酸っぱさの正体は水素イオン！基本5味と受容のしくみを完全整理

正解は3です

問題文：水素イオンが刺激となって感じる味覚はどれか。

解説：正解は 3 の「酸味」です。ヒトの基本味覚は甘味・塩味・酸味・苦味・うま味の5種類があり、それぞれ舌の味蕾（みらい）にある味細胞で異なる仕組みによって感知されます。酸味の受容は、酸性物質（酢酸・クエン酸・乳酸など）が口腔内で解離して生じる水素イオン（H+）が、味細胞のイオンチャネル（PKD2L1など酸感受性チャネル）を介して細胞内に流入し、脱分極を引き起こすことで生じます。つまり「酸っぱさ」の本体は水素イオンであり、レモンや酢が酸っぱく感じられるのはこのためです。

選択肢考察

1. ×1.  塩味

   塩味の主な刺激物質はナトリウムイオン（Na+）である。食塩（NaCl）が水に溶けて生じたNa+が味細胞の上皮型ナトリウムチャネル（ENaC）を通って細胞内に流入し、脱分極を引き起こすことで塩味として感知される。水素イオンが主役ではない。

2. ×2.  甘味

   甘味はショ糖・果糖・ブドウ糖などの糖類や一部のアミノ酸、人工甘味料などがT1R2/T1R3というGタンパク質共役型受容体に結合することで感知される。水素イオンとは関係しない。

3. ○3.  酸味

   正解。酸味は酸性物質から遊離する水素イオン（H+）が味細胞の酸感受性チャネルに作用し、細胞内のpH低下や脱分極を引き起こすことで生じる。クエン酸・酢酸・乳酸などのpHが低い物質ほど強い酸味として感じられる。

4. ×4.  うま味

   うま味の主な刺激物質はL-グルタミン酸（昆布）、イノシン酸（鰹節）、グアニル酸（干し椎茸）などのアミノ酸・核酸関連物質である。T1R1/T1R3受容体に結合して感知され、水素イオンが直接の刺激ではない。

基本5味とその主な刺激物質を整理すると、甘味＝糖類（T1R2/T1R3受容体）、塩味＝Na+（ENaC）、酸味＝H+（PKD2L1など）、苦味＝アルカロイドや毒物（T2R受容体）、うま味＝グルタミン酸・イノシン酸（T1R1/T1R3受容体）となる。苦味と酸味は本来「毒物・腐敗物のサイン」として進化的に獲得された防御的味覚と考えられている。なお、辛味は基本味覚ではなく、温度や痛みを感じる三叉神経系（TRPV1受容体など）で受容される「痛覚に近い感覚」である。味覚は舌の前2/3が顔面神経（鼓索神経）、後1/3が舌咽神経、咽頭・喉頭が迷走神経で中枢に伝えられる点も国試頻出。