Соленая солодка была популярной конфетой в некоторых странах Северной Европы, по крайней мере, с начала 20 века, а ее ингредиенты состоят из соли сальмиака или хлорида аммония.
Хотя ученым известно, что язык каким-то образом реагирует на хлорид аммония, конкретные белковые рецепторы языка, реагирующие на него, остаются неуловимыми, несмотря на десятилетия обширных исследований.
Этот процесс стал более понятным, когда недавние исследования обнаружили белок, ответственный за обнаружение кислого вкуса с помощью белкового рецептора на языке, называемого OTOP1.
Этот белок присутствует в мембранах клеток языка и образует канал для ионов водорода — ключевого компонента кислой кислой пищи — движущихся в клетку.
Хлорид аммония — соль аммиака и соляной кислоты, которая имеет резкий и пронизывающий запах. Некоторые люди любят этот вкус, а некоторые ненавидят. Но как язык распознает этот вкус? И почему он относится к основным вкусам?
Эти вопросы были изучены учеными из Университета Калифорнии в Сан-Диего и Университета Пенсильвании, которые опубликовали свое исследование в журнале Nature Communications. Они обнаружили, что хлорид аммония активирует белковый рецептор на языке, который ранее был обнаружен как детектор кислого вкуса.
Этот рецептор называется OTOP1 и он чувствителен к изменениям уровня ионов водорода в клетках. Ученые предположили, что хлорид аммония повышает уровень ионов водорода в клетках и тем самым активирует OTOP1. Для проверки этой гипотезы они провели ряд экспериментов на клетках человека и мышей, выражающих OTOP1.
Мы увидели, что хлорид аммония является действительно сильным активатором канала OTOP1. Он активирует так же или даже лучше, чем кислоты
— нейробиолог и соавтор исследования Эмили Лиман из Университета Южной Калифорнии.
OTOP1 играет ключевую роль в лимонаде, богатом лимонной и аскорбиновой кислотой, и других кислых продуктах, таких как уксус, придающих нотку терпкости, когда они попадают на язык.
Поскольку хлорид аммония также влияет на концентрацию ионов водорода внутри клетки, исследователи задались вопросом, может ли он также запускать OTOP1. Чтобы изучить это, ученые ввели ген рецептора Otop1 в выращенные в лаборатории клетки человека, чтобы клетки продуцировали этот рецептор.
Затем исследователи подвергли эти клетки воздействию кислоты или хлорида аммония и измерили реакцию. В первом эксперименте они применили электрофизиологическую технику, которая позволяет измерять электрический ток через клеточную мембрану. Обнаружилось, что хлорид аммония вызывает увеличение тока через клетки, выражающие OTOP1, но не через клетки без этого рецептора. Это показало, что хлорид аммония специфически активирует OTOP1.
Во втором эксперименте ученые использовали кальциевую сигнализацию, которая позволяет измерять изменение концентрации кальция внутри клеток. Они обнаружили, что хлорид аммония вызывает повышение уровня кальция в клетках, выражающих OTOP1. Без рецептора эффекта не наблюдалось. Значит хлорид аммония индуцирует физиологическую реакцию в клетках с OTOP1.
В третьем эксперименте экспериментаторы задействовали генетическую манипуляцию, чтобы удалить ген OTOP1 из мышей. Они обнаружили, что мыши без OTOP1 не реагировали на хлорид аммония так же, как мыши с OTOP1. Это показало, что OTOP1 необходим для восприятия хлорида аммония.
Эти эксперименты доказали, что хлорид аммония является шестым основным вкусом, который язык способен воспринимать. Он активирует белковый рецептор OTOP1, который также отвечает за восприятие кислого вкуса.
Он активирует белковый рецептор OTOP1, который также отвечает за восприятие кислого вкуса. Это означает, что хлорид аммония и кислоты имеют общий механизм действия на язык. Однако, хлорид аммония не является кислотой, а солью. Как же он влияет на уровень ионов водорода в клетках?
Ученые предложили два возможных объяснения этого явления. Первое — то, что хлорид аммония диссоциируется на ионы аммония и хлорида во рту. Ионы аммония могут проникать в клетки и образовывать аммиак и ионы водорода. Аммиак способен диффундировать обратно во рту, а ионы водорода могут оставаться в клетках и повышать их кислотность. Второе — то, что хлорид аммония может активировать другие рецепторы или каналы на клеточной мембране, которые могут пропускать ионы водорода или другие кислые молекулы. Эти гипотезы требуют дальнейшего подтверждения экспериментальными данными.
Авторы исследования отметили, что открытие шестого основного вкуса имеет важное значение для понимания густаторной системы человека и животных. Они также указали на возможные применения этого знания в пищевой промышленности, медицине и нейробиологии. Например, хлорид аммония может быть использован как ингредиент для создания новых видов конфет или напитков с уникальным вкусом. Также хлорид аммония может быть использован как лекарственное средство для лечения некоторых заболеваний, связанных с нарушением кислотно-основного баланса или функции рецепторов OTOP1. Кроме того, хлорид аммония может быть использован как инструмент для изучения работы нервных клеток, которые передают сигналы от языка к мозгу.
