Zo všetkých piatich zmyslov je chuť zdanlivo najmenej dôležitá a najmenej sofistikovaná. Napriek tomu sme až do roku 2000 nepoznali ani jeden chuťový receptor. Odvtedy sa situácia dramaticky zmenila, a to najmä vďaka prácam Charlesa Zukera, Nicholasa Rybu a ich spolupracovníkov, ktorí postupne odhalili receptory všetkých piatich chutí.
V roku 1999 publikovali článok o dvoch proteínoch, ktoré vyzerali ako nádejní kandidáti na chuťové receptory. Nazvali ich T1R1 a T2R2 (písmená pochádzajú zo slov Taste Receptor), ale neboli schopní zistiť, ktorej chuti tieto receptory prislúchajú. V skutočnosti ani jeden z týchto proteínov nereagoval na niektorú z piatich základných chutí.
Už predtým objavili ľudia v DNA myší gén, ktorý mal evidentný vplyv na to, ako rozoznávali príslušné myši sladkú chuť. Skupina Zukera a Rybu, a nezávisle od nich aj tím vedený Lindou Buck, potom našli veľmi podobný gén v ľudskej DNA. Proteín, ktorý je týmto génom kódovaný, nazvali T1R3. Takže mali už tretieho kandidáta na chuťový receptor. Ale ako na potvoru, ani tento nefungoval.
Linda Buck sa výskumu chuťových receptorov už viac nevenovala. Jej doménou boli čuchové receptory a za ich výskum dostala v roku 2004 Nobelovu cenu. Zuker a Ryba sa, naopak, venovali intenzívne práve chuti a mohli by za to dostať Nobelovu cenu v budúcnosti.
V rokoch 2001 a 2002 publikovali dva články, v ktorých vyriešili záhadu proteínov T1R1 až T1R3. Ani jeden z nich nefungoval ako receptor, tak fungovali až ich kombinácie (T1R2 a T1R3 ako receptor sladkej chuti, T1R1 a T1R3 ako receptor chuti umami). Ale ešte predtým, v roku 2000, identifikovali receptory horkej chuti a tým sa to všetko začalo.
.horká chuť
Horká chuť sa líši od zvyšných štyroch chutí tým, že ako jediná je všeobecne považovaná za hnusnú. Je síce pravda, že nám chutia mierne horké nápoje ako pivo alebo tonic, ale to je skôr výnimka. V reštauráciách sú k dispozícii dochucovadlá sladkej (cukor), slanej (soľ), kyslej (ocot) aj umami (sojová omáčka) chuti, ale nebýva zvykom pridávať k tomu téglik ušného mazu alebo niečoho podobne horkého. Je síce pravda, že aj slaná a kyslá chuť sú nám vo veľkých koncentráciách odporné, ale horká sa od nich predsa len výrazne líši. Na horkú chuť sme ďaleko najcitlivejší, vo väčšine prípadov v nás horké látky vyvolávajú odpor už pri veľmi nízkych koncentráciách.
Vyzerá to tak, akoby sme boli obeťou nejakého zlomyseľného kanadského žartu. Prečo sa s nami príroda tak nepekne zahrala a vybavila nás najcitlivejšími receptormi presne na tú chuť, ktorá jediná nám nechutí? Nuž, asi preto, aby nás – podobne ako bolesť – pred niečím varovala. No dobre, ale pred čím a prečo?
Keď preskúmame širokú paletu prirodzene sa vyskytujúcich toxických látok, zistíme, že mnohé z nich sú horké. Takže odpoveď zrejme znie: citlivosť na horkú chuť nás varuje pred prítomnosťou toxických látok. Mnohé z týchto toxínov sú takzvané alkaloidy, čo sú mierne zásadité organické zlúčeniny, obsahujúce dusík. Tieto látky mávajú často výrazné biologické účinky. Medzi alkaloidy patria prudké jedy ako strychnín, atropín, kurare či tetrodotoxín, drogy ako morfín, LSD či kokaín, stimulanty ako nikotín či kofeín, liečivá ako efedrín či chinín, a mnoho ďalších. Toxické sú pritom nielen spomínané jedy, ale pri vyšších dávkach aj tie drogy, stimulanty a liečivá. Účinný systém varovania pred týmito látkami preto nie je zlomyseľnosťou, ale skôr darom.
Zaujímavé pritom je, že hoci biologické účinky alkaloidov sú veľmi rôznorodé, ich horká chuť je stále rovnaká. Ako keby molekuly týchto látok obsahovali niečo spoločné, niečo univerzálne, čo je zodpovedené za ich horkosť. To nás stavia pred zaujímavú otázku: Ktorá univerzálna súčasť molekúl alkaloidov spôsobuje ich horkú chuť? Ešte zaujímavejšia je odpoveď: Žiadna.
.receptory horkej chuti
Receptory horkej chuti dostali označenie T2R a identifikovaných bolo niekoľko desiatok rôznych typov týchto receptorov. Prečo až toľko? Nuž, zrejme je to tak, že rôzne receptory reagujú na rôzne alkaloidy. Inými slovami, molekuly alkaloidov nemajú nejakú jednu univerzálnu časť, ktorú by dokázal rozoznať jeden univerzálny receptor horkej chuti. Preto máme rôzne receptory pre rôzne alkaloidy alebo skupiny alkaloidov, spolu ich je okolo 40. No dobre, ale prečo potom chutia všetky rovnako?
Na prvý pohľad to vyzerá ako záhada, ale v skutočnosti je odpoveď na túto otázku celkom jednoduchá. Vtip je v tom, že senzorické bunky, citlivé na horkú chuť, obsahujú vo svojich membránach všetky typy receptorov skupiny T2R. Tieto bunky sú preto citlivé nielen na niektoré, ale na všetky alkaloidy. Špecifické alkaloidy síce vyprovokujú reakciu iba „svojich“ T2R receptorov v bunkovej membráne, všetky tieto receptory však vyvolajú v bunke rovnakú odozvu a signál o nej sa potom šíri do mozgu, kde je interpretovaný vždy rovnako – ako signál jednej a tej istej horkej chuti.
O tom, akú chuť v mozgu pociťujeme, nerozhodujú receptory, ale bunky. Bunka, ktorá vysiela signál o horkej chuti, bude vždy vysielať tento signál, a to aj keď zmeníme receptory v jej membráne. Zuker, Ryba a ich spolupracovníci to demonštrovali na myšiach, ktorým pomocou genetických manipulácií zabudovali do membrány senzorických buniek horkej chuti receptor reagujúci na látku, ktorej chuť normálne myši nerozoznávajú (nijako neregujú na prítomnosť tejto látky v potrave). Takto geneticky manipulované myši začali odmietať potravu s touto látkou. Inými slovami, z látky bez chuti sa stala pre myši látka horká.
Keď zaviedli rovnaký receptor do membrány senzorickej bunky reagujúcej na sladkú chuť, myši začali vyhľadávať potravu s touto látkou. Z látky bez chuti sa tentoraz stala pre myši látka sladká.Ten istý receptor teda vysielal raz „horký “ a raz „sladký“ signál, v závislosti od toho, v membráne akej bunky („sladkej“ či „horkej“) bol zabudovaný. Vrcholným kúskom bolo vyradenie jedného konkrétneho „horkého receptora“ z „horkej bunky“ a jeho zabudovanie do „sladkej bunky“. Myši si okamžite obľúbili potravu, ktorú predtým odmietali. Tentoraz sa stala z horkej látky látka sladká.
Okrem spomínaných receptorov T1R a T2R našli Zuker a Ryba aj celkom inak fungujúce receptory kyslej a slanej chuti, ale o tom si povieme, až keď tú cenu dostanú.
V roku 1999 publikovali článok o dvoch proteínoch, ktoré vyzerali ako nádejní kandidáti na chuťové receptory. Nazvali ich T1R1 a T2R2 (písmená pochádzajú zo slov Taste Receptor), ale neboli schopní zistiť, ktorej chuti tieto receptory prislúchajú. V skutočnosti ani jeden z týchto proteínov nereagoval na niektorú z piatich základných chutí.
Už predtým objavili ľudia v DNA myší gén, ktorý mal evidentný vplyv na to, ako rozoznávali príslušné myši sladkú chuť. Skupina Zukera a Rybu, a nezávisle od nich aj tím vedený Lindou Buck, potom našli veľmi podobný gén v ľudskej DNA. Proteín, ktorý je týmto génom kódovaný, nazvali T1R3. Takže mali už tretieho kandidáta na chuťový receptor. Ale ako na potvoru, ani tento nefungoval.
Linda Buck sa výskumu chuťových receptorov už viac nevenovala. Jej doménou boli čuchové receptory a za ich výskum dostala v roku 2004 Nobelovu cenu. Zuker a Ryba sa, naopak, venovali intenzívne práve chuti a mohli by za to dostať Nobelovu cenu v budúcnosti.
V rokoch 2001 a 2002 publikovali dva články, v ktorých vyriešili záhadu proteínov T1R1 až T1R3. Ani jeden z nich nefungoval ako receptor, tak fungovali až ich kombinácie (T1R2 a T1R3 ako receptor sladkej chuti, T1R1 a T1R3 ako receptor chuti umami). Ale ešte predtým, v roku 2000, identifikovali receptory horkej chuti a tým sa to všetko začalo.
.horká chuť
Horká chuť sa líši od zvyšných štyroch chutí tým, že ako jediná je všeobecne považovaná za hnusnú. Je síce pravda, že nám chutia mierne horké nápoje ako pivo alebo tonic, ale to je skôr výnimka. V reštauráciách sú k dispozícii dochucovadlá sladkej (cukor), slanej (soľ), kyslej (ocot) aj umami (sojová omáčka) chuti, ale nebýva zvykom pridávať k tomu téglik ušného mazu alebo niečoho podobne horkého. Je síce pravda, že aj slaná a kyslá chuť sú nám vo veľkých koncentráciách odporné, ale horká sa od nich predsa len výrazne líši. Na horkú chuť sme ďaleko najcitlivejší, vo väčšine prípadov v nás horké látky vyvolávajú odpor už pri veľmi nízkych koncentráciách.
Vyzerá to tak, akoby sme boli obeťou nejakého zlomyseľného kanadského žartu. Prečo sa s nami príroda tak nepekne zahrala a vybavila nás najcitlivejšími receptormi presne na tú chuť, ktorá jediná nám nechutí? Nuž, asi preto, aby nás – podobne ako bolesť – pred niečím varovala. No dobre, ale pred čím a prečo?
Keď preskúmame širokú paletu prirodzene sa vyskytujúcich toxických látok, zistíme, že mnohé z nich sú horké. Takže odpoveď zrejme znie: citlivosť na horkú chuť nás varuje pred prítomnosťou toxických látok. Mnohé z týchto toxínov sú takzvané alkaloidy, čo sú mierne zásadité organické zlúčeniny, obsahujúce dusík. Tieto látky mávajú často výrazné biologické účinky. Medzi alkaloidy patria prudké jedy ako strychnín, atropín, kurare či tetrodotoxín, drogy ako morfín, LSD či kokaín, stimulanty ako nikotín či kofeín, liečivá ako efedrín či chinín, a mnoho ďalších. Toxické sú pritom nielen spomínané jedy, ale pri vyšších dávkach aj tie drogy, stimulanty a liečivá. Účinný systém varovania pred týmito látkami preto nie je zlomyseľnosťou, ale skôr darom.
Zaujímavé pritom je, že hoci biologické účinky alkaloidov sú veľmi rôznorodé, ich horká chuť je stále rovnaká. Ako keby molekuly týchto látok obsahovali niečo spoločné, niečo univerzálne, čo je zodpovedené za ich horkosť. To nás stavia pred zaujímavú otázku: Ktorá univerzálna súčasť molekúl alkaloidov spôsobuje ich horkú chuť? Ešte zaujímavejšia je odpoveď: Žiadna.
.receptory horkej chuti
Receptory horkej chuti dostali označenie T2R a identifikovaných bolo niekoľko desiatok rôznych typov týchto receptorov. Prečo až toľko? Nuž, zrejme je to tak, že rôzne receptory reagujú na rôzne alkaloidy. Inými slovami, molekuly alkaloidov nemajú nejakú jednu univerzálnu časť, ktorú by dokázal rozoznať jeden univerzálny receptor horkej chuti. Preto máme rôzne receptory pre rôzne alkaloidy alebo skupiny alkaloidov, spolu ich je okolo 40. No dobre, ale prečo potom chutia všetky rovnako?
Na prvý pohľad to vyzerá ako záhada, ale v skutočnosti je odpoveď na túto otázku celkom jednoduchá. Vtip je v tom, že senzorické bunky, citlivé na horkú chuť, obsahujú vo svojich membránach všetky typy receptorov skupiny T2R. Tieto bunky sú preto citlivé nielen na niektoré, ale na všetky alkaloidy. Špecifické alkaloidy síce vyprovokujú reakciu iba „svojich“ T2R receptorov v bunkovej membráne, všetky tieto receptory však vyvolajú v bunke rovnakú odozvu a signál o nej sa potom šíri do mozgu, kde je interpretovaný vždy rovnako – ako signál jednej a tej istej horkej chuti.
O tom, akú chuť v mozgu pociťujeme, nerozhodujú receptory, ale bunky. Bunka, ktorá vysiela signál o horkej chuti, bude vždy vysielať tento signál, a to aj keď zmeníme receptory v jej membráne. Zuker, Ryba a ich spolupracovníci to demonštrovali na myšiach, ktorým pomocou genetických manipulácií zabudovali do membrány senzorických buniek horkej chuti receptor reagujúci na látku, ktorej chuť normálne myši nerozoznávajú (nijako neregujú na prítomnosť tejto látky v potrave). Takto geneticky manipulované myši začali odmietať potravu s touto látkou. Inými slovami, z látky bez chuti sa stala pre myši látka horká.
Keď zaviedli rovnaký receptor do membrány senzorickej bunky reagujúcej na sladkú chuť, myši začali vyhľadávať potravu s touto látkou. Z látky bez chuti sa tentoraz stala pre myši látka sladká.Ten istý receptor teda vysielal raz „horký “ a raz „sladký“ signál, v závislosti od toho, v membráne akej bunky („sladkej“ či „horkej“) bol zabudovaný. Vrcholným kúskom bolo vyradenie jedného konkrétneho „horkého receptora“ z „horkej bunky“ a jeho zabudovanie do „sladkej bunky“. Myši si okamžite obľúbili potravu, ktorú predtým odmietali. Tentoraz sa stala z horkej látky látka sladká.
Okrem spomínaných receptorov T1R a T2R našli Zuker a Ryba aj celkom inak fungujúce receptory kyslej a slanej chuti, ale o tom si povieme, až keď tú cenu dostanú.
Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.