饮食可以改变糖的味道——这是它背后的科学

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动物研究表明,学习和品尝是由相同的分子控制的。

动物吃的食物可以改变他们对未来食物的看法。新的研究发现,这种反应使用大脑用来学习的相同机制。

悉尼大学的研究人员发现了甜味感知如何根据不同饮食进行微调的基础科学。虽然人们早就知道,根据以往的经验,食物的味道会有所不同,但直到现在我们还不知道控制这种效应的分子途径。

Charles Perkins 中心和生命与环境科学学院的 Greg Neely 教授与 Qiaoping Wang 教授(以前在 Charles Perkins 中心,现在在中国中山大学工作)使用果蝇来研究甜味。根据以往的经验,他们了解到口味是高度主观的。

甜味是非常主观的。

尼利教授说他们学到了四个重要的东西:

  1. 动物吃的食物会改变它们对未来食物的看法。
  2. 这种反应使用大脑用来学习的相同机制。
  3. 延长寿命的途径也与增强味觉有关,而且还发现促进长寿的果蝇饮食可以增强味觉。
  4. 寿命、学习和感官知觉以我们刚刚开始理解的方式联系在一起。


果蝇的“舌头”是一种长鼻,一种细长的吸吮式口器。

果蝇“舌头”

“我们发现果蝇的‘舌头’——长鼻和前脚上的味觉传感器——可以使用与果蝇大脑学习事物相同的分子途径来学习事物,”尼利教授说。 “其核心是神经递质多巴胺。”

“事实证明,这些也是人类用来学习和记忆各种事物的化学途径,”尼利教授说。 “这确实突出了学习是一种全身现象;让我们大吃一惊。”

领导这项研究的王教授说:“我们惊讶地发现,让动物寿命更长的蛋白质限制饮食也会提高该动物对蔗糖的感知强度,这取决于相同的学习和长寿途径。

“反应也非常具体。例如,当我们给果蝇喂食不含甜味的食物时,动物对甜味的感知会增强,但只对葡萄糖而不是果糖。我们不知道为什么当他们认为这两种糖都很甜时,他们会特别关注一种糖。”

“我们还发现,吃大量糖会抑制甜味感知,使糖看起来不那么甜,”尼利教授说。 “这一发现是通过不同的机制发生的,与我们在密歇根大学的同事 Monica Dus 最近的结果非常吻合,他是该领域的世界专家。”

我们知道,人类的味觉也会因饮食而发生变化。

味觉研究

研究人员发现,如果他们改变果蝇的饮食(增加糖分、去除糖分的味道、增加蛋白质、改变复合碳水化合物的糖分),这会极大地改变果蝇在几天后品尝后续糖分的能力。

“我们发现,当苍蝇吃不加糖的食物时,这会使含糖食物的味道更加浓郁,”王教授说。

“然后我们观察了果蝇‘舌头’中所有因饮食而发生变化的蛋白质,并调查了发生了什么,”尼利教授说。

他们发现味觉是由多巴胺(“奖励”神经调节剂)控制的。研究人员随后绘制了该通路,发现与控制学习和记忆或促进长寿相同的通路也能增强味觉。

“虽然这项工作是在果蝇中进行的,但所涉及的分子对人类来说是保守的。我们知道人类也会因饮食而经历味觉的变化,因此整个过程可能是保守的;我们将不得不看到,”王教授说。

该研究发表在Cell Reports , 是 Neely 教授测试人造甜味剂效果的后续研究。该研究发现人造甜味剂激活了神经元饥饿通路,最终促进了食物摄入量的增加,尤其是与低碳水化合物饮食相结合时。

“我们的第一个研究集中在不同的食品添加剂如何影响大脑,从中我们发现味道会随着饮食而改变,所以我们在这里跟进了这一观察并描述了它是如何起作用的,”尼利教授说。 “原来苍蝇的‘舌头’本身就是在记住之前发生的事情,这有点巧妙。”

参考:“PGC1a 控制果蝇中的蔗糖味觉敏感性 ” 作者:Qiao-Ping Wang、Yong Qi Lin、Me-Ling Lai、Zhiduan Su、Lisa J. Oyston、Teleri Clark、Scarlet J. Park、Thang M. Khuong、Man-Tat Lau、Victoria Shenton、Yan-Chuan Shi、 David E. James、William W. Ja、Herbert Herzog、Stephen J. Simpson 和 G. Gregory Neely,2020 年 4 月 7 日,Cell Reports .
DOI:10.1016/j.celrep.2020.03.044

这项研究得到了 NHMRC 的资助