Молекулярні основи сприйняття гіркого смаку значною мірою з’ясовані
Дослідники DIfE нещодавно опублікували свої широкі результати щодо молекулярної основи сприйняття гіркого смаку в Chemical Senses (DOI: 10.1093 / chemse / bjp092; Meyerhof et al., 2009; The Molecular receptive ranges of Human TAS2R Bitter Taste Receptors).
Гіркі речовини за будовою дуже різні. Багато з цих речовин містяться в рослинах, інші виробляються тваринами, а треті утворюються в результаті переробки їжі або в процесі старіння та гниття. Але як можливо сприймати всі ці різнорідні гіркі речовини лише за допомогою 25 різних типів сенсорів?
Команда вчених на чолі з двома дослідниками смаку Вольфгангом Меєрхофом і Майком Беренсом досліджувала це питання. За допомогою системи клітинної культури – свого роду «штучного язика» – вони перевірили дію 104 природних і синтетичних гірких речовин на 25 різних рецепторів гіркого смаку людини. Вперше вони змогли ідентифікувати партнерів зв’язування для п’яти з десяти сенсорів, які досі вважаються «сиротами»*, і призначити один або кілька відповідних рецепторів 64 гірким речовинам, для яких не було відомо жодного рецептора. Ці гіркі речовини включають численні речовини, які щодня роблять наше життя «гірким», наприклад, кофеїн з кави, лімонін з цитрусових, хінін з гіркого лимона, етилпіразин, який виробляється під час смаження, синігрин з різних видів капусти, а також лікарські інгредієнти.
У той час як деякі рецептори реагували лише на кілька конкретних речовин, інші типи сенсорів могли розпізнавати широкий спектр різних гірких речовин. Трьох типів рецепторів було достатньо, щоб виявити приблизно половину зі 104 перевірених гірких речовин. Загалом сенсори смаку розпізнають як натуральні, так і синтетичні речовини. Однак деякі з рецепторів реагували переважно на природні речовини, а інші демонстрували явну «перевагу» синтетичним гірким речовинам.
Але досліджувані гіркі речовини також поводилися по-різному: 63 досліджуваних речовини активували лише один-три типи рецепторів. Навпаки, 19 речовин стимулювали до 15 типів сенсорів одночасно. Порогові концентрації окремих речовин, які повинні бути перевищені, щоб викликати гіркий сигнал, були дуже різними.
«Неоднакові порогові значення для різних гірких речовин могли виникнути з різних причин», — каже Майк Беренс. «Наприклад, токсичність речовин могла зіграти певну роль.» Стрихнін і бруцин є двома структурно тісно пов’язаними гіркими рослинними алкалоїдами. Однак вони відрізняються за своєю токсичністю. У той час як смертельна доза для стрихніну коливається від 5 до 10 мг, смертельна доза для бруцину становить 1000 мг. Це також відображається на порогових значеннях обох речовин для рецептора гіркого 46. Стрихнін активує рецептор у концентрації, яка в XNUMX разів нижча, ніж бруцин. Цікаво, що порогова концентрація, при якій виявляється стрихнін, приблизно відповідає природній концентрації, при якій цей токсин міститься в блювотних насіннях.
Довідкова інформація:
*Так звані «осиротілі» рецептори — це рецептори, яким дослідники ще не змогли призначити партнера зв’язування.
Сприйняття гіркого смаку є вродженим, і навіть немовлята можуть сприймати гіркі речовини. Якщо дати малюкові щось гірке, він постарається це якомога швидше виплюнути. Хоча немає загального зв’язку між гіркотою та токсичністю, вчені загалом вважають, що відчуття гіркоти існує, щоб захистити нас від споживання отруйної їжі.
Вольфганг Меєрхоф очолює одну з провідних робочих груп DIfE, яка займається дослідженням смаку в Німеччині. Групі вдалося ідентифікувати всі 25 людських генів рецепторів гіркого. Рецептори гіркого знаходяться на мові, а також в області піднебіння, глотки та гортані. Ще в 2005 і 2006 роках результати роботи робочої групи Мейєргофа показали, що сприйняття гіркого смаку відігравало важливу роль в еволюції людини. У 2007 році група Меєргофа показала, що смакові клітини мають різні набори рецепторів гіркого. Принаймні на молекулярному та клітинному рівнях це виконало б передумови для диференціації різних гірких речовин.
Німецький інститут харчування людини Потсдам-Ребрюке (DIfE) є членом Асоціації Лейбніца. Він досліджує причини захворювань, пов’язаних з харчуванням, щоб розробити нові стратегії профілактики, лікування та рекомендації щодо харчування.
Дослідження зосереджені на ожирінні (ожирінні), діабеті та раку.
Асоціація Лейбніца в даний час включає 86 науково-дослідних інститутів і дослідницьких об'єктів, а також трьох асоційованих членів. Орієнтація інститутів Лейбніца варіюється від природничих, інженерних та екологічних наук до економіки, соціальних і просторових наук та гуманітарних наук. Інститути Лейбніца працюють стратегічно та тематично над питаннями, важливими для суспільства в цілому. Тому федеральний уряд і уряд землі спільно підтримують інститути Асоціації Лейбніца. В Інститутах Лейбніца працює близько 14.200 6.500 осіб, з яких близько 2.500 XNUMX науковців, у тому числі XNUMX XNUMX молодших науковців. Більше під www.leibniz-gemeinschaft.de
Джерело: Потсдам-Rehbrücke [DIFE]
