Смеси искусственных подсластителей, таких как сахарин и цикламат, производят менее горький привкус, чем каждый из компонентов в отдельности, но объяснение этого загадочного явления остается неуловимым с момента его открытия более 60 лет назад. Исследование, опубликованное 14 сентября в журнале Cell Chemical Biology, раскрывает эту давнюю загадку, показывая, что сахарин подавляет активность рецепторов горького вкуса, стимулируемых цикламатом, и, наоборот, цикламат уменьшает неприятный вкус, вызываемый сахарином.
«Многие подсластители имеют нежелательные привкусы, что ограничивает их использование в пищевых продуктах и напитках», - говорит ведущий автор Майк Беренс из Немецкого института питания человека Потсдам-Ребрюкке.«Результаты этого исследования дают нам инструменты и знания для поиска путей, ведущих к созданию превосходных смесей подсластителей».
Сильнодействующие подсластители широко используются для замены богатых энергией, вызывающих кариес сахаров в пищевых продуктах, чтобы удовлетворить потребности потребителей, заботящихся о своем здоровье. Но в дополнение к стимуляции рецепторов сладкого вкуса заменители сахара также активируют рецепторы горького вкуса (известные как TAS2R) в высоких концентрациях, что приводит к нежелательному привкусу. Чтобы решить эту проблему, пищевая промышленность постоянно ищет новые заменители сахара и часто прибегает к использованию смесей, сочетающих некалорийные подсластители в одной рецептуре.
Самая ранняя смесь, обеспечивающая более высокий уровень сладости с уменьшенным горьким привкусом в сочетании сахарина с цикламатом. Но с момента этого открытия 62 года назад механизм, благодаря которому смеси подсластителей превосходят одиночные соединения, оставался неясным. Ключ к разгадке этой тайны появился, когда Беренс и его команда обнаружили, что некоторые горькие соединения не только активируют часть из 25 человеческих рецепторов горького вкуса, но и могут ингибировать различные рецепторы горького вкуса.«Знание того, что смеси сахарина и цикламата вызывают меньшую горечь по сравнению с отдельными соединениями, подняло вопрос [о том], может ли это быть связано с взаимным ингибированием реакций рецепторов горького вкуса», - говорит Беренс.
Чтобы изучить эту возможность, Беренс и старший автор Вольфганг Мейерхоф из Немецкого института питания человека Потсдам-Ребрюке экспрессировали различные вкусовые рецепторы человека в клетках человека и тестировали их реакцию на различные концентрации сахарина и цикламата. Используя эту клеточную систему, они обнаружили, что цикламат сильно ингибирует вызванную сахарином активацию двух рецепторов горького вкуса, называемых TAS2R31 и TAS2R43. Этот эффект наблюдался при концентрациях, при которых цикламат сам по себе не вызывал побочного привкуса. Точно так же сахарин блокировал индуцированные цикламатом ответы рецептора горького вкуса, называемого TAS2R1.
«Сахарин и цикламат относятся к старейшим из известных сильнодействующих синтетических подсластителей, и с помощью нашего клеточного анализа мы смогли обнаружить совершенно новые свойства этих молекул, а именно их способность блокировать горечь», - говорит Беренс.
В настоящее время остается неясным, проявляют ли компоненты других смесей подсластителей взаимное ингибирование рецепторов горького вкуса. «После того, как профили активации и ингибирования 25 рецепторов горького вкуса человека будут детально исследованы, можно будет адаптировать состав смесей для разработки новых рецептур подсластителей и улучшения вкуса лекарств», - говорит Мейерхоф.