모넬 연구 센터는 달콤한 맛 연구에 대한 풍부한 역사를 가지고 있습니다. Monell 과학자들은 2001년에 포유류의 단맛 수용체인 TAS1R2-TAS1R3를 발견하고 특성화한 4개 팀 중 하나였습니다. 20년 후인 2021년에 Monell 연구자들이 저널 Mammalian Genome에 발표한 두 편의 논문은 설탕을 좋아하는 쥐의 유전학을 강조했습니다.
맛봉오리 세포에서 발현되는 단맛 수용체는 활성화되면 입에서 단맛을 전달합니다. 이번 달 초에 Monell 연구원 동료가 수행하여 PLOS One에 게재한 연구에서 단맛 수용체가 설탕에 대한 대사 감시 시스템의 첫 번째 정거장이 될 수 있는지에 대해 알아보았습니다. 이 수용체는 또한 장의 특정 세포에서 발현되며, 이 시스템 내에서 포도당의 흡수를 용이하게 할 수 있습니다.
팀은 TAS1R2-TAS1R3의 자극 및 억제가 인간의 포도당 대사를 조절하는 데 도움이 되며 당뇨병과 같은 대사 장애를 관리하는 데 영향을 미칠 수 있음을 발견했습니다. 포도당은 인간의 혈액에서 주요 설탕 유형으로, 세포의 주요 에너지원입니다.
"저희의 목표는 TAS1R2-TAS1R3가 포도당 대사에 두 가지 방식으로 영향을 미치는지 확인하는 것이었습니다." Rutgers University의 영양학 교수이자 이 논문의 수석 저자인 Paul Breslin 박사가 말했습니다.
그들은 TAS1R2-TAS1R3 작용제(칼로리가 없는 감미료인 수크랄로스) 또는 TAS1R2-TAS1R3 길항제(단맛을 억제하는 나트륨염인 락티솔)를 포도당이 포함된 식사와 섞었을 때 사람들의 포도당 내성이 다르게 변화한다는 것을 보여주었습니다. 작용제는 수용체에 결합하여 세포를 자극하고 길항제는 수용체에 결합하여 자극을 방지합니다.
"저희 연구의 참신한 점은 이 실험에서 연구한 수용체가 포도당 식사 중에 자극을 받거나 억제되는지에 따라 혈당과 인슐린 수치에 다르게 영향을 미친다는 것입니다." " 브레슬린은 말했다. 이 연구는 미각 수용체가 신진대사와 영양소 흡수를 조절하는 데 도움이 된다는 추가 증거를 제공합니다.
포도당이 포함된 액상 식사 전후의 혈당 수치를 모니터링하는 경구 포도당 내성 검사(OGTT)를 받은 연구 참가자를 대상으로 혈장 인슐린 수치를 측정했습니다. 수크랄로스의 단맛에 대한 참가자의 평가는 수크랄로스를 OGTT에 첨가했을 때 혈장 포도당 수치의 초기 증가뿐 아니라 혈장 인슐린 수치의 증가와도 상관관계가 있었습니다. 포도당 부하에 반응하여 수크랄로스 가속 인슐린 방출이 추가되었습니다. 반면, 락토실에 의한 단맛 억제에 대한 참가자의 민감도는 혈장 포도당 수준의 감소와 상관관계가 있었습니다. 락토실은 또한 인슐린 분비를 늦췄습니다.
"포도당이 신체에 흡수되기 전에 미각 수용체를 자극하면 신호가 입과 내장을 통해 췌장과 같은 조절 기관으로 전달됩니다. 아마도 TAS1R2-TAS1R3을 사용하여 신체가 포도당을 더 잘 처리하도록 돕는 방법을 개발할 수 있을 것입니다., 혈액에서 나타날 것으로 예상됩니다."라고 Breslin은 말했습니다.
"이 시스템은 단순하면서도 우아합니다"라고 Breslin은 말했습니다. 동일한 미각 수용체는 입, 위장관, 췌장, 간, 지방 세포 등 몸 전체에서 발견되며, 이는 신체의 24시간 대사 모니터링에 관여하는 주요 대사 조절 기관입니다.
사람의 건강 상태와 TAS1R2-TAS1R3 수용체의 활동 사이에 연관성이 있나요? 연구 저자들은 그렇게 생각하며 수용체 활성화 정도가 대사 건강에 중요한 혈장 포도당과 인슐린 수치에 급성 영향을 미친다고 제안합니다.
팀은 자당, 고과당 옥수수 시럽, 고효능 감미료 함량이 높은 식품 및 음료의 과도한 섭취와 관련된 현재의 식습관이 TAS1R2-TAS1R3을 과도하게 자극하여 혈당을 부적절하게 조절할 수 있다고 믿습니다. 이는 대사증후군으로 이어질 수 있으며 이는 심장병, 뇌졸중, 당뇨병의 위험을 증가시킵니다.
"이와 같은 연구는 단맛 수용체 TAS1R2-TAS1R3이 음식이나 음료의 단맛에 따라 포도당을 다르게 조절하는 데 도움이 된다는 것을 보여줍니다"라고 Breslin은 말했습니다. 팀은 배운 내용을 적용하여 식품 및 음료 제품의 건강을 개선하기를 희망합니다.
“작은 긍정적인 대사 변화가 수십 년에 걸쳐 축적되어 수백만 명의 사람들에게 퍼지면 사람들의 삶과 건강에 큰 변화를 가져올 수 있습니다.”라고 Breslin은 말했습니다.