苦味感知的分子原理在很大程度上被闡明

只有25的各種苦味受體足以吸收數以萬計的苦味物質。 德國營養研究所(DIfE)的科學家現在可以解釋這是如何可行的。 “我們現在知道位傳感器的結合特性是非常不同的,只有這些特性的組合才能捕獲如此極其廣泛的苦味物質,”該研究的第一作者Wolfgang Meyerhof說。

您的苦味感受DIfE研究的分子基礎上,綜合成績在化學感官最近發表(DOI:;邁爾霍夫等,10.1093; 092 / chemse / bjp2009人力TAS2R苦味覺受體的分子接受範圍。)。

苦味物質在結構上非常不同。 其中許多物質存在於植物中,其他物質是由動物產生的,還有一些是在食品加工過程中或在老化和腐爛過程中產生的。 但是如何僅用 25 種不同類型的傳感器來感知所有這些異質苦味物質呢?

圍繞著兩位口味研究人員 Wolfgang Meyerhof 和 Maik Behrens 的科學家團隊調查了這個問題。 在細胞培養系統(一種“人工舌頭”)的幫助下,他們測試了 104 種天然和合成苦味物質對 25 種不同人類苦味受體的影響。 他們第一次能夠識別仍被認為是“孤立的”* 的 64 個傳感器中的 XNUMX 個的結合夥伴,並將一個或多個合適的受體分配給 XNUMX 種沒有受體的苦味物質。 這些苦味物質包括許多讓生活每天都“苦澀”的物質,例如咖啡中的咖啡因、柑橘類水果中的檸檬苦素、苦檸檬中的奎寧、烘烤過程中產生的乙基吡嗪、各種捲心菜中的紅豆杉醇等。藥用成分。

雖然一些受體只對少數特定物質起反應,但其他類型的傳感器能夠識別範圍廣泛的各種苦味物質。 三種受體類型足以檢測所測試的 104 種苦味物質中的大約一半。 一般來說,味覺傳感器可以識別天然和合成物質。 然而,一些受體對天然物質有優先反應,而另一些則對合成苦味物質表現出明顯的“偏好”。

但所檢測的苦味物質也表現出不同的表現:63 種被檢測物質僅激活了 19 到 15 種受體類型。 相比之下,其中 XNUMX 種物質同時刺激了多達 XNUMX 種類型的傳感器。 為了觸發苦澀信號而必須超過的單個物質的閾值濃度非常不同。

“各種苦味物質的閾值不相等可能是由於不同的原因造成的,”邁克貝倫斯說。 “例如,這些物質的毒性可能起了作用。”馬錢子鹼和馬錢子鹼是兩種結構密切相關的苦味植物生物鹼。 但是,它們的毒性不同。 雖然士的寧的致死劑量在 5 到 10 毫克之間,但馬錢子鹼的致死劑量值約為 1000 毫克。 這也反映在兩種物質對苦味受體46的閾值上。 馬錢子鹼以比馬錢子鹼低一百倍的濃度激活受體。 有趣的是,感知士的寧的閾值濃度與花生種子中這種毒物發生的自然濃度大致相同。

背景資料:

* 所謂的“孤兒”受體是研究人員尚未能夠為其指定結合夥伴的受體。

苦味的感知是與生俱來的,嬰兒已經可以感知苦味物質。 如果你給蹣跚學步的孩子吃苦味的東西,它會盡快把苦味吐出來。 雖然苦味和毒性之間沒有普遍的聯繫,但科學家們普遍認為,苦味的感覺應該可以阻止我們食用有毒食物。 

Wolfgang Meyerhof 是 DIfE 負責德國口味研究的主要工作組之一。 該小組設法確定了所有 25 個人類苦味受體基因。 苦味受體可以在舌頭上找到,也可以在上顎、喉嚨和喉嚨區域找到。 早在 2005 年和 2006 年,邁耶霍夫工作組的研究結果表明,苦味的感知在人類進化中發揮了重要作用。 2007 年,Meyerhof 的小組表明味覺細胞具有不同的苦味受體。 這將滿足區分不同苦味物質的要求,至少在分子和細胞水平上。

德國人類營養研究所 Potsdam-Rehbrücke (DIfE) 是萊布尼茨協會的成員。 它研究與飲食有關的疾病的原因,以製定預防、治療和飲食建議的新策略。

主要研究領域為肥胖症、糖尿病和癌症。

萊布尼茨協會目前包括86個研究機構和研究服務設施以及三個聯繫成員。 萊布尼茨研究所的方向從自然、工程和環境科學到經濟學、社會和空間科學再到人文科學。 萊布尼茨研究所在具有整體社會重要性的問題上以戰略性和學科為導向開展工作。 因此,聯邦和州政府共同支持萊布尼茨協會的研究所。 萊布尼茨研究所僱傭了大約 14.200 名員工,其中大約 6.500 名是科學家,其中 2.500 名是年輕科學家。 更多信息在 www.leibniz-gemeinschaft.de

資料來源:波茨坦-雷布呂克[DIfE]

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