南加州大学多斯特学院的学者发现了第六种基本味觉存在的证据。舌头对氯化铵有反应，这是一些Scandinavian糖果中很受欢迎的成分。先前与酸味有关的OTOP1蛋白受体被氯化铵激活。品尝氯化铵的能力可能是为了帮助生物体避免有害物质而进化出来的。
20世纪初，日本科学家池田菊奈首次提出，鲜味是除了甜、酸、咸、苦之外的一种基本味道。大约80年后，科学界正式同意了他的观点，自此形成了五种基本味觉
现在，由南加州大学多恩塞夫文理学院的研究人员领导的研究组发现了第六种基本味觉的证据。
在10月10日发表在《自然通讯》上的一项研究中，南加州大学多恩斯特分校的神经科学家Emily Liman和她的团队发现，舌头对氯化铵的反应是通过发出酸味信号的同一种蛋白质受体进行的。
生物科学教授Liman说:“如果你生活在Scandinavian国家，你会熟悉并喜欢这种味道。”在一些北欧国家，至少从20世纪初开始，盐甘草就一直是一种受欢迎的糖果。这种小吃的配料中包括氯化铵。
几十年来，科学家们已经认识到舌头对氯化铵的反应强烈。然而，尽管进行了广泛的研究，舌头上对它做出反应的特定受体仍然难以捉摸。
Liman和研究小组认为他们可能找到了答案。
近年来，他们发现了负责检测酸味的蛋白质。这种名为OTOP1的蛋白质位于细胞膜内，为氢离子进入细胞形成通道。
氢离子是酸的关键成分，正如各地的美食家所知，舌头对酸的感觉是sour的。这就是为什么柠檬水(富含柠檬酸和抗坏血酸)、醋(醋酸)和其他酸性食物碰到舌头时会有一种酸味的原因。这些酸性物质中的氢离子通过OTOP1通道进入味觉受体细胞。
因为氯化铵可以影响细胞内酸的浓度，也就是氢离子的浓度，研究小组想知道它是否能以某种方式触发OTOP1。
为了回答这个问题，他们将Otop1基因引入实验室培养的人类细胞中，使细胞产生Otop1受体蛋白。然后，他们将细胞暴露在酸或氯化铵中，并测量反应。
“我们发现氯化铵是OTOP1通道的强力活化剂，”Liman说。“它的活性和酸一样好，甚至更好。”
氯化铵释放出少量的氨，氨在细胞内移动，提高pH值，使其更碱性，这意味着更少的氢离子。
“这种pH值差异驱使质子通过OTOP1通道流入，”Liman实验室的博士生、该研究的第一作者Ziyu Liang解释说。
为了证实他们的结果不仅仅是实验室的产物，他们转向了一种测量电导率的技术，模拟神经如何传导信号。他们使用正常小鼠的味蕾细胞和实验室之前通过基因工程不产生OTOP1的小鼠的味蕾细胞，测量了氯化铵引入时味觉细胞产生被称为动作电位的电反应的程度。
添加氯化铵后，野生型小鼠味蕾细胞的动作电位急剧增加，而缺乏OTOP1的小鼠味蕾细胞对盐没有反应。这证实了他们的假设，即OTOP1对盐有反应，在味蕾细胞中产生电信号。
当研究小组的另一名成员Courtney Wilson记录下控制味觉细胞的神经发出的信号时，情况也是如此。她发现，正常小鼠的神经对添加氯化铵有反应，而缺乏OTOP1的小鼠则没有反应。
然后，研究小组进一步研究了小鼠在选择喝白水或加了氯化铵的水时的反应。在这些实验中，他们破坏了产生氯化铵味道的苦味细胞。具有功能性OTOP1蛋白的小鼠发现氯化铵的味道不吸引人，因此不喝这种溶液，而缺乏OTOP1蛋白的小鼠则不介意碱性盐，即使浓度非常高。
“这真的是决定性的，这表明OTOP1通道对于铵的行为反应至关重要。”
但科学家们还没有完成。他们想知道其他动物是否对OTOP1通道也很敏感，并利用它们来探测铵。他们发现，某些物种的OTOP1通道似乎比其他物种对氯化铵更敏感。人体OTOP1通道对氯化铵也很敏感。
那么，氯化铵的优势是什么?为什么它在进化上如此保守?
Liman推测，品尝氯化铵的能力可能是为了帮助生物体避免食用含有高浓度铵的有害生物物质而进化出来的。
她解释说:“铵存在于废物中，比如化肥，它有一定的毒性，所以我们进化出味觉机制来检测它是有道理的。鸡的OTOP1比斑马鱼对铵敏感得多。”Liman推测，这些变化可能反映了不同动物生态位的差异。“鱼可能根本不会在水中接触到太多铵，而鸡笼里充满了铵，需要避免食用。”
但她警告说，这是非常早期的研究，需要进一步的研究来了解不同物种对铵的敏感性差异，以及是什么使得某些物种的OTOP1通道对铵敏感，而另一些物种的OTOP1通道对铵不敏感。
为此，他们已经开始了进一步研究。Liman说:“我们确定了OTOP1通道的一个特殊部分——一个特定的氨基酸——这是它对铵反应所必需的。如果我们改变这一残基，通道对铵的敏感性就会降低，但它仍然对酸有反应。”
此外，由于这一氨基酸在不同物种中都是保守的，因此一定存在选择压力来维持它，换句话说，OTOP1通道对铵的反应能力对动物的生存一定很重要。
在未来，研究人员计划扩展这些研究，了解对铵的敏感性是否在OTOP质子家族的其他成员中保守，这些成员在身体的其他部位表达，包括消化道。
参考文献
The Proton Channel OTOP1 is a Sensor for the Taste of Ammonium Chloride
