Мир на вкус оказался богаче: шестой вкус вскрыл тайну, которую язык хранил сто лет
Мы привыкли считать, что существует всего пять основных вкусов — сладкий, солёный, кислый, горький и умами. Однако недавнее открытие американских нейробиологов из Университета Южной Калифорнии (USC) ставит под сомнение это убеждение. Их исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает: наш язык способен различать ещё один базовый вкус — вкус хлорида аммония.
От умами к аммонию: новый шаг в науке о вкусе
В начале XX века японский химик Кикунаэ Икэда предложил идею, что умами — это самостоятельный вкус, отражающий восприятие глутамата. Тогда его гипотеза казалась революционной, и лишь спустя восемь десятилетий научное сообщество признало её официально.
Сегодня аналогичная история разворачивается вокруг хлорида аммония — соединения, придающего характерный вкус солёной лакрице, популярной в странах Северной Европы. Как выяснила команда профессора Эмили Лиман из USC, рецепторы на языке реагируют на это вещество так же отчётливо, как и на другие вкусы, а значит, перед нами возможный шестой вкус.
"Если вы живёте в Скандинавии, вы точно знаете этот вкус — и, возможно, даже любите его", — отметила профессор биологических наук Эмили Лиман.
Как работает новый вкусовой рецептор
Долгое время учёные знали, что язык реагирует на хлорид аммония, но не понимали, какой рецептор отвечает за этот сигнал. Исследователи предположили, что ключ к разгадке — белок OTOP1, ранее связанный с восприятием кислого вкуса.
Этот белок образует канал, через который в клетку проходят ионы водорода (H⁺), определяющие кислотность. Команда Лиман решила проверить, способен ли хлорид аммония активировать тот же канал.
Чтобы подтвердить гипотезу, ген Otop1 внедрили в культивируемые человеческие клетки. После воздействия кислоты и хлорида аммония оказалось, что последнее вещество ещё сильнее активирует OTOP1, чем сами кислоты.
"Хлорид аммония оказался мощным активатором канала OTOP1 — даже более сильным, чем кислота", — пояснила Эмили Лиман.
Механизм таков: аммиак, выделяющийся из хлорида аммония, повышает pH внутри клетки. В ответ канал OTOP1 запускает приток протонов, вызывая электрический импульс, который мозг распознаёт как специфическое вкусовое ощущение.
Эксперименты с животными
Чтобы убедиться, что это не лабораторный артефакт, учёные провели серию экспериментов с мышами. Они сравнили реакцию животных с нормальным белком OTOP1 и мышей, у которых этот ген был "отключён".
Результат оказался очевидным:
-
у обычных мышей вкусовые клетки активно реагировали на хлорид аммония;
-
у мышей без OTOP1 реакция отсутствовала.
Затем исследователи предложили животным на выбор обычную воду и раствор хлорида аммония. Обычные мыши избегали этот раствор, а генетически модифицированные — пили его спокойно. Это подтвердило, что OTOP1 действительно необходим для восприятия нового вкуса.
"Это стало решающим доказательством — без OTOP1 животные не ощущают вкус аммония", — подчеркнул аспирант лаборатории, Цзыюй Лян.
Эволюционное значение нового вкуса
Почему природа вообще наделила живые организмы способностью ощущать вкус аммония? Профессор Лиман считает: это защитный механизм.
"Аммиак — токсичное вещество, часто встречающееся в отходах, удобрениях и разложившейся органике. Логично, что эволюция выработала у нас способность распознавать его вкус, чтобы избегать вредных веществ", — объяснила Эмили Лиман.
Исследователи также заметили, что чувствительность к аммонию различается у видов. Например, куриный OTOP1 более чувствителен, чем у рыбок данио. Это, по мнению учёных, связано с особенностями среды: водные организмы редко сталкиваются с аммиаком, а наземные животные — гораздо чаще.
Сравнение известных вкусов
| Вкус | Основное вещество | Тип рецептора | Биологическая функция |
|---|---|---|---|
| Сладкий | Сахара | GPCR-рецепторы | Энергетический сигнал |
| Солёный | NaCl | Ионные каналы | Контроль электролитов |
| Кислый | Кислоты (H⁺) | OTOP1 | Распознавание кислотности |
| Горький | Алкалоиды | T2R-рецепторы | Защита от токсинов |
| Умами | Глутамат | mGluR4/T1R1 | Распознавание белка |
| Аммонийный (новый) | Хлорид аммония | OTOP1 | Защита от аммиака |
Возможные применения
Понимание шестого вкуса открывает новые перспективы:
• пищевая промышленность — создание продуктов с контролируемым уровнем "аммонийной" терпкости;
• медицина — диагностика нарушений вкуса;
• эволюционная биология — понимание того, как сенсорные системы адаптировались к среде.
Ошибка → Последствие → Альтернатива
-
Ошибка: считать, что вкус аммония — это просто разновидность кислого.
Последствие: упускается биологическая значимость рецептора OTOP1.
Альтернатива: рассматривать его как отдельный путь восприятия. -
Ошибка: игнорировать межвидовые различия.
Последствие: неверные выводы о сенсорных механизмах.
Альтернатива: проводить сравнительные исследования с разными животными.
Мифы и правда
Миф: новый вкус ощущается всеми одинаково.
Правда: чувствительность к хлориду аммония различается по видам и даже среди людей.
Миф: хлорид аммония безвреден.
Правда: в больших дозах он токсичен, поэтому его вкус и вызывает естественное отвращение.
Миф: новый вкус заменит один из старых.
Правда: он добавляется к уже существующим — теперь их может быть шесть.
Три интересных факта
-
В Скандинавии лакрица с хлоридом аммония — национальное лакомство, известное как салмиак.
-
Белок OTOP1 найден также в других тканях, включая желудок, где, возможно, помогает регулировать кислотность.
-
Учёные уже определили аминокислоту, отвечающую за реакцию OTOP1 на аммоний — и при её изменении чувствительность исчезает.
Открытие шестого вкуса показывает, что даже такие базовые ощущения, как вкус, до сих пор хранят тайны. Способность различать хлорид аммония — ещё одно напоминание о том, как тонко и избирательно настроены механизмы человеческого восприятия.
