您的位置:首页 >国外科研 >

生物学家研究为什么含糖食品变凉时甜味会减少

导读 您是否曾经注意到一口温暖的樱桃派如何在口中充满甜味,但是从冰箱中取出的那片却不那么诱人?科学家们知道这种现象是正确的,但是其背后的...

您是否曾经注意到一口温暖的樱桃派如何在口中充满甜味,但是从冰箱中取出的那片却不那么诱人?科学家们知道这种现象是正确的,但是其背后的机理却鲜为人知。

现在,以果蝇为研究对象,加州大学圣塔芭芭拉分校杰出教授克雷格·蒙特尔(Craig Montell)发现了造成这种情况的一个原因。包括乔乔·李,尼古拉斯·德博比恩和高冈昭加在内的蒙特尔研究小组发现,凉爽的温度抑制了甜味的吸引力。但是,这些条件并不影响糖神经元本身。相反,它们通过其他感觉细胞通过最初发现用来感知眼睛光的蛋白质起作用。尽管如此,含糖食品的凉爽感不会因光照而改变。结果发表在“当代生物学”杂志上。

“食物的吸引力不仅受化学成分的影响,”分子,细胞和发育生物学系的杜根教授蒙特尔说。“我们已经知道,凉爽的温度会降低人类对甜味的愉悦感。”他和他的同事想知道果蝇是否也是如此,如果是,那么潜在的机制是什么?

研究小组发现,果蝇对摄食的兴趣显着不同,介于23摄氏度(73.4华氏度)和19摄氏度(66.2华氏度)之间。也就是说,尽管行为发生了变化,但他们并未测量出苍蝇的甜味神经元的活性。

Montell指出:“由于温度并未直接影响糖神经元,因此它必定会影响其他类型的细胞,从而间接影响糖的消耗倾向。”

果蝇用一种类型的味觉神经元检测糖分。另一类神经元会感觉到苦涩,机械感觉神经元会检测食物的质地,例如硬度。但是,温度感并不是那么简单。苦味和机械感觉神经元也都参与检测凉意。仅当两者都被激活时,大脑才会将其解释为冷信号。

蒙特尔解释说,所有这些刺激似乎都降低了动物的觅食欲望。苦味化合物会触发苦味神经元,使果蝇停止进食。坚硬的食物会触发机械感觉神经元,这也会告诉果蝇停止进食。凉爽的温度会同时触发这两种情况,效果相同。

对此反应至关重要的蛋白是视紫红质6。视紫红质通常与视力有关,但在过去的几年中,Montell组将视紫红质与多种其他感觉相关联。的确,就在两周前,Montell的实验室发表了第一项研究,将此类蛋白质的不同成员与化学味联系起来。

他说:“苦神经元表达这种称为Rh6的视紫红质,如果将其去除,那么凉爽的温度将不再抑制糖的吸引力。”

如果没有Rh6,则低温下不会再打开检测苦味和凉味的神经元。而且由于冷感需要激活多种不同类型的神经元,因此Rh6的丢失会阻止果蝇识别较低的温度,从而消除对含糖食物的吸引力降低。

蒙特尔说:“令人惊讶的是发现它的活动确实是其他神经元,而不是糖神经元,而其他神经元的冷激活间接地抑制了糖神经元。”

在低温下,甜味神经元仍被糖激活。但是,温度降低会激活这些其他神经元,从而抑制了检测到甜味的神经元与动物大脑之间的通讯。这可能是由苦味/冷激活神经元释放的抑制性神经递质实现的。

至于为什么果蝇在寒冷时会避免食物,蒙特尔怀疑这是由于它们的新陈代谢所致。温度会影响果蝇的新陈代谢,进而影响食物需求。较低的温度意味着新陈代谢较慢,对食物的需求减少。通常,如果食物很冷,果蝇也是如此。

实际上,当温度从25摄氏度降低到18摄氏度时,苍蝇的产生时间(即鸡蛋变成成年蝇所需的时间)从10天增加到20天,翻了一番。蒙特尔说:“一切都变慢了,这就是减少进食的原因。当您的新陈代谢变慢时,您不想吃相同量的食物。”即使我们表现出类似的行为,这种解释也不适用于像人类这样的温血动物。

将来,Montell和第一作者李巧然计划通过观察粒径如何影响进食行为来进一步研究食物吸引力的机械感官方面。例如,他提供了新鲜冰淇淋和冷冻冰淇淋之间的明显区别。尽管具有相同的化学成分和温度,但大多数人还是喜欢尚未融化并重新冷冻成块的冰淇淋。

蒙特尔对这一令人惊讶的发现进行了反思,他说:“只要您能找出对的事,对您的期望是错的,这非常好。”

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!