Nauka i smakowanie są kontrolowane przez te same cząsteczki, jak pokazują badania na zwierzętach.
Pożywienie, które spożywają zwierzęta, może zmienić sposób, w jaki postrzegają przyszłą żywność. Ta odpowiedź wykorzystuje tę samą maszynerię, której mózg używa do uczenia się, jak wykazały nowe badania.
Naukowcy z University of Sydney odkryli podstawową naukę o tym, jak percepcja słodkiego smaku jest dostosowywana w odpowiedzi na różne diety. Chociaż od dawna wiadomo, że jedzenie może smakować inaczej w oparciu o wcześniejsze doświadczenia, do tej pory nie znaliśmy ścieżek molekularnych, które kontrolują ten efekt.
Profesor Greg Neely z Charles Perkins Center and School of Life and Environmental Sciences z profesorem Qiaoping Wang (dawniej w Charles Perkins Center, a obecnie na Uniwersytecie Sun Yat-Sen w Chinach) wykorzystał muszki owocówki do badania słodkiego smaku. Na podstawie wcześniejszych doświadczeń nauczyli się, że smak jest bardzo subiektywny.
Smak słodyczy jest bardzo subiektywny.
Profesor Neely powiedział, że nauczyli się czterech ważnych rzeczy:
- Jedzenie przez zwierzęta może zmienić sposób, w jaki postrzegają przyszłą żywność.
- Ta odpowiedź wykorzystuje tę samą maszynerię, której mózg używa do uczenia się.
- Drogi, które mogą przedłużyć życie, były również zaangażowane w poprawę percepcji smaku, a diety muszek owocowych, które promują długie życie, również poprawiają percepcję smaku.
- Długość życia, uczenie się i percepcja sensoryczna są połączone w sposób, który dopiero zaczynamy rozumieć.
Język muszki owocowej to trąba, wydłużony aparat gębowy do ssania.
„Język” muszki owocowej
„Odkryliśmy, że „język” muszki owocowej – czujniki smaku na trąbce i przednich łapach – może uczyć się rzeczy przy użyciu tych samych ścieżek molekularnych, których mózg muchy używa do uczenia się – powiedział profesor Neely. „W centrum tego jest neuroprzekaźnik dopamina”.
„Okazuje się, że są to również te same ścieżki chemiczne, których ludzie używają do uczenia się i zapamiętywania różnych rzeczy” – powiedział profesor Neely. „To naprawdę pokazuje, że uczenie się jest zjawiskiem obejmującym całe ciało; i było dla nas całkowitą niespodzianką”.
Profesor Wang, który prowadził badanie, powiedział:„Byliśmy zaskoczeni, gdy odkryliśmy, że dieta niskobiałkowa, która sprawia, że zwierzę żyje znacznie dłużej, również zwiększa intensywność percepcji sacharozy u tego zwierzęcia, a to zależy od tego samego uczenia się i ścieżki długowieczności.
„Odpowiedź była również bardzo konkretna. Na przykład, gdy karmiliśmy muchy pokarmem pozbawionym słodyczy, zwierzęta odczuwały słodki smak, ale tylko w przypadku glukozy, a nie fruktozy. Nie mamy pojęcia, dlaczego konkretnie skupiają się na jednym rodzaju cukru, skoro oba postrzegają jako słodkie”.
„Odkryliśmy również, że spożywanie dużych ilości cukru tłumiło odczuwanie słodkiego smaku, przez co cukier wydawał się mniej słodki” – powiedział profesor Neely. „To odkrycie, które zachodzi za pomocą innego mechanizmu, dobrze pasowało do ostatnich wyników naszej koleżanki Moniki Dus z University of Michigan, która jest światowym ekspertem w tej dziedzinie”.
Wiemy, że ludzie również doświadczają zmian w postrzeganiu smaku w odpowiedzi na dietę.
Badanie smaku
Naukowcy odkryli, że jeśli zmienili dietę muszki owocowej (zwiększenie cukru, usunięcie smaku cukru, zwiększenie białka, zmiana cukru na węglowodany złożone), to drastycznie zmieniło to, jak dobrze muszka owocowa mogła smakować kolejny cukier po kilku dniach.
„Odkryliśmy, że gdy muchy zjadały niesłodzone jedzenie, to sprawiało, że słodkie jedzenie smakowało o wiele bardziej intensywnie” – powiedział profesor Wang.
„Następnie przyjrzeliśmy się wszystkim białkom, które zmieniły się w „języku” muszki owocowej w odpowiedzi na dietę i zbadaliśmy, co się dzieje” – powiedział profesor Neely.
Odkryli, że odczuwanie smaku jest kontrolowane przez dopaminę (neuromodulator „nagrody”). Następnie badacze zmapowali szlak i odkryli, że te same szlaki, które są dobrze ugruntowane jako kontrolowanie uczenia się i pamięci lub promowanie długiego życia, również wzmacniają odczuwanie smaku.
„Podczas gdy te prace przeprowadzono na muszkach owocowych, zaangażowane cząsteczki są konserwowane przez ludzi. Wiemy, że ludzie również doświadczają zmian w postrzeganiu smaku w odpowiedzi na dietę, więc możliwe, że cały proces jest zachowany; będziemy musieli zobaczyć” – powiedział profesor Wang.
Badania opublikowane w Cell Reports , jest kontynuacją pracy Profesora Neely'ego badającej działanie sztucznych słodzików. Badania te wykazały, że sztuczne słodziki aktywują ścieżkę głodu neuronalnego i ostatecznie promują zwiększone spożycie żywności, szczególnie w połączeniu z dietą niskowęglowodanową.
„Nasze pierwsze badania koncentrowały się na tym, jak różne dodatki do żywności wpływają na mózg, i na tej podstawie odkryliśmy, że smak zmienia się w odpowiedzi na dietę, więc tutaj prześledziliśmy tę obserwację i opisaliśmy, jak to działa” – powiedział profesor Neely. „Okazuje się, że sam „język” muchy pamięta to, co było wcześniej, co jest całkiem fajne”.
Odniesienie:„PGC1a kontroluje uczulenie na smak sacharozy u Drosophila ” Qiao-Ping Wang, Yong Qi Lin, Mei-Ling Lai, Zhiduan Su, Lisa J. Oyston, Teleri Clark, Scarlet J. Park, Thang M. Khuong, Man-Tat Lau, Victoria Shenton, Yan-Chuan Shi, David E. James, William W. Ja, Herbert Herzog, Stephen J. Simpson i G. Gregory Neely, 7 kwietnia 2020 r., Raporty komórkowe .
DOI:10.1016/j.celrep.2020.03.044
Badanie zostało sfinansowane z grantu NHMRC
