دانشمندان دانشگاه کلمبیا راز جذابیت خوراکی های شیرین را در ساختار مولکولی گیرنده‌های چشایی کشف کردند.
به گزارش تکناک، مطالعه‌ای جدید که در مجله علمی Cell منتشر شده است، نشان می‌دهد که دانشمندان برای اولین‌بار موفق به مشاهده ساختار سه‌بعدی گیرنده‌هایی شده‌اند که در تشخیص طعم شیرین در بدن انسان نقش دارند. این کشف می‌تواند مسیر ساخت شیرین‌کننده‌های بدون کالری و با طعم واقعی‌تر را هموار کند.
کیک شکلاتی که شما را وسوسه می‌کند، حاصل عملکرد گیرنده‌های چشایی خاصی است. تیم تحقیقاتی دانشگاه کلمبیا با استفاده از تکنیکی پیشرفته به نام میکروسکوپ الکترونی کرایو، توانسته‌اند ساختار سه‌بعدی گیرنده‌های طعم شیرین را در دمای نزدیک به صفر مطلق ثبت کنند.
چارلز زوکر، سرپرست این تحقیق از مؤسسه زاکرمن دانشگاه کلمبیا، در این‌باره گفت: «همه چیز از یک گیرنده شروع می‌شود؛ همان گیرنده‌ای که باعث می‌شود هم قند طبیعی و هم شیرین‌کننده‌های مصنوعی برای ما خوش‌طعم باشند.»
فهرست مطالب
چگونه مواد متفاوت، طعمی یکسان دارند؟
دانشمندان سال‌ها به دنبال پاسخ این پرسش بودند: چرا مواد کاملاً متفاوت، مثل قند و آسپارتام، همگی طعم شیرین دارند؟ راز این موضوع در گیرنده‌ای انعطاف‌پذیر نهفته است.
گیرنده‌های چشایی شامل دو زیرواحد به نام‌های TAS1R2 و TAS1R3 هستند. زیرواحد اول (TAS1R2) مولکول‌های شیرین را شناسایی می‌کند و دومی (TAS1R3) سیگنال لذت را به مغز منتقل می‌نماید.
تصاویر سه‌بعدی از لحظه تشخیص طعم شیرین
تیم تحقیقاتی با تصویربرداری فوق دقیق از این گیرنده‌ها، نحوه اتصال آنها به شیرین‌کننده‌هایی مانند سوکرالوز و آسپارتام (در نوشابه‌های رژیمی) را مشاهده کردند.
آنتونی فیتزپاتریک، یکی از پژوهشگران این مطالعه در بیانیه‌ای اعلام کرد: «شناسایی دقیق نقطه اتصال برای درک عملکرد گیرنده حیاتی است. حالا که ساختار آن را می‌دانیم، می‌توانیم شیرین‌کننده‌هایی بسازیم که بهتر با آن سازگار باشند.»
چرا گربه‌ها عاشق خوراکی های شیرین نیستند؟
همچنین این تحقیق به رفتارهای جالب حیوانات نیز اشاره دارد. به عنوان مثال، چرا گربه‌ها هیچ علاقه‌ای به شیرینی ندارند؟ پاسخ ساده است: گیرنده‌های شیرینی در گربه‌ها به مرور زمان و طی فرگشت از بین رفته‌اند، چرا که رژیم غذایی آنها به طور کامل گوشت است و نیازی به تشخیص قند ندارند.
گامی بزرگ به سوی شیرین‌کننده‌های سالم‌تر
دانشمندان برای تأیید یافته‌ها، نسخه‌های دستکاری‌شده‌ای از گیرنده را تولید کردند. این نسخه‌های تغییریافته دیگر قادر به تشخیص طعم شیرین نبودند، که این موضوع صحت کشف محل اتصال را تأیید می‌کند.
این کشف می‌تواند باعث طراحی شیرین‌کننده‌هایی شود که بدون کالری باشند، اما با طعمی طبیعی‌تر و بدون عوارض جانبی جایگزین‌های مصنوعی قند شوند. با توجه به اینکه مصرف زیاد قند عامل مهمی در بروز بیماری‌هایی مانند: چاقی، دیابت و بیماری‌های قلبی است، این کشف می‌تواند تأثیر گسترده‌ای بر سلامت عمومی داشته باشد.
جون ژانگ، یکی از پژوهشگران این مطالعه بیان کرد که شیرین‌کننده‌های فعلی تأثیری بر میل ما به شیرینی ندارند. اما حالا که ساختار دقیق گیرنده‌ها مشخص شده، ممکن است بتوانیم جایگزینی سالم‌تر و رضایت‌بخش‌تر بسازیم.
آغاز عصری نوین در صنعت غذا و خوراکی های شیرین
از اولین لحظه‌ای که نوزاد شیر مادر را می‌چشد، میل به شیرینی در وجود او شکل می‌گیرد. اکنون با رمزگشایی از پایه مولکولی این میل ذاتی، دانشمندان یک گام بلند به سوی تولید غذاهای سالم‌تر بدون حذف طعم مطلوب برداشته‌اند.
شاید در آینده نزدیک، بتوانیم بدون عذاب وجدان و بدون بالا رفتن قند خون، کیک شکلاتی بخوریم!
