Japon bilim insanı Kikunae Ikeda, 1900’lerin başında tatlı, ekşi, tuzlu ve acıya ek olarak umami adında bir tat daha bulunduğunu ilk öne süren kişi olmuştu. Yaklaşık 80 yıl sonra, bilim camiası kendisiyle resmi şekilde hemfikir oldu.
Şimdiyse California – San Francisco Üniversitesinde çalışan bilim insanlarının öncülük ettiği bir araştırma takımı, altıncı temel tada ait bulgulara ulaştığını aktarıyor.
Geçtiğimiz hafta Nature Communications bülteninde yayımlanan araştırmada sinirbilimci Emily Liman ve araştırma takımı, dilin amonyum klorüre ekşi tat sinyali veren aynı protein almacıyla yanıt verdiğini keşfetmiş.
Biyolojik bilimler profesörü olan Liman, “Eğer bir İskandinav ülkesinde yaşıyorsanız, bu tadı biliyor olabilir ve sevebilirsiniz” diyor. Bazı kuzey Avrupa ülkelerinde, tuzlu meyankökü en az 20’nci yüzyılın başlarından beri meşhur bir şekerleme konumunda. Bu şekerlemenin içinde salmiak tuzu veya amanyum klorür yer alıyor.
Bilim insanları, dilin amonyum klorüre kuvvetli bir tepki verdiğinin onlarca yıldır farkında. Yapılan kapsamlı araştırmalara rağmen, maddeye tam olarak dildeki hangi reseptörlerin tepki verdiği bulunamamıştı.
Liman ve araştırma takımı ise yanıta ulaşmış olabileceklerini düşünüyor.
Bilim insanları geçtiğimiz yıllarda ekşi tadın tespit edilmesinden sorumlu proteini ortaya çıkarmışlar. OTOP1 adı verilen bu protein, hücre zarlarının içerisinde yer alıyor ve hidrojen iyonları için hücrenin içine doğru hareket edecekleri bir kanal oluşturuyor.
Hidrojen iyonları, asitlerin en önemli bileşenlerinden. Gurmelerin bileceği üzere dil, asidi ekşi olarak hissediyor. Bu yüzden (sitrik ve askorbik asitler yönünden zengin) limonata, sirke (asetik asit) ve diğer asidik gıdalar, dile çarptıkları zaman keskin bir ekşilik tadı veriyor. Bu asidik bileşenlerden gelen hidrojen iyonları, OTOP1 kanalı üzerinden tat reseptör hücrelerine hareket ediyor.
Amonyum klorür hücre içerisindeki asit (yani hidrojen iyonu) yoğunluğunu etkileyebildiğinden, araştırma takımı OTOP1’i de tetikleyip tetikleyemeyeceğini merak etmiş.
Bu soruya yanıt vermek için ise laboratuvarda yetiştirilen insan hücrelerine Otop1 genini sunarak, bu hücrelerin OTOP1 reseptör proteinini üretmesini sağlamışlar. Ardından bu hücreleri asit veya amonyum klorüre maruz bırakmış ve oluşan tepkileri ölçmüşler.
“Amonyum klorürün OTOP1 kanalını çok güçlü bir şekilde faaliyete geçirdiğini gördük” diyor Liman. “En az asitler kadar iyi şekilde faaliyete geçiriyor.”
Amonyum klorür ufak miktarlarda amonyum yayıyor ve bunlar hücrenin içerisine gidip pH’ı artırarak, hücreyi daha alkali hale getiriyor. Bu durum, hidrojen iyonlarının azalacağı anlamına geliyor.
Liman’ın laboratuvarında çalışan doktora öğrencisi ve makalenin birinci yazarı Ziyu Liang, “Bu pH farklılığı, OTOP1 kanalı üzerinden bir proton akını sağlıyor” diyor.
Elde ettikleri sonuçların laboratuvar eserinden fazlası olduğunu doğrulamak isteyen araştırmacılar, elektrik iletkenliğini ölçen bir yönteme başvurup sinirlerin bir sinyali iletme şeklini canlandırmışlar. Normal farelerdeki ve OTOP1 üretmemesi için daha önce üzerinde genetik mühendislik uygulanan laboratuvar farelerindeki tat alma cisimciği hücrelerini kullanarak, amonyum klorür sunulduğunda tat hücrelerinin aksiyon potansiyeli olarak bilinen elektriksel yanıtları ne kadar iyi ürettiğini ölçmüşler.
Yabani tip farelerin tat cisimciği hücreleri, amonyum klorür eklendikten sonra aksiyon potansiyellerinde keskin bir artış gösterirken, OTOP1’i eksik olan farelerin tat cisimciği hücreleriyse tuza yanıt vermemiş. Bu durum, OTOP1’in tuza yanıt vererek tat cisimciği hücrelerinde elektrik sinyali ürettiği hipotezini doğruluyor.
Aynı durum, araştırma takımının üyesi Courtney Wilson sinirlerden gelen ve tat hücrelerini harekete geçiren sinyalleri kaydettiğinde de geçerli olmuş.
Bilim insanları, yaptıkları diğer deneylerde bazı hayvanlardaki OTOP1 kanallarının amonyum klorüre karşı daha hassas olduğunu keşfetmiş. İnsanlardaki OTOP1 kanallarının da hassas olduğu görülmüş.
Peki amonyum klorürün tadını almanın ne gibi bir avantajı var ve bu özellik evrimsel açıdan neden bu kadar korunmuş?
Liman, amonyum klorürü tadabilme kabiliyetinin, canlıların yüksek amonyum yoğunluğu barındıran zararlı biyolojik bileşenleri yemekten kaçınmasına yardımcı olmak üzere evrimleşmiş olabileceğini düşünüyor.
Bilim insanı şöyle açıklıyor: “Amonyum atık ürünlerde bulunuyor ve bir şekilde zehirli; mesela gübre gibi. “Dolayısıyla bunu tespit etme mekanizmalarını evrimleştirmiş olmamız mantıklı görünüyor. Tavuklardaki OTOP1, amonyuma zebra balığına göre çok daha hassas.” Liman bu değişkenliklerin, farklı hayvanların ekolojik nişlerindeki farklılıkları yansıtıyor olabileceği görüşünde. “Balıklar suda fazla amonyumla karşılaşmıyor olabilirken, tavuk kümesleri kaçınılması ve yenmemesi gereken amonyumla dolu.”
Fakat araştırmacı, çalışmanın çok erken aşamada olduğunu ve türlerin amonyum hassasiyetindeki farklılıklarını anlamak ve bazı türlerdeki OTOP1 kanallarını amonyuma karşı daha hassas hale neyin getirdiğini anlamak için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini söylüyor.
Belki de amonyum klorür gelecekte diğer beş tadın arasına eklenir ve resmi rakam altı olur.
Yazar: Darrin S. Joy/Southern California Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
