Sameindagrundvöllur beiskrar smekkskynjunar hefur að mestu verið skýrður
Vísindamenn DIfE birtu nýlega viðamiklar niðurstöður sínar á sameindagrundvelli biturra bragðskynja í Chemical Senses (DOI: 10.1093 / chemse / bjp092; Meyerhof o.fl., 2009; Mólmóttöku móttökusvið manna TAS2R Bitter Taste Receptors).
Bitru efni eru byggingarlega mjög mismunandi. Mörg þessara efna finnast í plöntum, önnur eru framleidd af dýrum og enn önnur koma til við vinnslu matvæla eða við öldrun og rotnun. En hvernig er hægt að skynja öll þessi ólíku bitru efni með aðeins 25 mismunandi tegundum skynjara?
Teymi vísindamanna í kringum smekkvísindamennina Wolfgang Meyerhof og Maik Behrens rannsakaði þessa spurningu. Með hjálp frumuræktunarkerfis - eins konar „gervitungu“ - prófuðu þau áhrif 104 náttúrulegra og tilbúinna biturra efna á 25 mismunandi bitra bragðviðtaka manna. Í fyrsta skipti tókst þeim að bera kennsl á bindiefni fyrir fimm af þeim tíu skynjurum sem enn eru álitnir „munaðarlausir“ * og úthluta einum eða fleiri viðeigandi viðtökum í 64 bitur efni sem enginn viðtaki var þekktur fyrir. Þessi bitru efni innihalda fjölmörg efni sem gera lífið „biturt“ á hverjum degi, svo sem koffein úr kaffi, limonín úr sítrusávöxtum, kínín úr beiskri sítrónu, etýlpýrasín, sem er framleitt við brennslu, sinigrin úr ýmsum tegundum káls, en einnig lyfjaefni.
Þó að sumir viðtakarnir brugðust aðeins við fáum tilteknum efnum, gátu aðrar tegundir skynjara viðurkennt fjölbreytt úrval af hinum fjölbreyttustu bituru efnum. Þrjár af viðtakategundunum voru nægar til að greina um helming af þeim 104 bitru efnum sem prófuð voru. Almennt þekktu bragðskynjararnir bæði náttúruleg og tilbúin efni. Sumir viðtakanna brugðust þó helst við náttúrulegum efnum en aðrir sýndu skýrt „val“ fyrir tilbúið bitur efni.
En bitru efnin sem voru skoðuð hegðuðu sér einnig öðruvísi: 63 efnanna sem prófuð voru virkjuðu aðeins einn til þrjá af viðtakategundunum. Aftur á móti örvuðu 19 efnanna allt að 15 tegundir skynjara á sama tíma. Þröskuldsstyrkur einstakra efna sem þarf að fara yfir til að koma af stað bitru merki var mjög mismunandi.
„Ójöfn þröskuldsgildi hinna ýmsu bitru efna hefðu getað þróast af mismunandi ástæðum,“ segir Maik Behrens. „Til dæmis gæti eituráhrif efnanna hafa spilað hlutverk.“ Strychnine og brucine eru tvö nátengd, bitur plöntualkalóíð. Hins vegar eru þeir mismunandi hvað varðar eituráhrif þeirra. Þó að banvænn skammtur fyrir strchnine sé á bilinu 5 til 10 mg, er gildi fyrir banvæna brucine skammtinn um 1000 mg. Þetta endurspeglast einnig í þröskuldsgildum beggja efna fyrir bitra viðtaka 46. Strychnine virkjar viðtakann í styrk sem er XNUMX sinnum lægri en brucine. Athyglisvert er að þröskuldsstyrkurinn þar sem skynjað er á strýkníni samsvarar nokkurn veginn þeim náttúrulega styrk sem þetta eitur kemur fyrir í fræjum hnetuhnetunnar.
Bakgrunns upplýsingar:
* Svokallaðir „munaðarlausir“ viðtakar eru viðtakar sem vísindamönnum hefur enn ekki tekist að tengja bindandi félaga.
Skynjun biturra bragða er meðfædd og börn geta nú þegar skynjað bitur efni. Ef þú gefur smábarni eitthvað biturt reynir það að hrækja úr bitranum eins fljótt og auðið er. Þó að engin almenn tengsl séu milli beiskju og eituráhrifa telja vísindamenn almennt að tilfinningin um beiskju eigi að koma í veg fyrir að við neytum eitraðra matvæla.
Wolfgang Meyerhof er í forsvari fyrir leiðandi vinnuhópum DIfE sem fást við smekkrannsóknir í Þýskalandi. Hópnum tókst að bera kennsl á öll 25 bitur viðtakagen manna. Bitru viðtökur er að finna á tungunni, en einnig á svæðinu í gómi, hálsi og barkakýli. Strax á árunum 2005 og 2006 höfðu niðurstöður starfshóps Meyerhofs sýnt að skynjunin á biturum bragði gegndi mikilvægu hlutverki í þróun mannsins. Árið 2007 sýndi hópur Meyerhof að bragðfrumur hafa mismunandi sett af biturum viðtökum. Þetta myndi uppfylla kröfur um aðgreining á mismunandi bitur efni, að minnsta kosti á sameinda- og frumu stigi.
Þýska manneldisstofnunin Potsdam-Rehbrücke (DIfE) er aðili að Leibniz samtökunum. Það er rannsakað orsakir sjúkdóma sem tengjast mataræði til að þróa nýjar aðferðir til forvarna, meðferðar og ráðleggingar um mataræði.
Rannsóknir beinast að offitu, sykursýki og krabbameini.
Í Leibniz samtökunum eru nú 86 rannsóknarstofnanir og þjónustuaðstaða fyrir rannsóknir auk þriggja tengdra félaga. Stefnumörkun Leibniz stofnanna er allt frá náttúrufræði, verkfræði og umhverfisvísindum til hagfræði, félagslegra og raungreina til hugvísinda. Leibniz stofnanir vinna beitt og málefnalega að málum sem hafa samfélagslega þýðingu almennt. Alríkis- og ríkisstjórnir styðja því sameiginlega stofnanir Leibniz samtakanna. Í Leibniz stofnunum starfa um 14.200 manns, þar af um 6.500 vísindamenn, þar af 2.500 ungir vísindamenn. Nánari upplýsingar undir www.leibniz-gemeinschaft.de
Heimild: Potsdam-Rehbrücke [DIfE]
