新研究:发现人类感知“酸、甜、苦、咸、鲜”外,第六种味道的反应机制

健康科普 好医生 2023-10-13 14:13:14

多年来,人们一直将舌头当作品味世界的门户,它能够让人体验到四种基本的味道——那撩拨心弦的甜,那使人心生酸意的酸,那滋味悠长的咸,以及那敲击味蕾的苦。直到一个多世纪前,日本化学家池田菊苗提出了另一个不为人知的味道:鲜味(umami)。这个新的概念在当时引起了轰动,直到近几年,全球各地的科学家才承认“鲜味”是真实存在的。

然而,最近的研究表明,人类舌头上的味蕾,能够接受到的味道不止五种。10月5日,加利福尼亚大学的研究团队在《Nature Communications》杂志上,发表了一项名为“The proton channel OTOP1 is a sensor for the taste of ammonium chloride”的研究,提出了第六种基本味道的概念,揭示了舌头对氨基氯化物的感知机制 [1]。

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图源:Nature Communications

神经和生物科学教授Emily Liman及其团队的研究发现,氨基氯化物能够通过舌头上检测酸味的相同蛋白质受体引发反应。Liman教授解释说:“如果你生活在斯堪的纳维亚国家,你可能会熟悉并喜欢这种味道。”在一些北欧国家,自20世纪初以来,含有氨基氯化物的盐味甘草糖果一直备受欢迎。

氨基氯化物是氯化铵的主要成分,也是北欧国家流行的糖果中常用的盐。这种盐有着独特的风味,一些人觉得愉悦,而另一些人则觉得令人反感。Liman博士表示,她个人对这种味道并不感冒,但对它对味蕾的影响感到好奇。

已有研究表明,一种名为OTOP1的蛋白质分布在细胞膜内,形成了一种通道,使氢离子能够进入细胞。值得注意的是,氢离子是酸的关键组成部分,这就是为什么柠檬水(含有丰富的柠檬酸和抗坏血酸)、醋(含有醋酸)以及其他酸性食物在接触舌头时为何会带来一种微妙的酸味。这些酸性物质中的氢离子通过OTOP1通道进入味觉受体细胞,进而触发味觉的感知过程。

为了深入研究这一领域,研究人员采用了一系列实验方法。他们利用人工培养的细胞模型,使细胞产生OTOP1受体蛋白质,并使其暴露于酸或氯化铵的环境中。通过测量这些细胞的电反应,研究人员发现,无论是酸还是氨基氯化物,都能激活OTOP1,从而启动对味道的感知。

为了确认味蕾接收的酸味源于OTOP1基因的作用,科学家们对两组小鼠味蕾细胞进行试验(一组含OTOP1,另一组不含OTOP1),并仔细观察它们对氯化铵的反应。结果显示,只有携带OTOP1的细胞对氨基氯化物有着敏感的反应,这进一步证实了OTOP1在感知这种味道上的至关重要的作用。

研究人员还发现,OTOP1不仅仅与检测酸味有关,它还直接影响着动物的行为。Liman博士表示,这意味着OTOP1可能是在进化中演化出来的一种适应性产物,有助于动物避免摄入高浓度氨的有害物质。

此外,在观察不同物种对氨基氯化物的反应时,研究人员发现了更为有趣的现象。他们比较了人类、小鼠和青蛙细胞的反应,结果发现青蛙细胞对氨基氯化物的敏感性较高。


编辑:好医生-李可意

参考:[1] Liang, Ziyu et al. “The proton channel OTOP1 is a sensor for the taste of ammonium chloride.” Nature communications vol. 14,1 6194. 5 Oct. 2023, doi:10.1038/s41467-023-41637-4

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