Тайна сладости: как подсластители обманывают наш вкус

Недавно опубликованное исследование журнала Nature Communications в очередной раз раскрывает сложные молекулярные процессы, ответственные за нашу способность воспринимать сладкие вкусовые сигналы. Исследователи сосредоточились на механизмах, лежащих в основе действия подсластителей – низкокалорийных альтернатив сахару - и обнаружили, что их "сладкая иллюзия" основана на уникальном взаимодействии с нашими вкусовыми рецепторами.

Ключевым механизмом, отвечающим за вкус сладости, является взаимодействие сахара (сахарозы) со специальным вкусовым рецептором на языке – T1R2-T1R3, который представляет собой связку из двух белковых субъединиц. Сахара с разветвленной молекулярной структурой точно "встраиваются" в специальное пространство рецепторного комплекса. Это запускает цепочку молекулярных сигналов, которые наш мозг интерпретирует как вкус сладости.

Однако у подсластителей другая структура. Они часто не имитируют сложную трехмерную форму сахарозы, но способны активировать те же рецепторы T1R2-T1R3, хотя и не в такой степени. Некоторые из них, такие как аспартам и сукралоза, содержат небольшие, компактные компоненты, которые непосредственно контактируют с рецепторами, вызывая их возбуждение, что означает ощущение сладости.

Другие заменители, такие как сахарин, имеют более длинную структуру. В этом случае активация рецептора происходит не посредством прямого контакта, а посредством непрямого взаимодействия, когда определенные атомы заменителей связываются с другими участками T1R2-T1R3, изгибая структуру и тем самым "открывая" участок, ответственный за связывание сахара.

Следует отметить, что степень "подделки" вкуса у разных подсластителей разная. Исследования показывают, что некоторые из них активируют T1R2-T1R3 с большей энергией, чем сахароза, создавая ощущение "повышенной" сладости, в то время как другие активируют рецептор лишь частично, что приводит к менее интенсивному ощущению. Это приводит к тому, что для достижения того же уровня сладости, что и от натурального сахара, необходимо использовать больше некоторых заменителей.

Понимание этого "химического обмана" имеет большое значение для разработки более эффективных и натуральных подсластителей с оптимальным вкусовым профилем. Будущее этой области исследований - разработка композитных заменителей, содержащих комбинацию различных молекул, которые синергически активируют рецепторы сладости, в результате чего получается идеальная "сладость" с минимальной нагрузкой на организм.