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レモンが唾液でジワっと「酸っぱい!」の不思議を解明 —酸味と唾液の"舌"奇妙な関係—

プレスリリース 2008年6月 6日

概要

「レモンをかじったとき、ジワジワと唾液が出てきて、次第に酸味が強くなる」こんな経験を誰でもおもちだと思います。自然科学研究機構・生理学研究所(岡崎統合バイオサイエンスセンター)の富永真琴教授と稲田仁特任助教の研究グループは、唾液が出てくると酸っぱさが強くなる その不思議なメカニズムを解明しました。ヨーロッパ分子生物科学誌エンボ・レポート(6月6日電子版)に掲載されます。

研究グループが注目したのは、酸っぱさを感じる舌のセンサー「PKDチャネル」。この酸味センサーは、唾液が出てくる近く、舌の脇や奥にあります。研究グループは、このセンサーが、酸っぱさを受けてもすぐには反応せず、酸っぱい物質を取り除くことで強く反応を始めることを明らかにしました。これまでの予想をくつがえす発見です。

「強い酸味は危険な食べ物であることが多く、すぐに唾液で洗い流すようにできている。そこで、唾液で洗い流されたあとでも、「酸っぱさ」をいつまでも感じられる仕組みができているのではないか」と稲田特任助教は話しています。

今回の発見

 

酸味(酸っぱさ)*1を感じる味覚センサー「PKDチャネル」*2は、酸味の刺激を受けた時でなく、刺激がなくなった後に反応する(「オフ反応」*3)。

【図1】

酸味センサー(PKDチャネル)は酸がなくなった後で反応する

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ことばの意味

・酸味(酸っぱさ)※1 
味覚には、5つの味覚(甘味、酸味、辛味、塩味、旨(うま)味)が知られています。酸味は、酸っぱさのもとである酸や水素イオンを感じる味覚です。
・PKDチャネル※2 
正式には、PKD1L3とPKD2L1と呼ばれる2つのタンパク質があわさって作られる舌の細胞の表面にある物質です。酸(水素イオン)が刺激になります。舌の横と奥の唾液が出てくる唾液腺の近くにあります。
・オフ反応※3 
通常、他の味覚センサーは、刺激を受けたときに反応します(刺激オンで反応するオン・スイッチ)。ところが、今回の研究で、このPKDチャネルは、刺激(酸味)が無くなった後で反応することがわかりました(刺激オフで反応するオフ・スイッチ)。今回、稲田らは、この反応を「オフ反応」と名付けました。世界ではじめてオフ・スイッチを発見しました。

この研究の社会的意義

(1)「レモンや果物の酸っぱさの仕組みを解明しました。
「レモンを食べたとき、じわじわと唾液が出てくると、酸味が強く感じられる」という現象を、味覚センサーの働きとして説明することができます。  唾液がでてきて酸が洗い流されることではじめて、PKDチャネルによって、酸味が感じられると考えられます。
(2)舌の「酸味を感じる部分」と唾液との関係を解明しました。
酸味を感じるPKDチャネルが、なぜ舌の横と奥、唾液が出てくる唾液腺の近くにあるのか、説明ができます。  酸は、危険な物質であることもあり、まずはすぐに唾液で洗い流されるでしょう。今回明らかになったPKDチャネルの「オフ反応」によって、酸が洗い流された後でも、酸味が強く感じられるような仕組みが出来ていると考えられます。
(3)新しい酸味の調味料が開発できます。
クエン酸の過度な酸っぱさを今回発見した「オフ反応」を抑えることで無くした酸味調味料や、または、酸はなくても酸味だけを強調した調味料の開発などを、PKDチャネルを対象としてすすめることができるでしょう。
(4)細胞を操る特殊なスイッチを開発できる。
一般的には、細胞の持っているあらゆるセンサーは、刺激を受けたときに反応します(オン反応)。これに対して、この酸味センサーは刺激がなくなると反応することが明らかとなったので(オフ反応)、これまで知られていないような特殊な構造を持っているものと考えられます。  他のセンサーと組み合わせれば、タンパク質で細胞の活動のスイッチ・オンとオフを操ることが出来るかもしれません。このように、工業的(バイオ分野)な応用も考えられます。

補足説明

不思議な酸味スイッチPKD1L3-PKD2L1チャネル-酸味と唾液の“舌”妙な関係

私たちは、日常的に様々な味を楽しんでいます。これらの味は私たちの舌で感じられている訳ですが、味の感じ方は舌の部分によって異なるという感覚を持っていると思います。古い教科書には、甘みは舌の先端で、苦みは奥の部分で、酸味は脇部分で感じるという図、いわゆる味地図(taste map)が載っているものがあります。しかし、最近の研究によると、味の感じ方には多少の差はあるものの、舌のどの部分も同じようにいろんな味を感じることができるということが報告されています。ここに、私たちの日常的な感覚との“ズレ”がでてくるわけです。

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私たちの研究室では、酸味で活性化されるPKD1L3-PKD2L1チャネルという、舌にある酸味スイッチを明らかにしました。この酸味スイッチである PKD1L3-PKD2L1チャネルは、とても不思議な性質を持っています。それは、酸味が与えられた時にはスイッチが入らず、酸味が取り除かれて初めて スイッチが入るという性質です。この酸味が取り除かれて(オフになって)スイッチが入る性質を、私たちはオフ応答特性と呼んでいます。一見、 PKD1L3-PKD2L1チャネルのオフ応答特性は、私たちの酸味の感じ方と矛盾するように思えます。しかし、このオフ応答特性によって、味の感じ方に ついての最近の研究結果と私たちの日常的な感覚との“ズレ”をうまく説明することができるのです。

PKD1L3-PKD2L1チャネルは、舌の脇や奥にある味を感じる細胞にあるのですが、おもしろいことに、これらの細胞の近くにはだ液腺があるの です。つまり、酸味はすぐに薄められて取り除かれることが運命づけられているのです。普通、酸味感覚は痛んだ食べ物や未熟な果実、刺激の強い液体をさける ために必要な感覚です。実際、酸味はだ液の分泌を増加させる効果があります。口の中では、強い酸味はすぐに薄められて取り除かれなければいけない危険物な のです。

ここで、一つ問題が出てきます。酸味はすぐに取り除かれないといけないのですが、そうすると酸味を感じている時間が短くなってしまうのです。そこ で、PKD1L3⁄PKD2L1チャネルのオフ応答を使うと、強い酸味が取り除かれた後でも、つまり、危険が取り除かれた後でも酸味を感じることができる ことになります。

最近の研究では、味が唾液で薄まってしまわないように、味を浸したろ紙を舌の上にのせるという方法で、味に対する感受性を厳密に測定しています。し かし、私たちの口の中では、味はすぐに唾液で薄められてしまいます。ここで、酸味スイッチPKD1L3⁄PKD2L1チャネルのオフ応答を考えると、唾液 で薄められることが、強い酸味を感じることに役立っているということになります。不思議な酸味スイッチPKD1L3-PKD2L1チャネルの研究は、酸味 の感じ方についての最近の研究と日常的な感覚との“ズレ”をうまく説明することができ、酸味と唾液の“舌”妙な関係を明らかにすることができるのです。

 

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