Предпочтение сахару
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( январь 2023 г. ) |
Предпочтение сахара — это биологический феномен, при котором как люди, так и животные предпочитают сахар искусственным подсластителям. [ 1 ]
Неврологический процесс
[ редактировать ]Всем животным необходим сахар в качестве основного источника энергии, поэтому у большинства видов развились особые нейронные цепи, которые ищут, распознают и поощряют его использование. [ 2 ] Как первоначально показал Иван Де Араужо сладкого вкуса, , животные, у которых отсутствуют рецепторы все же могут развивать сильное предпочтение сахара, что указывает на процесс, не связанный со вкусом. Неврологические основы предпочтения сахара показали, что ось кишечник-мозг активирует популяцию нейронов в стволе мозга. и верхний ганглий блуждающего нерва, вызывающие желание сахара. Прямая подача сахара в кишечник активирует эти нейроны, которые стимулируются сахаром, а не искусственными подсластителями . [ нужна ссылка ]
языка и неба Специфические вкусовые рецепторные клетки эпителия способны обнаруживать сладкие вещества. [ 3 ] Запрограммированные сигналы посылаются в мозг активированными клетками рецепторов сладкого вкуса, чтобы вызвать обнаружение соединений со сладким вкусом. Исследователи исследовали [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] цепи, которые связывают активацию рецепторов сладкого вкуса на языке с влечением, вызываемым сладостью. Примечательно, что у животных может развиться тяга к сахару даже при отсутствии функционального пути сладкого вкуса. Кроме того, хотя искусственные подсластители активируют тот же рецептор сладкого вкуса, что и сахар, и, возможно, обладают гораздо более высоким сродством , они не способны заменить сахар с точки зрения выявления поведенческих предпочтений. [ нужна ссылка ]
Вкусовые рецепторы
[ редактировать ]Вскоре после открытия рецептора сладкого вкуса исследователи попытались удалить эти вкусовые рецепторы . Но ученые обнаружили, что животное, у которого отсутствуют вкусовые рецепторы, тем не менее может различать натуральный сахар и искусственные подсластители и предпочитает последние. [ нужна ссылка ]
Когда животному предлагается выбор между водой и сахаром, он практически всегда выбирает раствор сахара. Однако, когда предоставляется возможность выбора между сахаром и искусственным подсластителем (таким как ацесульфам калия ) в концентрациях, где оба одинаково желательны, он первоначально потребляет содержимое обеих бутылок с одинаковой скоростью. [ 3 ] Однако после воздействия обоих вариантов в течение 24 часов его предпочтения существенно меняются, и через 48 часов они пьют почти исключительно из сахаросодержащей бутылки. Это изменение поведения также происходит у животных, не способных пробовать сладкое. Таким образом, несмотря на то, что они не способны ощущать вкус сахара или подсластителя, они, тем не менее, способны идентифицировать и выбирать сахар, скорее всего, в результате постпищевого воздействия сахара . [ нужна ссылка ]
Калорийные сахара и некалорийные подсластители
[ редактировать ]По своей природе животные предпочитают калорийный сахар некалорийным сладостям. Количество сахара, попадающего в кишечник, определяет это пристрастие. Хотя мозг осознает стимуляцию через несколько секунд, неизвестно, как кишечник определяет калорийность сахара, влияющую на выбор. Была идентифицирована новая клетка — нейропод , кишечный преобразователь. [ 7 ] Эта клетка образует синапсы с блуждающим нервом, чтобы мгновенно предупредить мозг о присутствии глюкозы в кишечнике. [ 8 ] Электрогенный натрий-глюкозный котранспортер 1 ( натрий-глюкозные транспортные белки SGLT1) или рецепторы сладкого вкуса используются клетками нейроподов для дифференциации калорийного сахара от некалорийного подсластителя. Аденозинтрифосфат (АТФ) высвобождается, когда некалорийная сукралоза активирует клетки нейроподов, но глутамат высвобождается, когда калорийная сахароза поступает через SGLT1. [ нужна ссылка ]
Была создана методика для регистрации предпочтений животных в режиме реального времени с использованием оптогенетики для успокоения или возбуждения клеток нейроподов, чтобы изучить роль клеток нейроподов в предпочтении сахара. Было обнаружено, что мыши не могут обнаружить калорийность сахара, когда эти клетки молчат или блокируется их глутаматергическая передача. Кроме того, стимуляция клеток нейроподов заставляет животное принимать некалорийный подсластитель, как если бы это была калория. Клетки нейроподов направляют внутреннюю склонность животного к калорийному сахару, транслируя конкретную идентификацию стимулов, поступающих в желудок. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тан, Х.Э., Систи, А.С., Джин, Х. и др. Ось кишечник-мозг определяет предпочтение сахара. Природа 580, 511–516 (2020)
- ^ де Араужо, И.Е., Шацкер, М. и Смолл, Д.М. Переосмысление продовольственного вознаграждения. Анну. Преподобный Психол. 71, 24.1–24.26 (2020)
- ^ Jump up to: а б Ярмолинский Д.А., Цукер К.С. и Рыба, Н.Дж.П. Здравый смысл вкуса: от млекопитающих к насекомым. Ячейка 139, 234–244 (2009 г.)
- ^ Гутьеррес Р., Фонсека Э. и Саймон С.А. Нейронаука сахара во вкусе, вознаграждении кишечника, схемах питания и ожирении. Клетка. Мол. Наука о жизни. 77, 3469–3502 (2020)
- ^ Рихтер, К.П. Поведенческие регуляторы углеводного гомеостаза. Акта Нейровег. 9, 247–259 (1954)
- ^ Миллер, Н. Э. и Кессен, М. Л. Вознаграждающий эффект от еды через желудочный свищ по сравнению с едой через рот. Дж. Комп. Физиол. Психол. 45, 555–564 (1952)
- ^ Смит, Д.В. и Маргольски, РФ. Ощущение вкуса. наук. Являюсь. 284, 32–39 (2001)
- ^ Адольф, Э.Ф. Призывает крыс есть и пить. Являюсь. Дж. Физиол. Содержание 151, 110–125 (1947)
- ^ Бьюкенен, Келли Л.; Рупрехт, Лаура Э.; Сахасрабудхе, Атхарва; Кельберер, М. Майя; Кляйн, Маргарита; Вильялобос, Хорхе; Лю, Уинстон В.; Янг, Аннабель; Гельман, Джастин; Пак, Сонджун; Аникеева, Полина; Бохоркес, Диего В. (08 марта 2020 г.). «Кишечный датчик предпочтения сахара» . дои : 10.1101/2020.03.06.981365 . S2CID 214724427 . Архивировано из оригинала 8 октября 2022 г. Проверено 5 октября 2022 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь )
Библиография
[ редактировать ]- Миллер, Н. Э. и Кессен, М. Л. Эффекты вознаграждения за прием пищи через желудочный свищ по сравнению с приемом пищи через рот. Дж. Комп. Физиол. Психол. 45, 555–564 (1952).
- Склафани, А. Постпищевой положительный контроль пищевого поведения. Аппетит 36, 79–83 (2001)
- де Араужо, И.Е. и др. Пищевое вознаграждение при отсутствии сигналов вкусовых рецепторов. Нейрон (2008) doi: 10.1016/j.neuron.2008.01.032
- Хан, В. и др. Стриатальный дофамин связывает перенаправление желудочно-кишечного тракта с изменением сладкого аппетита. Клеточные метаб. 23, 103–112 (2016)
- Бохоркес, Д.В. и др. Нейроэпителиальный контур образован иннервацией чувствительных энтероэндокринных клеток. Дж. Клин. Инвестируйте. 125, 782–786 (2015)
- Уильямс, EKK и др. Сенсорные нейроны, которые обнаруживают растяжение и питательные вещества в пищеварительной системе. Cell (2016) doi: 10.1016/j.cell.2016.05.011.
- Су, З., Альхадефф, А.Л. и Бетли, Дж.Н. Питательные и постпищевые сигналы являются основными регуляторами активности нейронов AgRP. Cell Rep. (2017) doi: 10.1016/j.celrep.2017.11.036.
- Бейтлер, Л.Р. и др. Динамика взаимодействия кишечника и мозга, лежащая в основе голода. Нейрон (2017) doi: 10.1016/j.neuron.2017.09.043.
- Бохоркес, Д.В. и др. Нейроэпителиальный контур образован иннервацией чувствительных энтероэндокринных клеток. Дж. Клин. Инвестируйте. 125, (2015)
- Кельберер, М.М. и др. Нервная цепь кишечника-мозга для сенсорной передачи питательных веществ. Наука (80-.). (2018) doi: 10.1126/science.aat5236.