Jak sól może smakować tak słodko?

streszczenie: Naukowcy zidentyfikowali nowe mechanizmy percepcji smaku. Badanie wskazuje, że kanały jonów chlorkowych wiążą się z receptorami smaku słodkiego, wyzwalając odczuwanie smaku.

źródło: Uniwersytet Okayama

Ludzie postrzegają pięć podstawowych doznań smakowych: słodki, umami, gorzki, słony i kwaśny. Niektóre pokarmy wyzwalają rozpoznawanie smaku tych doznań poprzez aktywację różnych receptorów w naszych kubkach smakowych.

W przypadku soli kuchennej koncentracja jest również ważnym czynnikiem decydującym o smaku. Na przykład preferowane stężenie soli kuchennej wynosi 100 mM, czyli tam, gdzie ludzie odczuwają słony smak.

Jednak wyższe stężenia soli, powyżej 500 mM, mogą być postrzegane przez ludzi jako gorzkie i/lub kwaśne, podczas gdy bardzo niskie stężenia, poniżej 10 mM, mogą być postrzegane przez ludzi jako słodkie.

Badania naukowe sugerują, że istnieje wiele ścieżek wykrywania soli w kubkach smakowych, ale ich dokładny mechanizm nie jest w pełni poznany.

W przypadku soli kuchennej (NaCl) za odczucie smaku soli odpowiada przede wszystkim jon sodu Na⁺. Jednak anion (jon chlorkowy Cl^–) jest również wykrywany przez unikalne mechanizmy molekularne i zaangażowany w zmysł smaku.

Aby zbadać mechanizm wykrywania jonów chlorkowych, naukowcy z Uniwersytetu Okayama w Japonii przeprowadzili badanie z wykorzystaniem metod biologii strukturalnej i modeli mysich.

Badanie to zostało opublikowane w eŻycie Dzień 28^y luty 2023 r.

Naukowcy przeanalizowali wcześniej strukturę receptora smaku japońskiej ryby ryżowej (medaka), który jest podobny do ludzkiego receptora smaku słodkiego i jest również zgodny z analizą strukturalną. Część receptora dla tej przynęty na ryby może być związana z jonem chlorkowym.

Profesor Atsuko Yamashita wyjaśnia: „Wcześniej analizowaliśmy strukturę receptorów T1r2a/T1r3LBD u ryb Medaka, co doprowadziło nas do nieoczekiwanego odkrycia Cl^– Wiązanie z T1r3LBD. W tym badaniu zbadaliśmy, czy Cl^– Wiązanie powoduje zmianę konformacyjną akceptora i byliśmy w stanie potwierdzić indukcję tej zmiany przez Cl^–. „

Stwierdzono, że zmiana konformacyjna (lub zmiana struktury) w receptorze T1r jest podobna do tej wywołanej przez inne substancje smakowe, co wskazuje, że Cl^– Aktywuje słodkie receptory na T1r2a/T1r3LBD. Ponieważ zmiana kształtu często wskazuje na aktywację receptora, naukowcy zbadali również w tym badaniu aktywację jonów chlorkowych receptorów słodkiego smaku (heterodimery T1r2/T1r3), które reagują na cukry.

Profesor Yamashita wyjaśnia: „Chcieliśmy dalej badać to zjawisko przy użyciu lepszych modeli zwierzęcych^–Miejsce wiązania w T1r3 jest konserwowane u różnych gatunków i zdecydowaliśmy się wykorzystać nagrania nerwów smakowych myszy, aby zbadać fizjologiczne znaczenie Cl^–. „

Aby to udowodnić, przeprowadzili badania elektrofizjologiczne na myszach, w których byli w stanie zademonstrować aktywację neuronów zaangażowanych w wysyłanie sygnałów o słodkim smaku, gdy niewielkie ilości chlorku zostały umieszczone na językach myszy. W ten sposób wykazali, że niskie stężenia Cl^– Może wywoływać „lekkie” uczucie słodkiego smaku poprzez T1r w kubkach smakowych.

na przedmiotach^–Powstały posmak jest podobny do kanonicznego smaku substancji T1rs, takich jak aminokwasy lub cukry, chociaż z nieco mniejszą mocą. mówi profesor Yamashita.

Co więcej, gdy szczury miały wybór między rozcieńczonym roztworem chlorku a zwykłą wodą, rozpoznawały smak roztworu chlorku i wykazywały jego preferencje. Stwierdzono, że stężenie NaCl indukuje subtelną słodką reakcję, nawet tak niską jak 10 mM, a to uczucie słodyczy można stłumić przez zewnętrzne zastosowanie inhibitorów słodkiego smaku zawierających jormarin.

Odkrycia te potwierdzają hipotezę, że szczury identyfikują chlorek jako słodki poprzez działanie określonych receptorów i neuronów. Wykazali również, że rozcieńczona sól kuchenna zapewnia bodziec smakowy dzięki obecności Cl^– negatywy.

Sól kuchenna jest ważnym składnikiem w utrzymaniu homeostazy lub homeostazy organizmu. Równowaga ta jest regulowana przez optymalne spożycie i wydalanie sodu.

To badanie pokazuje, że poprzedni proces wykorzystuje licznik Cl^– Jon regulujący funkcje molekularne odpowiednich receptorów. Wyniki tego badania utorują drogę do dokładniejszego zrozumienia percepcji smaku w organizmach żywych.

O tych badaniach w Neuroscience News

autor: Biuro prasowe
źródło: Uniwersytet Okayama
Komunikacja: Biuro Prasowe – Uniwersytet Okayama
zdjęcie: Autorzy zdjęć: Atsuko Yamashita z Uniwersytetu Okayama

Oryginalne wyszukiwanie: otwarty dostęp.
„Jony chlorkowe wywołują wrażenia smakowe poprzez wiązanie się z zewnątrzkomórkową domeną wiążącą ligand receptorów smaku słodkiego/umami.Napisane przez Atsuko Yamashita i in. eŻycie

podsumowanie

Jony chlorkowe wywołują wrażenia smakowe poprzez wiązanie się z zewnątrzkomórkową domeną wiążącą ligand receptorów smaku słodkiego/umami.

Wrażenie smaku soli jest wielopłaszczyznowe: NaCl w niskich lub wysokich stężeniach jest faworyzowany lub odbierany awersyjnie różnymi drogami. Kl^– Uważa się, że jest zaangażowany w zmysł smaku poprzez nieznany mechanizm.

Tutaj opisujemy kl^– Wiązanie jonów i odpowiedź na receptory smaku typu 1 (T1r), rodzina receptorów składająca się z receptorów słodkich/umami. wykazał heterodimer T1r2a/T1r3 ryby Medaka, obecnie jedyny T1r nadający się do analiz strukturalnych,^– Wiązanie jest blisko miejsca wiązania aminokwasów w domenie wiążącej ligand (LBD) T1r3, która prawdopodobnie jest konserwowana u różnych gatunków, w tym u ludzi T1r3. na przedmiotach^– Wiązanie powodowało zmianę konformacyjną w T1r2a/T1r3LBD przy stężeniach sub- do niskich mM, podobnie do kanonicznych substancji smakowych.

Ponadto ustny Cl^– Podanie myszom zwiększyło częstotliwość impulsów nerwów smakowych połączonych z komórkami smakowymi wykazującymi ekspresję T1r i wzmocniło ich preferencje behawioralne osłabione przez specyficzny inhibitor T1r lub nokaut T1r3.

Wyniki te wskazują, że Cl^– Pobudza doznania smakowe przez wiązanie się z T1r, służąc w ten sposób jako kolejna korzystna ścieżka smaku soli przy niskim stężeniu.