(Irina Bg/Shutterstock) Fünf Geschmacksempfindungen und nur drei Arten von Geschmackszellen bilden die Welt der Aromen – so dachten wir zumindest. Eine neue Entdeckung deutet darauf hin, dass diese Gleichung komplexer sein könnte, als wir zunächst angenommen hatten.
Forscher, die mit Nagetieren arbeiten, haben eine neue Population von Geschmackszellen identifiziert, und diese scheinen den Geschmack besser zu schätzen als bisher für möglich gehalten. Anstatt wie andere Geschmackszellen selektiv zu sein, kann diese „breit reaktionsfähige“ Zelle auf jeden bekannten Geschmack außer Salz reagieren.
Geschmackszellen sind Rezeptoren, die sich zu Gruppen zusammenschließen Geschmacksknospen , geformt wie winzige Knoblauchknollen, auf der Zunge. Einige Geschmacksknospen befinden sich auch am weichen Gaumen (dem Gaumen einer Person) und hinten im Rachen.
Geschmackszellen können aus gutem Grund rücksichtslos sein. Wenn sie einen unangenehmen oder potenziell giftigen Geschmack verspüren, sagen uns unsere Geschmacksknospen, dass wir den Bissen ablehnen und auswerfen sollen. Aber probieren Sie etwas Süßes, und wir werden mehr verlangen.
Sie wissen wahrscheinlich, dass bisher fünf Geschmacksrichtungen beschrieben wurden: sauer, salzig, bitter, süß und herzhaft. Aber Fett könnte eine andere sein , Und möglicherweise Stärke . Genauso wie die Leute darüber streiten, ob Koriander ist ein Geschenk des Himmels oder schmeckt wie Seife , diskutieren und untersuchen Wissenschaftler weiterhin die verschiedenen Arten von Geschmacksrichtungen und Geschmackszellen.
Geschmackszellen vom Typ I machen etwa die Hälfte der Zellenzahl in Geschmacksknospen aus. Sie können auf Saccharide und Aminosäuren reagieren, um süße und Umami-Geschmacksempfindungen hervorzurufen (Umami ist der angenehme herzhafte Geschmack, der mit den Aminosäuren in Proteinen und dem Lebensmittelzusatzstoff MSG verbunden ist). Ihre Hauptaufgabe besteht jedoch darin, als Unterstützung für andere Nervenzellen in der Nähe zu fungieren.
Typ-II-Zellen können entweder bittere, süße oder umami-Geschmacksempfindungen erkennen, während Typ-III-Zellen ähnlich selektiv sind, aber weniger als ein Fünftel der Geschmackszellen in Geschmacksknospen ausmachen. Sie können entweder sauren oder salzigen Geschmack erkennen.
Jetzt haben Wissenschaftler der University of Buffalo in New York eine bisher unbekannte Untergruppe von Typ-III-Zellen entdeckt und charakterisiert, die aus transgenen Mäusen isoliert wurden.
Diese neu gefundenen Zellen reagieren ebenfalls empfindlich auf Säure, verfügen jedoch nicht über die übliche Fähigkeit, Salz zu erkennen. Stattdessen nutzen diese breit reagierenden Typ-III-Zellen einen einzigartigen Signalweg, um auch bittere, umami- und süße Aromen zu erkennen.
„Unsere Studie beschreibt eine neue Population von Geschmackszellen, die mehrere Arten von Reizen erkennen kann, darunter Chemikalien mit unterschiedlichen Geschmacksqualitäten“, so die Autoren erklärt in ihrer Arbeit .
(Jhanna Flora und Kathryn Medler)
Die Vielseitigkeit dieser neuen Population von Geschmackszellen spiegelt die Nervenzellen im Gehirn wider, wo es sowohl generalistische als auch spezialisiertere Neuronen für die Verarbeitung eingehender Geschmacksinformationen gibt.
Obwohl in den Experimenten nicht jede einzelne getestete Zelle durch alle Geschmacksrichtungen stimuliert werden konnte, reagierten 100 Prozent der „breit reagierenden“ (BR) Zellen auf mehr als eine Geschmacksqualität, und etwa 80 Prozent erkannten entweder drei oder vier Geschmacksarten.
„Breit abgestimmte Zellen würden es dem Geschmackssystem ermöglichen, besser zwischen Chemikalien mit ähnlichen Eigenschaften zu unterscheiden“, so die Autoren sagte ihrer Erkenntnisse, die breiter anwendbar sein sollten andere Säugetiere die die gleichen Geschmackssysteme teilen.
Nachdem die neuen Geschmackszellen identifiziert und charakterisiert waren, wurden die nächsten Experimente durchgeführt, um herauszufinden, wie sehr der Geschmack tatsächlich auf ihnen beruht. Dabei wurden geschmacksinduzierte Verhaltensweisen von Mäusen getestet, die so konstruiert wurden, dass sie ohne eine Schlüsselkomponente des von BR-Zellen verwendeten Signalwegs leben.
Sowohl transgenen als auch Wildtyp-Mäusen wurden Trinkröhrchen mit Flüssigkeiten präsentiert, die entweder mit MSG versetzt waren, um Umami-Empfindungen zu stimulieren, einem Süßstoff, einer bitteren Verbindung namens Denatonium oder Salz. Ein treffend benanntes Instrument namens Lickometer maß ihre Reaktion auf jede Lösung im Vergleich zu Wasser.
Die transgenen Mäuse tranken die süßen, bitteren und Umami-Flüssigkeiten wie Wasser; Für sie gab es keinen Unterschied im Geschmack, bis sie die höchsten Konzentrationen erreichten, die einem ins Gesicht spritzten. Ohne den Signalweg der BR-Zellen hätten die Mäuse die Wahrnehmung dieser Geschmäcker verloren.
„Obwohl die BR-Zellen nur eine Untergruppe der Zellen innerhalb der Knospe sind, deuten unsere Daten darauf hin, dass diese Zellen einen wesentlichen Beitrag zum Geschmack leisten“, so die Autoren abgeschlossen .
Wissenschaftler hatten ihre Anwesenheit schon seit einiger Zeit vermutet bisherige Forschung fanden heraus, dass viele Rezeptorzellen, die als intakte Geschmacksknospen von Mäusen entnommen wurden, auf mehrere Geschmacksqualitäten reagierten. Aber bis jetzt hatte niemand die dafür verantwortlichen Multitasking-Geschmackszellen isoliert und identifiziert.
Diese neueste Entdeckung haben wir wieder einmal den Mäusen zu verdanken. Nun geht es darum, ein Lickometer für Menschen zu entwerfen …
Die Forschung ist veröffentlicht in PLOS-Genetik .