Umami smagsreceptor • Anton Morkovin • Videnskabeligt billede af dagen på "Elements" • Fysiologi

Umami smagsreceptor

Dette kompleks af to proteinmolekyler, der hedder T1r2 / T1r3, er en af ​​receptorerne i sindens sind. Denne receptor tilhører specifikt fisken fra den japanske oriiOryzias latipes). Tape og ledninger viser lange kæder af aminosyrer, som danner grundlaget for ethvert protein. Navnet "T1r" betyder simpelthen "Type 1 receptor" ("type 1 receptor"). Molekyler af denne familie, som er fjernt beslægtet med lysfølsomme proteiner, opsins, er ansvarlige for kemoreception. I smagsoplevelsen fungerer de som heterodimerer – "tandems" af to forskellige molekyler, som er arrangeret på en lignende måde hos alle hvirveldyr og reagerer på frie aminosyrer. Endvidere varierer følsomheden af ​​receptoren til visse aminosyrer i forskellige dyrearter, som er forbundet med sammensætningen af ​​deres kost. I japansk Orizia reagerer dette molekyle primært på glutamin, hvis ioner er afbildet i det aktive receptionscenter: gule kugler betegner carbonatomer, der udgør molekylerne "skelet", blå kugler repræsenterer oxygenatomer, og de røde repræsenterer aminogrupper.

Umami smag er den femte "base smag" sammen med bitter, sød, sur og salt; det er karakteristisk for høje protein fødevarer.Men mangfoldigheden af ​​proteiner er jo ekstremt høj, og det er umuligt at oprette en "universel" receptor til dem! Men proteiner nedbrydes til aminosyrer, således at gratis aminosyrer altid er til stede i fødevarer, og det ville være hensigtsmæssigt at bruge dem som en "indikator for protein". For mennesker viste en sådan indikator sig for at være en af ​​de mest almindelige aminosyrer i dyrelivet – glutamin, såvel som dets natriumsalt, mononatriumglutamat (også kendt som fødevaretilsætningsstof E621). Glutaminsyre er rig på kød, fisk, mælk. For eksempel indeholder human modermælk ca. 300 mg / l glutaminsyre – så den første bekendtskab med umami smagen forekommer selv i barndommen.

Som det passer til smagsløgene, er sødets specifikke smagsreceptorer placeret i smagsløgene i tungen, som igen er koncentreret i smagsløgene.

Receptorcellemembranerne indeholder specifikke proteinmolekyler, der interagerer med bestemte grupper af kemikalier. Så er den sure smag bestemt af tilstedeværelsen af ​​hydrogenioner, salt – natrium og nogle andre metaller.Disse to typer af receptorer er ionkanaler: Passagen af ​​de tilsvarende ioner ændrer det elektriske potentiale på cellemembranen og forårsager, at receptoren bliver spændt. Bitter og sød smag bestemmes af mere komplekse molekyler, der ikke altid er tæt på hinanden med hensyn til kemi. For eksempel har monosaccharider, blysalte og forskellige sukkerersubstitutter en sød smag. Bitterhed er normalt forbundet med tilstedeværelsen af ​​plantealkaloider. Alle disse molekyler trænger ikke ind i cellen: de binder til membranreceptorproteiner, der signalerer G-proteinerne. Disse til gengæld udløser en kaskade af kemiske reaktioner, hvilket fører til aktivering af receptoren. Ifølge dette princip er der receptorer til sansens smag. Hos pattedyr er så mange som fire typer receptorer ansvarlige for det – ud over T1r2 / T1r3-dimeren er disse proteiner mGluR4 og mGluR1-metabotrope receptorer til glutamat). Til gengæld ligner sød receptorer meget på en af ​​disse typer – de er et kompleks af proteiner af samme familie, T1r1 / T1r2 heterodimeren.

Natriumglutamat kaldes ofte "smags- og smagsforstærker". Faktisk tilføjer glutamat kun til madens smag af sind, såvel som på grund af tilstedeværelsen af ​​natriumion, salt smag.Duften af ​​mononatriumglutamat er helt blottet for, derfor opstår forstærkning kun på grund af interaktion med andre varianter. Men smagen af ​​selve glutaminsyren kan virkelig forbedres. Faktum er, at T1r2 / T1r3-komplekset har en yderligere evne – det interagerer med purinukleotider og deres precursorer, inosiniske og guanosinsyrer. Tilstedeværelsen af ​​disse stoffer øger i høj grad sansens smag.

Skema af T1R1 / T1R3-receptoren til smag umami. Receptor molekyle (vist blå) aktiveres i nærværelse af glutamat (vist rød). Yderligere binding af purinukleotidet (for eksempel guanosinmonophosphat; vist grøn) stabiliserer receptorens aktiverede tilstand og fører til en længere og mere intens smagsoplevelse. Figur fra en artikel af O. G. Mouritsen, H. Khandelia, 2012. Molekylær mekanisme af sensation

Det er nysgerrig, at glutamatreceptorerne – glutaminsyreionen – i første omgang udførte en helt anden funktion. I alle hvirveldyr er glutaminsyre den mest almindelige neurotransmitter: den deltager i transmissionen af ​​impulser fra en nervecelle til en anden. Molekyler, der er ansvarlige for smagsopfattelse, er modifikationer af receptorproteiner, der virker på neuronale membraner.Men vær ikke bange for, at forbruget af glutamat på en eller anden måde vil påvirke nervesystemet. De fleste af disse aminosyrer absorberes direkte i cellerne i tarmepitelet, og for at forårsage signifikante ændringer i koncentrationen af ​​glutamat i blodet, ville det være nødvendigt at spise mindst 5 g af dette stof. Men selv i en sådan urealistisk situation kan glutamat ikke nå hjernen: dets transport er begrænset af blod-hjernebarrieren, og overskuddet i blodet behandles hurtigt i leveren.

Kilde af: C. Boisrobert et al., 2009. Sikring af global fødevaresikkerhed: Undersøgelse af global harmonisering.

Figur fra N.Nuemket et al., 2017. Det kemiske stof ved T1r smager receptorer.

Anton Morkovin


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: