Шестое чудо... вкуса!

На сегодняшний день общепринято, что человек различает пять базовых вкусов — горький, сладкий, солёный, кислый и умами (вкус глутамата натрия), — а гастрономические нюансы являются их комбинацией с «примесью» запахов и механической чувствительности языка и верхнего отдела глотки.

«Горизонты вкуса» расширяются, добавляя к этому списку рецептор вкуса углекислого газа (CO2).

СО2 используется для получения газированной воды и содержащегося в пиве и игристых винах.

Американские учёные уже достаточно давно открыли, что этот рецептор — карбоангидраза 4, которая находится в мембранах рецепторных клеток кислого вкуса, расположенных во вкусовых сосочках языка.

В 1767 году известному английскому химику Джозефу Пристли пришла в голову мысль, что изготовленная им в лаборатории вода, насыщенная углекислым газом, поможет морякам Королевского флота поддерживать здоровье во время многомесячных плаваний по океану. Несмотря на то, что этот напиток не спас их от цинги, его популярность быстро распространилась на всю Европу, и шипучие вина, тоники, да и просто газировка прочно вошли в обиход. В 1778 году Пристли открыл фотосинтез — то есть, что растения поглощают CO2 и выделяют кислород.

В 1988-м году в журнал The American Journal of Medicine на имя главного редактора пришла забавная статейка. Один из её авторов, врач по имени Стивен Келлехер (Stephen Kelleher), описывал своё недавнее альпинистское восхождение, во время которого он принимал ацетазоламид — средство от высотной болезни.

Компания захватила с собой на вершину упаковку пива, чтобы отметить покорение горного пика. И каково же было изумление Келлехера, когда вместо наслаждения вкусом напитка он почувствовал что-то напоминающее вкус грязных тряпок!

Последовавшие эксперименты «ради интереса» выявили, что ацетазоламид безжалостно уничтожает также вкус газированной воды, но не виски (!).

Учёные в шутку окрестили феномен «шампанский-блюз» («champagne blues»).

В журнале Science команда исследователей под руководством Чарльза Зукера и Николаса Риба , широко известных за свои работы по вкусовым рецепторам, объяснила этот феномен.

Используя методы электрофизиологии и генетического «нокаута», учёные идентифицировали класс рецепторных клеток в языке, реагирующих на углекислый газ (CO2), придающий шипучим напиткам их «шипучесть».

Удалось также установить, что рецептором CO2 является фермент под названием карбоангидраза 4 — один из тех, которые ингибируются уже упоминавшимся ацетазоламидом.

Большинство учёных (и не только) думает, что характерное покалывание на языке — это лишь эффект лопающихся пузырьков CO2, которые раздражают механорецепторы во рту.

Однако некоторые наблюдения, включая сделанные альпинистами, говорят в пользу того, что тут участвуют и хеморецепторы, во множестве находящиеся во вкусовых сосочках на языке.

Риба сообщает ещё один интересный факт, касающийся этого явления:

«Если вам случится пить шипучку в барокамере, в которой CO2 не выходит так активно и пузырьки не лопаются, вы поймёте, что вкус-то на самом деле остался прежним».

Зукер и Риба, будучи заинтересованы во всех аспектах исследования вкуса, начали работу с того, что записывали электрическую активность главного нерва, соединяющего вкусовые клетки в языке с мозгом.

Эксперименты проводились на мышах, поскольку их чувство вкуса, оказывается, близко к человеческому. В качестве возбудителя использовали либо газированную воду, либо просто сжатый CO2; в обоих случаях регистрировался всплеск активности.

Далее эксперимент проводили уже на животных, генетическим образом лишённых отдельных популяций рецепторных клеток, воспринимающих вкус. У мышей с «нокаутированными» клетками-сенсорами кислого вкуса пропадала также чувствительность к CO2.

Следующим этапом стала идентификация генов, экспрессирующихся только в кислоточувствительных клетках. По-видимому, кислоточувствительные клетки активируются протонами, получающимися при реакции карбоангидразы с CO2, точно так же, как и кислой средой определённых видов пищи или питья.

Однако почему же в таком случае шипучка не просто кислая на вкус?

Предполагается, что мозг может по-другому обрабатывать поступающие сигналы, если при этом к ним примешивается ещё сигнал механочувствительных клеток, реагирующих на лопающиеся пузырьки.

Впрочем, что-то общее у вкуса шипучки и кислого вкуса всё же есть.

Биологическая роль сенсора CO2 во рту пока остаётся неясной, — то ли это действительно необходимый признак, то ли просто побочный эффект действия карбоангидразы, которая создаёт в клетках, чувствительных к кислоте, эффект буферизации pH.

Биомолекула благодарит вас за то, что вы прочитали эту статью до конца.

Будем рады вашим лайкам и подписке на наш канал —здесь мы рассказываем много интересного из мира науки! 💚