可接收多種味覺刺激的味覺細胞被發現,有助理解美味成因與養成健康飲食

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 29 日 0:00 | 分類 生物科技 , 食品科技 Telegram share ! follow us in feedly


科學家在小鼠身上找到一種特別的味覺細胞,這種新發現的細胞不像其他味覺細胞只能接收單一種類刺激,這種新細胞可接受苦味、甜味及鮮味(umami)。這項研究成果讓我們更了解味覺形成及運作方式,也可以幫助我們追求食物美味及應付特定疾病的方式提供更多資訊。

舌頭味蕾有 3 種味覺細胞。第一種功能是幫助其他細胞;第二種負責感受苦味、甜味及鮮味;第三種偵測酸味及鹹味。這項發表於科學期刊《PLOS Genetics》的研究論文顯示,研究團隊發現小鼠的味蕾也有和人類相似的第三種味覺細胞,但這種細胞能廣泛接收苦、甜、鮮味和酸味刺激,卻沒辦法感受鹹味。

研究共同作者美國紐約州立大學水牛城分校生物科學副教授 Kathryn Medler,接受美國《新聞週刊》(Newsweek)訪問時表示,研究亮點就在於他們發現一種「廣泛味覺反應細胞」(broadly responsive taste cells),這是一種可對許多類型的味覺刺激產生反應的單一種細胞,但為什麼不含鹹味還是個謎。

研究團隊首先從基因改造過的小鼠舌頭點狀凸起味蕾單獨分離出味覺細胞。他們找到味覺細胞表現的蛋白質,並分析小鼠腦部,研究大腦稱做「孤束」(the solitary tract)的神經細胞如何活化,孤束就目前所知是大腦最早對味覺資訊產生反應的位置。

研究團隊準備兩組小鼠,一組是正常小鼠,另一組則是經過基因改造後讓廣泛味覺反應細胞失去功能,因此不會對飲水產生反應的小鼠。研究團隊比較兩種小鼠,觀察牠們的行為差異。

廣泛味覺反應細胞失去功能的小鼠對味覺刺激沒有反應,無法分辨有苦味的水和正常飲水,不會像正常小鼠避免喝到苦水。除此之外,牠們也不像正常小鼠對有甜味的水趨之若鶩。這些廣泛味覺反應細胞失能的小鼠對有苦味、甜味或鮮味的水都不會有特別反應,牠們的飲水量不會因有味道而改變,不同味道測試下都會和原本無味水的飲用量差不多。因此,研究團隊認為廣泛味覺反應細胞就像單獨接收苦味、甜味或鮮味的味覺細胞,是讓傳遞到大腦的味覺訊號產生的必要元素。

Medler 表示,人們對資訊如何傳遞到大腦的了解非常有限,在這個研究領域也有各種說法互相爭論。其中一種說法認為只有特定幾種細胞會對不同刺激分別產生反應;但也有人認為大腦接收到不同刺激訊息,是來自一群細胞被特定型態的外界刺激活化,進而產生不同反應。

但這項研究結果顯示,實際狀況可能是兩種說法結合,有些味覺細胞只會針對特定刺激產生反應,但有些味覺細胞卻能接受多種味覺刺激產生不同反應。

由於這項研究,研究團隊只有單一種化合物製造有苦味的水,而非使用複合調味劑製造味覺刺激。因此有可能還有其他不同的味覺刺激會造成不同結果,是這項研究還沒有發現。

從目前結果來看,團隊還無法判斷廣泛味覺反應細胞和接收單一刺激的細胞在味蕾內如何合作發揮功能。兩種細胞可能接受到刺激後一起產生訊號活化連接口部神經,但也有可能是分別對舌頭的神經產生訊號,兩個訊號在腦部突觸再結合為完整的訊息。兩種細胞確切的協同運作機制還有待後續研究探索。

Medler 受訪時表示,當人失去味覺反應,通常同時會失去胃口,並導致攝食不足進而引發營養不良等問題,因此需要對味覺系統運作方式有更深入的了解,才能運用所知,改善味覺喪失等健康狀況。研究團隊目前也著手研究小鼠味覺細胞製造訊號的機制,希望了解某些味覺訊號的產生是如何過量進食及造成肥胖。

Medler 也強調味覺反應細胞研究的重要性,對味覺細胞功能的研究可讓他們未來了解人們感受到食物美味背後的機制,讓我們藉此調整進食習慣,透過飲食讓身體更健康。

(首圖來源:pixabay

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