Flytta över Umami, det kan vara en ny sjätte smak

När du tar en bit mat, går det mycket på en gång. Din salivkörtlar börjar smälta mat när du tuggar, dina tungor och kinder flyttar runt matkulan - kallas en "bolus" - och din tunga och näsa arbetar tillsammans för att ta reda på om de saker du har i munnen kommer att närma eller döda dig. Och medan det finns nära oändliga kombinationer av smaker bryter vår hjärna dem ner i bara en liten handfull kategorier: söt, salt, bitter, sur och umami - även känd som smaklig. Nu säger forskare vid University of California, Santa Barbara och Kookim University i Seoul, Sydkorea, att de har identifierat en sjätte smak: kalcium.

I ett papper publicerat 21 december i tidningen Nervcell, forskarna skisserade hur de bestämde att frukt flugor (Drosophila melanogaster, även känd som ättika flugor) har en smak för kalcium, liksom unika neuroner som upptäcker det. Ett mineral som är avgörande för vår hälsa, kalcium kan också vara giftigt i stora mängder, så forskarna säger att det är vettigt att vi ska kunna smaka på det.

"Vi ville förstå de underliggande mekanismerna som används för att svara på närvaron av kalcium i mat," säger senior författare Craig Montell, en UCSB-professor i biologi och neurovetenskap, i ett uttalande. "Vi identifierade inte bara smakneuronerna utan fann också tre receptorproteiner som är viktiga för att känna av kalcium. Att eliminera någon av dem gjorde att vi faktiskt kunde göra ett intressant överlevnadsexperiment."

I sitt experiment gav forskarna frukt att välja mellan två halvor av en petriskål. En halv innehöll en fruktos (socker) lösning, och den andra hälften innehöll fruktos och en hög koncentration av kalcium. De oförändrade fruktflugorna styrde sig av högkalciumlösningen när de smakade det och valde att munch på den vanliga sockerhalvan av skålen. Men flugorna som hade någon av sina tre kalciumprovsmedelsreceptorproteiner avlägsnade åt högkalciumlösningen och dog.

Därför drog de slutsatsen att fruktflugor måste kunna smaka på höga halter av kalcium för att undvika det. De säger också att detta tyder på att människor och andra djur kan troligen smaka det också.

"På människor är högt kalcium associerat med många sjukdomar och kan även vara livshotande", sa Montell i uttalandet. "Våra resultat tyder på att kalcium smak kan fungera främst som avskräckande i många djur, inklusive människor." Om de har rätt, skulle det förändra vad vi vet om hur människor och andra djur smakar. Men de har fortfarande ett sätt att gå innan vi börjar skriva om läroböcker.

I över 100 år har forskare kommit överens om att våra tungor kan upptäcka fem smaker. Umami - från det japanska adjektivet "umai", vilket betyder "gott" - var den senaste tiden upptäckt av de fem. Kikunae Ikeda, en kemiprofessor vid kejserliga universitetet i Tokyo, publicerade sitt papper på det 1909, där han beskrev föreningen som ansvarar för smaken: glutaminsyra. Sedan dess har andra forskare hävdat att de hade upptäckt en smärtsam sjätte smak, men i allmänhet har dessa påståenden inte blivit utslagna.

Forskare har försökt att göra fallet för att inkludera fett, stärkelse och jämnt vatten bland de främsta smakerna, men vi har fortfarande bara fem. Så om författarna till den senaste studien vill att de ska göra det till nummer sex, måste de bevisa att djur förutom fruktflugor kan smaka på kalcium.

Abstrakt: Många djur, från ättika flyger till människor, diskriminerar ett stort antal smakämnen, inklusive sockerarter, bittera föreningar, NaCl och sura. Emellertid är smaken av Ca2 + dåligt förstådd, och det är oklart huruvida djur såsom Drosophila melanogaster är utrustade med denna mening. Här undersökte vi Ca2 + smak i Drosophila och visade att höga nivåer av Ca2 + är aversiva. Avstötningen medierades av två mekanismer - aktivering av en specifik klass av gustatoriska receptorneuroner (GRN), som undertrycker matning och inhibering av sockeraktiverade GRN, som normalt stimulerar matning. Avsmakningen för Ca2 + och Ca2 + -aktiverade åtgärdspotentialer krävde flera medlemmar av den varianta jonotropa receptorns (IR) -familjen (IR25a, IR62a och IR76b). I överensstämmelse med Ca2 + -avstötningen fann vi att höga koncentrationer av Ca2 + minskad överlevnad. Vi slutsatsen att gustatorisk detektering av Ca2 + representerar en ytterligare smaksensor i Drosophila och krävs för att undvika giftiga nivåer av detta mineral.