Current Biology:舌尖上的基因,甜味敏感性因人而异

甜味知觉的个体差异与衰老、荷尔蒙状态、甜食摄入量等因素有关,遗传因素也对这一特征的个体差异做出了重要贡献

人类的甜味觉是由TAS1R2 和 TAS1R3基因编码的异源二聚 G蛋白偶联受体复合体介导的,这两个基因编码主要糖类甜味受体。


Current Biology:舌尖上的基因,甜味敏感性因人而异


01不同人对于蔗糖溶液甜度敏感性有差异

Current Biology:舌尖上的基因,甜味敏感性因人而异

蔗糖敏感性分布图:呈正态分布

由美国马里兰州贝塞斯达市国立耳聋与其他交流障碍研究所的Alexey Fushan领导的研究小组,调查了144名具有不同种族背景的志愿者,包括欧洲人(n=92) 、亚洲人(n=37) ,或非洲人(n=15)。

制备9种浓度的蔗糖溶液,甜度从低到高逐步过渡。

对于每一对蔗糖浓度(两个相邻的蔗糖浓度),测量志愿者在两种甜度之间的辨别能力。让志愿者对浓度为0%到4%的9种糖溶液的甜度进行了排序。

志愿者的蔗糖敏感度呈正态分布,存在个体差异。

02甜不甜,TAS1R3说了算

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TAS1R3基因多态性与蔗糖敏感度

志愿者的蔗糖敏感性与一种名为TAS1R3的基因——它在主要碳水化合物甜味受体的编码过程中扮演了一个主要角色——的两种变异具有强烈的关联。

TAS1R3基因上rs307355和rs35744813的两个单核苷酸多态性与人类对蔗糖的味觉敏感性密切相关,携带等位基因T的个体与携带C等位基因的个体相比,对蔗糖的敏感性降低。

CT 等位基因携带者的蔗糖敏感性降低25% ,而 TT 等位基因的纯合子受到的影响更大,其蔗糖敏感性降低了50% 。即基因突变携带者对甜度敏感性更高。

03甜味敏感性差异或为生物进化的一种表现

通过借鉴CEPH(法国基因数据库)提供的全球52个人群的1062个DNA 样本的基因分型信息,研究小组发现,rs307355和 rs3574481 C 等位基因(甜度敏感性高)在非洲以外的世界人口中更为频繁,而T等位基因(甜度敏感性低)在撒哈拉以南非洲人口中最为普遍。

大多数欧洲人都具有这两种与甜味敏感性有关的变异。这些变异较少出现在亚洲人和中东人之中,并且在非洲人中分布得最为稀少。

蔗糖和其他简单碳水化合物(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)是人体能量的主要来源,参与多种生化途径。人类最常见的简单碳水化合物来源是植物,例如主要从甘蔗和甜菜中提取的蔗糖,这些植物最初主要生长在热带纬度。

这篇论文的共同作者、遗传学家Dennis Drayna认为,甜度敏感性的这种差异或许在人类的进化过程中具有重要意义。

他强调说:“那些研究食物与进化关系的科学家就曾经指出,大多数含糖量较高的植物,例如甘蔗,都是热带植物。因此在纬度较高的北方地区,为了获得卡路里,你不得不对甜味更为敏感。”

Current Biology:舌尖上的基因,甜味敏感性因人而异

人类种群中低糖敏感性和高糖敏感性等位基因分布的差异可能反映了这些种群在遥远的过去对其栖息地的适应。在较低浓度下品尝糖的能力可能是人类在寒冷地理区域生存的关键因素之一。因此,非热带地理区进化压力使这些种群中的高甜敏感等位基因频率很高。

参考:《Allelic Polymorphism within the TAS1R3 Promoter is Associated with Human Taste Sensitivity to Sucrose》

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页面更新:2024-03-11

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