Perception de l'arôme

a) Le fonctionnement de l'odorat

Il est reconnu que l'être humain n'utilise que très peu ses facultés olfactives comparé aux autres animaux. D'ailleurs, chez l'homme, les cellules olfactives n'occupent que cinq centimètres carrés environ de la cavité nasale, alors que celles d'un chien de grande taille peuvent couvrir environ cent mètres carrés ! Toutefois, il semble que le potentiel de transmission et de réception des stimulus olfactifs chez l'homme soit grand. Le bulbe olfactif humain est beaucoup plus important que celui des autres animaux et les connexions neurales y sont nettement plus nombreuses.
L'organe de l'odorat se situe dans la partie haute des fosses nasales. Ces deux cavités communiquent d'un coté avec l'extérieur, de l'autre vers l'intérieur, avec la partie supérieure du pharynx par deux orifices appelés choanes (du grec choàne signifiant entonnoir, cavité).
Chaque constituant odorant de l'aliment émet une tension de vapeurs ; toutes rassemblées, elles constituent l'arôme de cet aliment. Cette ambiance gazeuse est entraînée vers la fosse nasale selon deux mécanismes : par voie externe avec le courant normal de l'inspiration pulmonaire ; par voie rétronasale, lorsque l'ambiance se trouve dans la bouche. Cette dernière peut être très différente de celle perçue par voie directe, en effet, de nombreux changements sont intervenus : la température de l'aliment, la surface d'échange qui a pu être modifiée par une mastication, des modifications dues à des dissolutions dans la salive ou à des actions enzymatiques (amylases salivaires), des fixations de substances à l'intérieur de la cavité buccale.

La surface totale des cils olfactifs est cent fois plus importante que l'aire olfactive elle-même, ce qui offre un large potentiel de réception. Ces cils ont pour fonction de capter les substances volatiles présentes dans la cavité nasale. Lors de leur passage dans le nez, elles sont réchauffées par l'air ambiant, et, selon leur poids, atteignent plus ou moins rapidement les sites récepteurs. Il semblerait que les molécules odorantes se lient à des protéines hôtes, enclenchant ainsi la chaîne de signaux émis par le neurone olfactif et aboutissant au bulbe olfactif puis vers les parties du cerveau chargé de traiter et d'interpréter cette information.

b) Le sens du goût

La saveur est un mélange complexe d'informations sensorielles du goût (la gustation), de l'odeur (l'olfaction) et du sens tactile activé lors de la mastication. Bien que le mot goût désigne fréquemment la saveur, le terme ne s'applique au sens strict qu'aux sensations reçues par les cellules gustatives de la bouche. La perception gustative humaine est décrite au moyen de quatre qualificatifs: salé, acide, sucré et amer. Toutefois, certains ont proposé l'existence d'un cinquième, l'umami, d'un mot japonais qui signifie délicieux et désigne la sensation produite par le glutamate, l'un des 20 acides aminés qui composent les protéines. Sous forme de monosodium de glutamate, il est également un agent de sapidité ; c'est à dire qu'il accroît la sensibilité des récepteurs gustatifs. Néanmoins, nous verrons que le goût est un sens plus complexe que la simple combinaison de ces catégories fondamentales.

Les détecteurs gustatifs.

Les cellules sensorielles sont localisées dans des structures spécialisées, nommées bourgeons gustatifs, situées surtout sur la langue et sur le voile du palais. Sur la langue, la majorité de ces bourgeons sont regroupés dans les papilles, les petites granulosités qui donnent à la langue son aspect rugueux. Toutefois, les papilles de la langue les plus nombreuses, les papilles filiformes, ne contiennent pas de bourgeons gustatifs : elles sont responsables des sensations tactiles. Parmi celles qui contiennent des bourgeons gustatifs, les papilles fongiformes (en forme de champignon) de la partie antérieure de la langue sont les plus visibles: elles contiennent un ou plusieurs bourgeons et ressemblent à des points rosâtres répartis sur le bord de la langue. A l'arrière, de la langue, disposées en un V inversé, une dizaine de papilles de plus grande taille, nommées caliciformes, contiennent également des bourgeons gustatifs. Enfin, on trouve aussi des bourgeons gustatifs dans les papilles foliées, en forme de feuille, qui forment de petites tranchées sur les cotés de la région postérieure de la langue.


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Les bourgeons du goût sont des amas sphériques, en forme d'oignons, qui contiennent entre 50 et100 cellules gustatives. Au sommet de chacune, de fines projections, nommées microvillosités, font saillie à travers un pore gustatif, une ouverture à la surface du bourgeon du goût. La gustation fonctionne uniquement en milieu liquide. Les substances contenues dans la nourriture ingérée (les substances sapides) doivent d'abord être dissoutes par la salive avant d'atteindre et d'interagir avec les cellules gustatives. Elles interagissent avec deux types de protéines de la surface de ces cellules : les premières sont des récepteurs gustatifs, les secondes des pores nommés canaux ioniques.
À l'intérieur des cellules gustatives, ces interactions modifient les concentrations des arômes chargés électriquement, des ions. Comme dans les neurones, les ions ont des concentrations différentes de part et d'autre de la membrane des cellules gustatives. Cette différence de concentration en ions impose une différence de potentiel : la charge interne résultante est négative, tandis que la charge externe est positive. Les substances sapides modifient cet état en augmentant la concentration en ions positifs à l'intérieur des cellules gustatives : la différence de potentiel diminue. En raison de cette dépolarisation, les cellules gustatives libèrent des messagers chimiques, des neurotransmetteurs, vers les neurones qui entourent la base des cellules gustatives ; ces neurones captent les neurotransmetteurs, ce qui crée des signaux électriques, propagés, via plusieurs relais, jusqu'au cerveau.
Toutes les molécules sapides n'agissent pas de la même façon. Les ions hydrogènes (saveur acide) ou les ions sodium (saveur salée) agissent directement sur les canaux des membranes cellulaires, modifiant directement le potentiel électrique des cellules réceptrices en ajoutant leur charge électrique à la charge totale de la cellule. Les composés des autres saveurs, eux, doivent se lier à des molécules (des protéines) appelées "récepteurs" comme expliqué dans le schéma ci-dessous prenant comme exemple la molécule amère.