我們的苦味感受器基因十分多樣，共有25個基因編碼25種蛋白質(zhì)，分別對不同的苦味敏感。我們知道很多有毒物質(zhì)都是苦的，例如變質(zhì)的食物，因此對苦味敏感的個體在進(jìn)化歷程中有更大幾率存活下來。不同的苦味基因可以幫助辨識不同的有毒物質(zhì)，同時也能辨認(rèn)另一些味道苦但對身體無害的物質(zhì)。

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最近來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)萊布尼茨食品系統(tǒng)生物學(xué)研究所的一項(xiàng)研究表明，口外苦味感受器也可以作為膽汁酸的內(nèi)源性傳感器。這一發(fā)現(xiàn)表明，除了食物成分外，內(nèi)源性物質(zhì)也可能影響苦味感受器的進(jìn)化。此外，該研究為探索口腔外苦味受體參與的食物成分對健康的影響提供了新的途徑。

作為味覺感受器，苦味感受器可以檢測和避免食物中潛在的毒素。最近的研究結(jié)果還表明，苦味感受器也存在于肺細(xì)胞、大腦細(xì)胞、胃腸道細(xì)胞以及血液細(xì)胞和精子細(xì)胞中。這一事實(shí)進(jìn)一步表明，人體中尚未得到充分研究的受體功能，特別是因?yàn)槿梭w本身也會產(chǎn)生苦味物質(zhì)。

基于這些發(fā)現(xiàn)，問題出現(xiàn)了，苦味感受器是主要作為味覺感受器進(jìn)化，還是作為內(nèi)源性感受器與內(nèi)源性苦味物質(zhì)相互作用。當(dāng)然，后者需要相應(yīng)體液中內(nèi)源性物質(zhì)的濃度足以激活口外組織和細(xì)胞上的內(nèi)源性苦味感受器。

膽汁酸是一種內(nèi)源性苦味物質(zhì)

膽汁酸是內(nèi)源性苦味物質(zhì)的一個很好的例子，存在于各種體液中。因此，由德國弗萊辛萊布尼茨研究所的邁克·貝倫斯領(lǐng)導(dǎo)的研究小組調(diào)查了大約25種人類苦味受體類型中哪一種對生理上相關(guān)的膽汁酸濃度有反應(yīng)。為此，該團(tuán)隊(duì)使用了一個已建立的細(xì)胞測試系統(tǒng)，并將功能實(shí)驗(yàn)與分子建模方法相結(jié)合。測試的八種膽汁酸包括伯膽汁酸、仲膽汁酸、叔膽汁酸和共軛膽汁酸。

研究小組發(fā)現(xiàn)，五種苦味感受器對膽汁酸有反應(yīng)。“在這種情況下，測量的受體激活閾值與文獻(xiàn)中報(bào)道的人體體液膽汁酸濃度非常吻合，”萊布尼茨研究所的博士生Florian Ziegler說。

萊布尼茨研究所分子模型小組的負(fù)責(zé)人Antonella Di Pizio補(bǔ)充說:“此外，我們不僅能夠通過建模研究表征膽汁酸與苦味受體TAS2R1的結(jié)合，甚至還能重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)活動數(shù)據(jù)的差異。”

膽汁酸激活口外苦味感受器

“我們的研究結(jié)果表明，膽汁酸和某些口外苦味感受器之間確實(shí)存在生理關(guān)系，后者是膽汁酸水平的內(nèi)源性傳感器。他們還支持了一種假設(shè)，即不僅外部因素(如苦味食物成分)影響了苦味受體的進(jìn)化，而且內(nèi)源性因素也影響了苦味受體的進(jìn)化，”首席研究員Maik Behrens總結(jié)道。然而，迫切需要進(jìn)一步的研究來闡明口外受體的確切生物學(xué)功能，生物學(xué)家繼續(xù)說。他補(bǔ)充說:“對這些功能的深入了解可以為食物成分與口外苦味受體配體系統(tǒng)相互作用時對健康的潛在影響提供有價值的見解。”

文獻(xiàn)參考：

Florian Ziegler, Alexandra Steuer, Antonella Di Pizio, Maik Behrens. Physiological activation of human and mouse bitter taste receptors by bile acids. Communications Biology, 2023; 6 (1)