensorielle de l'aliment s'intègrent finalement d'autres messages sensoriels (vue, ouïe...), hédoniques et mémoriels.

Le goût est une reconstruction du système nerveux central

Quand une molécule sapide se lie à un type de récepteur, des influx nerveux sont envoyés au cerveau via quatre nerfs. Ces nerfs transmettent une information gustative et somesthésique qui sera traitée dans différentes aires du cortex cérébral et sous-cortical avec d'autres messages sensoriels (notamment olfactifs et somesthésiques) mais aussi des messages hédoniques (plaisir ou dégoût) ou mémoriels, permettant ainsi la formation d'une image multi sensorielle complexe de l'aliment ou de la boisson dégustée.

Le goût sucré, une prédisposition innée ? Quelle évolution avec l'âge ?

L'influence de l'expérience intra-utérine a pu être étudiée grâce aux progrès de l'imagerie médicale. En effet, il a été observé que le fœtus, disposant de bourgeons du goût fonctionnels durant le troisième trimestre de la grossesse, exprimait sur son visage et dans son comportement, les modifications perçues dans la composition du liquide amniotique [4].

Plus tard, à quelques heures de vie, donc avant toute expérience alimentaire, le nouveau-né manifeste son contentement lorsqu'on lui propose une solution au goût sucré, et rejette une solution de quinine. Ces expressions et mimiques faciales stéréotypées sont appelées « réflexes gusto-faciaux ». Elles sont innées, universelles pour tous les nourrissons humains et témoignent de la constitution d'un répertoire gusîatif « de base ». Ainsi, tous les nouveau-nés sont en mesure de distinguer les solutions sucrées, bénéfiques car sources de glucides et donc d'énergie [4].

Tous les nouveau-nés sont en mesure de distinguer les solutions sucrées. Cette sensibilité au goût sucré est probablement acquise dans le ventre de la mère : le goût sucré est d'ailleurs susceptible de générer un plaisir avant même la naissance. « In utero, le bébé perçoit, avec son système gustatif, des différences de concentration de glucose sanguin ; simultanément, il peut associer la diminution de la glycémie à la sensation de faim de sa mère et ressentir le soulagement qui suit la récupération après absorption de nourriture », explique Annick Faurion. « Le rapport affectif avec la saveur sucrée est donc acquis très tôt ».

Durant sa prime enfance, puis tout au long de sa vie, tout individu va développer un répertoire alimentaire propre par la voie de l'apprentissage. Ce répertoire est également aussi lié aux mécanismes de régulation de la prise alimentaire via l'appétit et le rassasiement [4]. Il semble que les grandes lignes des choix alimentaires se déterminent tôt dans la vie (avant 4 ans) et soient relativement stables par la suite [5].

Le plaisir - ou la recherche de la réduction du déplaisir dû au déficit de glucose sanguin - a une fonction biologique : il nous inciterait à consommer ce qui est bon et utile pour notre développement. « Nous aimons ce qui améliore notre glycémie. Or, parmi les lipides, les protéines et les glucides, les glucides simples (ou sucres) sont ceux que nous métabolisons le plus vite. Ils nous permettent en effet de faire face à très court terme, à une perte d'énergie. Le plaisir vient de cette capacité que nous apporte le sucre de récupérer au plus vite d'une concentration trop faible de glucose dans le sang. Et inconsciemment, l'organisme se conditionne pour savoir qu'il se sentira mieux après absorption de sucre ».

Quelles variations dans la sensibilité au goût sucré ?

La plus ou moins grande sensibilité gustative dépend autant de la molécule sapide que du sujet qui la goûte. Elle reste aujourd'hui totalement imprédictibie [3]. Un certain nombre de facteurs influencent la perception des saveurs et par conséquent celle de la saveur sucrée : la concentration, la température et le milieu de solubilisation. Un certain nombre d'autres facteurs plus personnels et subjectifs rentrent néanmoins en jeu.

La sensibilité est un paramètre physiologique qui caractérise la capacité des individus à détecter une saveur à une certaine concentration. La sensibilité pour le goût sucré est très variable selon les individus : 66% de la population détecte le sucre ou saccharose avec un niveau de sensibilité variant dans un rapport de 1 à 4. De ce fait, mettre 1/2 ou 2 sucres dans son café ne signifie pas nécessairement que l'on aime plus ou moins le sucre : « il peut s'agir d'une question de préférence (on peut aimer mieux très sucré), ou d'une moindre sensibilité au goût sucré (on en perçoit moins le goût que d'autres personnes) » explique Annick Faurion.

Les variations de la sensibilité au goût sucré d'un individu à l'autre peuvent s'expliquer par plusieurs raisons :

Différences génétiques : La mesure de la sensibilité à un produit, dans une population donnée, permet de dresser des distributions de sensibilité [3], caractérisées par une extrême variabilité notamment liée au polymorphisme génétique des récepteurs du goût.

Pour le saccharose par exemple, 66 % de la population détecte la saveur sucrée dans un éventail de concentrations variant dans un rapport de 3. Pour 100 % de la population, l'intervalle varie dans un rapport supérieur à 10. On peut ainsi imaginer qu'un individu qui met. deux sucres dans son café n'aime pas forcément plus le sucre qu'un autre qui en met un demi. Il est peut être simplement moins sensible à la saveur sucrée [3]. Phénomène encore plus préoccupant pour ceux qui se soucient de la valeur calorique des aliments sucrés, le pouvoir sucrant d'un éduicorant donné dépend tellement du dégustateur que sa valeur moyenne perd toute signification à l'échelle de l'individu.

Différences selon le sexe : Il semble que l'attrait pour le goût sucré soit plus important chez l'homme que chez la femme [6].

Différences selon le support alimentaire : Le qualificatif « sucré » a été mis en place par référence au saccharose, dont chaque individu possède une image sensorielle précise. Néanmoins, la perception de la saveur sucrée se trouve bien souvent qualifiée en nommant l'aliment qui lui sert de support, mais chacun a ses propres références et ses ressentis par rapport à ces supports de la saveur sucrée. Par ailleurs, dans un mélange, les goûts des différents constituants ne se combinent absolument pas de manière additive [7].

Différences hédoniques : Appartenant au domaine de l'affectif cette composante hédonique prend souvent une grande importance pour l'individu qui doit décrire une saveur : « le goût de » tend alors à se confondre avec « le goût pour »... La description qualitative d'une saveur peut en effet s'avérer délicate avec un nombre limité de qualificatifs, tandis qu'il est plus facile d'estimer une saveur comme « bonne » ou « mauvaise ».

Différences sémantiques : L'absence de consensus sensoriel entre les individus explique la pauvreté du vocabulaire permettant de décrire les goûts. Bien que les différences qualitatives perceptibles Sors de la consommation de différents produits sucrés soient difficiles à décrire, il est clair qu'il existe des, et non pas une, saveurs sucrées [7].

Différences culturelles : Les goûts sont influencés par les représentations intellectuelles et/ou culturelles des aliments, les rendant acceptables pour la consommation ou pas.

Différences dans le temps : La perception gustative du sujet âgé est souvent modifiée. En effet, des extractions ou traitements dentaires de plus en plus nombreux, une variation qualitative de la salive et une réduction importante du nombre de bourgeons du goût, peuvent entraîner une diminution de la sensibilité gustative. La perte de la perception de la « flaveur » des aliments, constitue une donnée importante dans la diminution de l'appétit du sujet âgé [8].

Des appréciations variables du goût sucré : l'exemple des boissons

L'influence de la culture Selon les pays, et en fonction des traditions culinaires et culturelles, les préférences s'orientent vers des boissons plus ou moins sucrées. Les recettes des boissons s'adaptent alors pour répondre aux attentes. Un exemple : les teneurs en sucres de la boisson Fanta orange diffèrent selon les régions du monde où elle est commercialisée, pour s'adapter aux préférences locales. Ainsi, en France, nos traditions culinaires héritées du XVIIème siècle ne mettent pas en avant le mélange des saveurs sucrées et salées au cours des repas. Cette tradition explique en partie l'une des plus faibles teneurs en sucres de cette boisson, par rapport à d'autres régions du monde.

L'influence de l'âge Le goût sucré, préférence très prononcée à la naissance, reste apprécié dans l'enfance et à l'adolescence. Une étude menée chez des adolescents américains (9-15 ans) montre qu'ils préfèrent des boissons plus sucrées que les adultes [9]. Cette préférence évolue quand ces adolescents passent à l'âge adulte : une autre étude du même auteur, a montré que ces mêmes adolescents, 10 ans plus tard, préfèrent des boissons moins sucrées [10].

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Conclusion

Le sens gustatif est de tous nos sens, le moins connu. C'est un mélange infiniment complexe d'informations sensorielles mettant en jeu la gustation elle-même mais aussi l'odorat, le sens tactile ainsi que des composantes affectives fortes.

Pour certaines saveurs, comme la saveur sucrée, le rapport affectif semblerait inné ou tout au moins acquis très tôt, dès la vie fœtale puis, renforcé par les habitudes alimentaires dans la petite enfance.

Mais si nous n'avons pas tous les mêmes préférences alimentaires, ce n'est pas uniquement en référence à notre éducation et à notre culture. Notre patrimoine génétique détermine également une part importante de nos choix.

Et il est fort à parier que les travaux de recherche du 21 ème siècle donneront enfin au goût la place qui lui revient grâce aux avancées de la biologie moléculaire, de la génétique de l'individu et des neurosciences cognitives.

L'intervenant

Annick Faurion est neurophysiologiste de la gustation, chargée de recherche au CNRS (Laboratoire de neurobiologie sensorielle à Jouy-en-Josas). Spécialiste de la physiologie du goût et du système gustatif, elle mène d'importants travaux de recherche, en particulier sur le polymorphisme des récepteurs gustatifs et les différences de sensibilité aux stimulus sapides selon les individus. Parmi ses dernières publications : une étude portant sur les sensibilités au glutamate [11] et une étude sur le rôle des dents dans la perception du goût [12].

Références :

  1. D Smith, R Margolskee. Le sens du goût. Pour la Science. 2001 ; 283 : 36-43.
  2. M Raliou et al. Nonsynonymous single nucleotide polymorphisms in human taslrl, tas1r3, and mGluR1 and individual taste sensitivity to glutamate. Am J Clin Nutr 90: 789S-799S, 2009.
  3. Faurion. Le goût des sucres : neurophysiologie. Dossiers scientifiques de l'IFN. Les Glucides Tome 2, 2000 3-17.
  4. F. Bellisle. Le comportement alimentaire humain. Approche scientifique. Monographie Chaire Danone. 1999.
  5. Nicklaus S, Boggio V, Chabanet C, et al. A prospective study of food variety seeking in childhood, adolescence and early adult life. Appetite. 2005; 44(3): 289-297.
  6. F. Bellisle. La perception de la saveur sucrée et ses modulations physiopathologiques. Dossiers scientifiques de l'IFN. Les Glucides Tome 2, 2000 :19-24.
  7. P. Reiser. Facteurs influençant la saveur sucrée des glucides. Dossiers scientifiques de l'IFN. Les Glucides Tome 2.2000 : 25-43.
  8. Faurion. Physiologie de la gustation. Physiologie sensorielle à l'usage des IAA. Editions Tec & Doc Lavoisier Paris.. 2004 :129-184.
  9. Desor JA. Et al. Science 1975 ; 190 (4215): 686-687.
  10. Desor JA., Beauchamp GK. Physiology and Behavior 1987 ; 39 (5): 639-641.
  11. « Nonsynonymous single nucleotide polymorphisms in human taslrl, taslr3, and mGluRl and individual taste sensitivity to glutamate ». Am J Clin Nutr. 2009 Sep;90(3):789S-799S. Epub 2009 Jul 1
  12. Taste deficits related to dental deafferentation: an electrogustometric study in humans. Eur J Oral Sci. 2006 Dec;114(6):456-64.

(Symposium « Le goût sucré : aspects physiologiques, sensoriels et comportementaux » organisé par Coca-Cola France - Les Entretiens de Bichat 2010)

SOURCE : Les Entretiens de Bichat 2010

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