Της Μοnica Dus, The Conversation.
Έχετε ποτέ αναρωτηθεί γιατί μόνο τα κολιμπρί πίνουν νέκταρ από ταΐστρες; Σε αντίθεση με τα σπουργίτια και τα περισσότερα άλλα πτηνά, τα κολιμπρί μπορούν να γευτούν τη γλυκάδα επειδή φέρουν τις γενετικές οδηγίες που είναι απαραίτητες για την ανίχνευση των μορίων της ζάχαρης.
Όπως τα κολιμπρί, έτσι και εμείς οι άνθρωποι μπορούμε να αισθανθούμε τη ζάχαρη επειδή το DNA μας περιέχει αλληλουχίες γονιδίων που κωδικοποιούν τους μοριακούς ανιχνευτές, οι οποίοι μας επιτρέπουν να ανιχνεύουμε τη γλυκύτητα. Αλλά είναι πιο περίπλοκο από αυτό. Η ικανότητά μας να αισθανόμαστε τη γλυκύτητα, καθώς και άλλες γεύσεις, περιλαμβάνει έναν ευαίσθητο χορό μεταξύ της γενετικής μας σύστασης και των τροφών που συναντάμε από τη μήτρα μέχρι το τραπέζι του δείπνου. Νευροεπιστήμονες όπως εγώ εργάζονται για να αποκρυπτογραφήσουν πώς αυτή η περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ γονιδίων και διατροφής διαμορφώνει τη γεύση.
Στο εργαστήριό μου στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, εμβαθύνουμε σε μια συγκεκριμένη πτυχή, η οποία είναι το πώς η υπερβολική κατανάλωση ζάχαρης αμβλύνει την αίσθηση της γλυκύτητας. Η γεύση είναι τόσο κεντρική στις διατροφικές μας συνήθειες, ώστε η κατανόηση του πώς τα γονίδια και το περιβάλλον τη διαμορφώνουν έχει κρίσιμες επιπτώσεις στη διατροφή, την επιστήμη των τροφίμων και την πρόληψη ασθενειών.
Ο ρόλος των γονιδίων στην αίσθηση της γεύσης
Όπως συμβαίνει και με τα κολιμπρί, η ανθρώπινη ικανότητα να διακρίνει τη γεύση ενός τροφίμου εξαρτάται από την παρουσία υποδοχέων γεύσης. Αυτοί οι μοριακοί ανιχνευτές βρίσκονται στα αισθητήρια κύτταρα, τα οποία στεγάζονται μέσα στους γευστικούς κάλυκες, τα αισθητήρια όργανα στην επιφάνεια της γλώσσας. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των υποδοχέων γεύσης και των μορίων των τροφίμων δίνουν γέννηση στις πέντε βασικές γευστικές ποιότητες: γλυκύτητα, αλμυρή νοστιμιά (umami), πικράδα, αλμύρα και ξινάδα, οι οποίες μεταδίδονται από το στόμα στον εγκέφαλο μέσω ειδικών νεύρων.
Για παράδειγμα, όταν η ζάχαρη συνδέεται με τον γλυκό υποδοχέα, σηματοδοτεί τη γλυκύτητα. Η έμφυτη προτίμησή μας για τη γεύση ορισμένων τροφών έναντι άλλων έχει τις ρίζες της στον τρόπο με τον οποίο η γλώσσα και ο εγκέφαλος συνδέθηκαν κατά την εξελικτική μας ιστορία. Οι γευστικές ποιότητες που σηματοδοτούν την παρουσία απαραίτητων θρεπτικών συστατικών και ενέργειας, όπως το αλάτι και η ζάχαρη, στέλνουν πληροφορίες σε περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται με την ευχαρίστηση. Αντίθετα, οι γεύσεις που μας προειδοποιούν για δυνητικά επιβλαβείς ουσιές, όπως η πικράδα ορισμένων τοξινών, συνδέονται με εκείνες που μας κάνουν να αισθανόμαστε δυσφορία ή πόνο.
Ενώ η παρουσία γονιδίων που κωδικοποιούν λειτουργικούς υποδοχείς γεύσης στο DNA μας επιτρέπει να ανιχνεύουμε τα μόρια των τροφίμων, ο τρόπος με τον οποίο αντιδρούμε σε αυτά εξαρτάται επίσης από τον μοναδικό συνδυασμό γονιδίων γεύσης που φέρουμε. Όπως το παγωτό, έτσι και τα γονίδια, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για τους υποδοχείς γεύσης, έρχονται σε διαφορετικές γεύσεις.
Πάρτε, για παράδειγμα, έναν υποδοχέα γεύσης για την πικράδα που ονομάζεται TAS2R38. Οι επιστήμονες βρήκαν μικρές αλλαγές στον γενετικό κώδικα για το γονίδιο TAS2R38 μεταξύ διαφορετικών ανθρώπων. Αυτές οι γενετικές παραλλαγές επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται την πικράδα των λαχανικών, των μούρων και του κρασιού. Πέρα από το να μας επιτρέπουν να γευόμαστε τη μεγάλη ποικιλία γεύσεων στα τρόφιμα, η γεύση μας βοηθά επίσης να διαχωρίζουμε τα τρόφιμα που είναι υγιεινά από αυτά που είναι δυνητικά επιβλαβή, όπως το χαλασμένο γάλα.
Μεταγενέστερες μελέτες έχουν υποδείξει μια σύνδεση μεταξύ αυτών των ίδιων παραλλαγών και της επιλογής τροφίμων, ιδίως όσον αφορά την κατανάλωση λαχανικών και αλκοόλ.
Πολλοί περισσότεροι τύποι παραλλαγών υπάρχουν στο γενετικό μας ρεπερτόριο, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για τον υποδοχέα της γλυκιάς γεύσης. Ωστόσο, το αν και πώς αυτές οι γενετικές διαφορές επηρεάζουν τη γεύση και τις διατροφικές μας συνήθειες εξακολουθεί να διερευνάται. Αυτό που είναι σίγουρο είναι ότι, ενώ η γενετική θέτει τα θεμέλια για τις αισθήσεις και τις προτιμήσεις γεύσης, οι εμπειρίες με το φαγητό μπορούν να τις αναδιαμορφώσουν βαθbιά.
Πώς η διατροφή επηρεάζει τη γεύση
Πολλές από τις έμφυτες αισθήσεις και προτιμήσεις μας διαμορφώνονται από τις πρώιμες εμπειρίες μας με το φαγητό, μερικές φορές ακόμη και πριν γεννηθούμε. Ορισμένα μόρια από τη διατροφή της μητέρας, όπως το σκόρδο ή τα καρότα, φτάνουν στους αναπτυσσόμενους γευστικούς κάλυκες του εμβρύου μέσω του αμνιακού υγρού και μπορούν να επηρεάσουν την εκτίμηση αυτών των τροφών μετά τη γέννηση.
Το βρεφικό γάλα σε σκόνη μπορεί επίσης να επηρεάσει τις διατροφικές προτιμήσεις αργότερα. Για παράδειγμα, η έρευνα δείχνει ότι τα βρέφη που τρέφονται με φόρμουλες που δεν βασίζονται σε αγελαδινό γάλα – οι οποίες είναι πιο πικρές και ξινές λόγω της περιεκτικότητάς τους σε αμινοξέα – είναι πιο αποδεκτικά σε πικρές, ξινές και αλμυρές τροφές όπως τα λαχανικά μετά τον απογαλακτισμό, σε σύγκριση με εκείνα που καταναλώνουν φόρμουλα με βάση το αγελαδινό γάλα. Και τα νήπια που πίνουν γλυκό νερό προτιμούν έντονα τα γλυκά ποια ήδη από την ηλικία των 2 ετών.
Η επίδραση του φαγητού στις γευστικές μας προδιάθεσεις δεν σταματά στην πρώιμη ηλικία: Αυτό που τρώμε ως ενήλικες, ειδικά η πρόσληψη ζάχαρης και αλατιού, μπορεί επίσης να διαμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε και πιθανώς επιλέγουμε το φαγητό. Η μείωση του νατρίου στη διατροφή μας μειώνει το επιθυμητό επίπεδο αλμύρας, ενώ η κατανάλωση περισσότερου μας κάνει να μας αρέσουν τα πιο αλμυρά φαγητά.
Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και με τη ζάχαρη: Μειώστε τη ζάχαρη στη διατροφή σας και μπορεί να βρείτε το φαγητό πιο γλυκό. Αντίθετα, όπως υποδηλώνουν έρευνα σε αρουραίους και μύγες, τα υψηλά επίπεδα ζάχαρης μπορεί να αμβλύνουν την αίσθηση της γλυκύτητας.
Παρόλο που εμείς οι ερευνητές εξακολουθούμε να προσδιορίζουμε το ακριβές πώς και γιατί, οι μελέτες δείχνουν ότι η υψηλή πρόσληψη ζάχαρης και λίπους σε ζωικά μοντέλα αμβλύνει την απόκριση των γευστικών κυττάρων και νεύρων στα σάκχαρα, τροποποιεί τον αριθμό των διαθέσιμων γευστικών κυττάρων και ακόμη ενεργοποιεί/απενεργοποιεί γενετικούς διακόπτες στο DNA των γευστικών κυττάρων. Στο εργαστήριό μου, έχουμε δείξει ότι αυτές οι γευστικές αλλαγές στους αρουραίους επανέρχονται στο φυσιολογικό μέσα σε εβδομάδες όταν η επιπλέον ζάχαρη αφαιρεθεί από τη διατροφή.
Η ασθένεια μπορεί επίσης να επηρεάσει τη γεύση
Η γενετική και το φαγητό δεν είναι οι μοναδικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη γεύση.
Όπως πολλοί από εμάς ανακαλύψαμε κατά τη διάρκεια της κορύφωσης της πανδημίας COVID-19, η ασθένεια μπορεί επίσης να παίξει κάποιο ρόλο. Αφού βρέθηκα θετική στον COVID-19, δεν μπορούσα να ξεχωρίσω τη διαφορά μεταξύ γλυκών, πικρών και ξινών τροφών για μήνες.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι περίπου το 40% των ατόμων που μολύνθηκαν από τον SARS-CoV-2 εμφανίζουν διαταραχή στη γεύση και την όσφρηση. Σε περίπου 5% αυτών των ανθρώπων, αυτά τα γευστικά ελλείμματα επιμένουν για μήνες και χρόνια. Αν και οι ερευνητές δεν κατανοούν τι προκαλεί αυτές τις αισθητηριακές αλλοιώσεις, η επικρατέστερη υπόθεση είναι ότι ο ιός μολύνει τα κύτταρα που υποστηρίζουν τους υποδοχείς γεύσης και όσφρησης.
Εκπαίδευση των γευστικών καλύκων για πιο υγιεινή διατροφή
Διαμορφώνοντας τις διατροφικές μας συνήθειες, ο περίπλοκος χορός μεταξύ γονιδίων, διατροφής, ασθένειας και γεύσης μπορεί να επηρεάσει τον κίνδυνο χρόνιων ασθενειών.
Πέρα από τη διάκριση του φαγητού από τις τοξίνες, ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί τα γευστικά σήματα ως αντιπρόσωπο για να εκτιμήσει την ικανότητα κορεσμού των τροφίμων. Στη φύση, όσο πιο έντονη είναι η γεύση ενός τροφίμου – όσον αφορά τη γλυκύτητα ή την αλμύρα – συνδέεται άμεσα με τα επίπεδα θρεπτικών συστατικών και το θερμιδικό του περιεχόμενο. Για παράδειγμα, ένα μάνγκο περιέχει πέντε φορές την ποσότητα ζάχαρης από ένα φλιτζάνι φράουλες, και γι’ αυτό έχει πιο γλυκιά γεύση και χορταίνει περισσότερο. Έτσι, η γεύση είναι σημαντική όχι μόνο για την απόλαυση και την επιλογή του φαγητού, αλλά και για τη ρύθμιση της πρόσληψης τροφής.
Όταν η γεύση αλλοιώνεται από τη διατροφή ή την ασθένεια, οι αισθητηριακές και θρεπτικές πληροφορίες θα μπορούσαν να «αποσυζευχθούν» και να μην παρέχουν πλέον ακριβείς πληροφορίες στους εγκεφάλους μας σχετικά με το μέγεθος της μερίδας. Η έρευνα δείχνει ότι αυτό μπορεί επίσης να συμβεί με την κατανάλωση τεχνητών γλυκαντικών.
Και πράγματι, σε πρόσφατες μελέτες σε ασπόνδυλα ζωικά μοντέλα, το εργαστήριό μας ανακάλυψε ότι οι αλλαγές στη γεύση που προκαλούνται από την υψηλή διατροφική πρόσληψη ζάχαρης οδηγούσαν σε μεγαλύτερη κατανάλωση φαγητού, διαταράσσοντας αυτές τις προβλέψεις για το φαγητό. Αξιοσημείωτα, πολλές από τις διατροφικές συνήθειες και τις εγκεφαλικές αλλαγές που παρατηρήσαμε στις μύγες έχουν επίσης ανακαλυφθεί σε ανθρώπους που έτρωγαν τροφές πλούσιες σε ζάχαρη ή λίπος ή που είχαν υψηλό δείκτη μάζας σώματος. Αυτό εγείρει το ερώτημα εάν αυτά τα αποτελέσματα προκύπτουν επίσης από αλλοιώσεις της γεύσης και της αισθητηριακής αντίληψης στους εγκεφάλους μας.
Αλλά υπάρχει μια αχτίδα ελπίδας στην προσαρμοστική φύση της γεύσης. Δεδομένου ότι η διατροφή διαμορφώνει τις αισθήσεις μας, μπορούμε πράγματι να εκπαιδεύσουμε τους γευστικούς μας κάλυκες – και τους εγκεφάλους μας – να ανταποκρίνονται και να προτιμούν τροφές με χαμηλότερες ποσότητες ζάχαρης και αλατιού.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι πολλοί άνθρωποι λένε ήδη ότι βρίσκουν τα τρόφιμα υπερβολικά γλυκά, γεγονός που μπορεί να μην αποτελεί έκπληξη δεδομένου ότι μεταξύ 60% και 70% των τροφίμων στα ράφια των σουπερμάρκετ περιέχουν πρόσθετη ζάχαρη. Η επαναδιατύπωση των τροφίμων ώστε να είναι προσαρμοσμένα στα γονίδιά μας και στην πλαστικότητα των γευστικών μας καλύκων θα μπορούσε να αποτελέσει ένα πρακτικό και ισχυρό εργαλείο για την ενίσχυση της διατροφής, την προώθηση της υγείας και τη μείωση του βάρους των χρόνιων ασθενειών.
