Nowa mapa smaku ujawnia sekrety cukru. To może zmienić naszą dietę

Nowe spojrzenie na wpływ cukru na zdrowie

Słodki smak to dla wielu z nas coś więcej niż kulinarna zachcianka. To część codziennego życia, a nawet element kultury, który towarzyszy nam od najmłodszych lat. Przez wieki cukier był luksusem – dziś znajdziemy go niemal wszędzie: w napojach, przekąskach, pieczywie czy sosach. Statystyki są alarmujące: przeciętny Amerykanin zjada ponad 45 kilogramów cukru rocznie, a w Polsce wynik jest niemal identyczny. Tymczasem Światowa Organizacja Zdrowia zaleca, by nie przekraczać 50 gramów dziennie, co odpowiada 10 procentom dziennego zapotrzebowania kalorycznego. Tak wysokie spożycie ma realny wpływ cukru na zdrowie, prowadząc do problemów metabolicznych i chorób cywilizacyjnych.

Dlaczego jednak tak trudno nam z niego zrezygnować, mimo że zdajemy sobie sprawę, że szkodzi? Wydawałoby się, że odpowiedzi musimy szukać w psychice, ale leży ona głębiej, bo w biologii. A dokładniej w receptorze, który rozpoznaje słodki smak. To właśnie jego działanie może wyjaśnić, dlaczego wpływ cukru na zdrowie jest tak trudny do ograniczenia.

Polecamy: Wpływ antydepresantów według ostatnich badań. Są nowe ustalenia

Molekularna mapa słodyczy i jej znaczenie

Zespół z Uniwersytetu Columbia i Instytutu Zuckermana pod kierownictwem prof.Charlesa Zukera po raz pierwszy stworzył tak dokładny obraz receptora słodkiego smaku. Ten „czujnik” smaku składa się z dwóch części. Jedna z nich – TAS1R2 – posiada specjalną kieszonkę. To tam przyczepiają się słodkie cząsteczki, zarówno naturalne, jak sacharoza, jak i sztuczne, takie jak aspartam czy sukraloza.

„Nie można pominąć wiodącej roli, jaką cukier odgrywa w otyłości. Sztuczne słodziki, których używamy obecnie, po prostu nie zmieniają znacząco naszego pragnienia cukru. Teraz gdy wiemy, jak wygląda receptor, możemy być w stanie zaprojektować coś lepszego” – podkreśla dr Juen Zhang, doktorant w laboratorium Charlesa Zukera. 

To ogromna różnica. Dotychczas wszystkie słodziki trafiały na rynek przez przypadek. Niektóre działały, ale miały nieprzyjemny posmak. Inne były zbyt słabe, by oszukać nasz apetyt. Nowe odkrycie daje szansę na stworzenie słodzików, które będą miały mniejszy wpływ cukru na zdrowie.

Technologia w służbie smaku

Opracowanie mapy receptora zajęło trzy lata i wymagało ogromnej precyzji. 

„Samo uzyskanie oczyszczonego białka, którego potrzebowaliśmy do mapowania struktury, wymagało ponad 150 różnych preparatów” – mówi Zhengyuan Lu, członek zespołu badawczego.

Przełom umożliwiła mikroskopia krioelektronowa. Jest to technika polegająca na zamrażaniu cząsteczek i obrazowaniu ich za pomocą wiązek elektronów. Dzięki niej badacze mogli obserwować receptor w momencie, gdy wiązał się z cząsteczkami słodzącymi. Stworzona w ten sposób mapa osiągnęła rozdzielczość 2,8 angstremów. To mniej więcej szerokość dwóch atomów wodoru.

 „Bardzo dokładne zdefiniowanie kieszeni wiążącej tego receptora było absolutnie niezbędne do zrozumienia jego funkcji. Znając jego dokładny kształt, możemy zaprojektować cząsteczki, które lepiej kontrolują jego działanie” – tłumaczył w rozmowie z serwisem Neuroscience News, dr Anthony Fitzpatrick z Instytutu Zuckermana.

Wpływ cukru na zdrowie nie kończy się na języku

Choć receptor TAS1R2 znajduje się na języku, nie ogranicza się tylko do jamy ustnej. Naukowcy odkryli, że podobne receptory występują również w innych częściach ciała, na przykład w trzustce. To oznacza, że wpływają nie tylko na to, co czujemy w ustach, ale też na to, jak nasze ciało przetwarza i reaguje na cukier.

Jeśli uda się opracować substancje działające na te receptory w różnych narządach, być może da się kontrolować nie tylko smak, ale także metabolizm. A to klucz do zrozumienia szerszego wpływu cukru na zdrowie i to nie tylko na poziomie diety, ale też chorób cywilizacyjnych.

Historia badań nad słodkim smakiem sięga ponad 20 lat. Już wcześniej zespół Zukera odkrył geny odpowiedzialne za ten zmysł. Ale znajomość „przepisu” to nie to samo, co zobaczenie gotowego „ciasta”. Dopiero dzięki wizualizacji struktury naukowcy mogą dokładnie zrozumieć, jak działa receptor, i jak można go modyfikować.

„Systematycznie zmienialiśmy niewielkie fragmenty receptora, by sprawdzić, jak każda z części wpływa na jego działanie. To badania, które w przyszłości mogą przełożyć się na konkretne rozwiązania: lepsze słodziki, mniejszy apetyt na cukier i zmniejszony wpływ cukru na zdrowie” – mówi Ruihuan Yu, doktorant z laboratorium Zukera.

Cenisz pogłębione spojrzenie i ważne pytania? Sprawdź Holistic News.

Słodkie zakończenie z gorzkim tłem

Choć słodycz daje chwilową przyjemność, jej skutki bywają długofalowe, od nadwagi po choroby serca i cukrzycę. Nowa mapa receptorów może pomóc nam lepiej zrozumieć ten mechanizm i go kontrolować. Jeśli uda się stworzyć słodziki, które będą oddziaływać nie tylko na język, ale też na metabolizm, może to zmienić nasz sposób odżywiania.

To nie tylko badania o smaku, to nauka, która może realnie wpłynąć na wpływ cukru na zdrowie milionów ludzi. I wszystko zaczęło się od jednego pytania: dlaczego tak bardzo kochamy słodkie rzeczy?

Polecamy: Naukowcy już wiedzą, czy cukier w diecie skraca życie