دانشمندان در چین سه قطعه کوچک از پروتئین‌های قارچ را پیدا کرده‌اند که به محلول‌های نمک اضافه شدند و طعم آن‌ها را شورتر کردند.
شما یک کاسه سوپ را مزه می‌کنید و به سمت نمک می‌روید. کمی بیشتر ممکن است طعم را به هم نزدیک کند. اما اگر همان مقدار نمک بتواند طعم شورتری را ایجاد کند چه؟
به گزارش فرارو به نقل از ساینس آلرت، دانشمندان در چین سه قطعه کوچک از پروتئین‌های قارچ را پیدا کرده‌اند که در آزمایش‌های آزمایشگاهی دقیقاً همین کار را انجام می‌دهند. این مولکول‌ها که به محلول‌های نمک اضافه شدند، طعم آن‌ها را شورتر کردند و قوی‌ترین آن‌ها شوری درک شده را حدود ۷۱ درصد افزایش داد.
این کشف می‌تواند به محققان کمک کند تا چاشنی‌هایی را توسعه دهند که طعم شور را حفظ می‌کنند و در عین حال سدیم کمتری را مجاز می‌دانند.
مطالعه در npj Science of Food، به رهبری محققان دانشگاه پزشکی گانان و دانشگاه پزشکی شانشی، پپتیدهای قارچ راش خوراکی (Hypsizygus marmoreus) را آزمایش کرد.
پپتیدها زنجیره‌های کوتاهی از اسیدهای آمینه، بلوک‌های سازنده پروتئین‌ها هستند. برخی از آن‌ها طعم‌های خاص خود را دارند، از جمله اومامی، کیفیت خوش طعم مرتبط با قارچ‌ها و سایر غذاها. برخی از پپتیدهای اومامی همچنین می‌توانند درک شوری را تقویت کنند.
این امر آن‌ها را به کاندیداهای جالبی برای یک مشکل آشنا تبدیل می‌کند: کاهش نمک می‌تواند طعم غذا را تغییر دهد و لذت بردن از یک فرمولاسیون سالم‌تر را دشوارتر کند.
سازمان بهداشت جهانی توصیه می‌کند که بزرگسالان روزانه کمتر از ۲ گرم سدیم مصرف کنند که معادل کمتر از ۵ گرم نمک است. مصرف زیاد سدیم فشار خون را بالا می‌برد و خطر بیماری‌های قلبی عروقی را افزایش می‌دهد.
محققان پیش از این راه‌های دیگری را برای کاهش سدیم بررسی کرده‌اند. یک آزمایش بزرگ پیش‌تر مزایای سلامتی جایگزینی نمک معمولی با مخلوطی حاوی سدیم کمتر و پتاسیم افزوده را نشان داد.
مطالعه قارچ به یک سوال قبلی پاسخ می‌دهد: آیا یک ماده می‌تواند طعم نمک موجود را قوی‌تر کند؟
برای یافتن مولکول‌های مناسب، تیم پژوهشی از آنزیم‌هایی برای تجزیه پروتئین‌های قارچ استفاده کرد و بخشی حاوی مولکول‌های کوچک‌تر را جدا ساخت. در شرایط آزمایش‌شده، آنزیم تریپسین قوی‌ترین حس شوری را ایجاد کرد.
تحلیل‌ها ۶۰۹۲ توالی پپتیدی را آشکار ساخت. از آنجا که آزمایش تک‌تک آن‌ها کاری بسیار دشوار و زمان‌بر بود، پژوهشگران برای محدود کردن دامنه جستجو از ابزارهای محاسباتی بهره بردند.
آن‌ها توالی‌ها را بر اساس ویژگی‌های پیش‌بینی‌شده‌ای همچون حلالیت، پایداری، سمیت و خاصیت آلرژی‌زایی غربالگری کردند. یادگیری ماشین به انتخاب توالی‌هایی کمک کرد که احتمالاً طعم «اومامی» (umami) ایجاد می‌کردند؛ بدین ترتیب، پنج نامزد برای سنتز و آزمایش نهایی باقی ماندند.
این پیش‌بینی‌ها به اولویت‌بندی مولکول‌ها کمک کرد، اما ایمنیِ یک ماده افزودنی تجاریِ احتمالی در آینده را اثبات نمی‌کرد.
مرحله بعد شامل مشارکت افراد بود: ۱۴ ارزیاب آموزش‌دیده در بازه سنی ۱۹ تا ۳۴ سال، نمونه‌ها را با روش «چشیدن و بیرون ریختن» (sip-and-spit) ارزیابی کردند. محلول‌های مرجع به آن‌ها کمک می‌کرد تا طعم را به‌طور یکنواخت و دقیق امتیازدهی کنند.
برای مقایسه میزان شوری، پژوهشگران هر پپتید را با غلظت ۱ میلی‌گرم در میلی‌لیتر به محلولی حاوی ۳ میلی‌گرم سدیم کلرید در هر میلی‌لیتر اضافه کردند. نمونه شاهد نیز حاوی همان غلظت نمک بود، اما پپتیدی به آن افزوده نشده بود.
سه مولکول شاخص‌تر از بقیه بودند: ASHGEGF، LDDGF و GDDWT. این توالی‌های حروف، نشان‌دهنده اسیدهای آمینه موجود در هر پپتید هستند.
مولکول ASHGEGF امتیاز شوری را ۷۰٫۵۹ درصد افزایش داد. مولکول‌های LDDGF و GDDWT نیز این میزان را به ترتیب ۴۹٫۰۲ و ۴۷٫۰۶ درصد افزایش دادند.
این نتیجه ممکن است چشمگیر به نظر برسد، اما نیازمند تفسیر دقیق است.
افزایش ۷۱ درصدی در حس شوری به این معنا نیست که می‌توان ۷۱ درصد از نمک را حذف کرد. غلظت نمک در هر دو محلول یکسان بود؛ پژوهشگران تعیین نکردند که چه مقدار از سدیم را می‌توان بدون تغییر در طعم نهایی حذف کرد.
ماندگاری این حس نیز بیشتر بود. در نمودارهای برازش‌یافته از شدت طعم، مدت زمان احساس شوری برای محلول ساده ۷۵ ثانیه و در صورت افزودن ASHGEGF، ۱۰۵ ثانیه بود. دو پپتید دیگر نیز مدت زمان این حس را به ۹۰ ثانیه افزایش دادند.
یک زبان الکترونیکی که نمونه‌های شیمیایی را از طریق سیگنال‌های الکتریکی اندازه‌گیری می‌کند، شواهد تکمیلی مبنی بر تفاوت مخلوط‌ها ارائه داد و میزان شوری بالاتری را برای هر سه مخلوط نسبت به محلول نمک ساده ثبت کرد.
برای بررسی دلیل این موضوع، تیم به مدل‌های کامپیوتری TMC4، یک پروتئین غشایی مرتبط با طعم نمک، روی آورد. شبیه‌سازی‌ها نشان داد که پپتیدها می‌توانند ارتباطات پایداری با مدل ایجاد کنند، که عمدتاً از طریق پیوندهای هیدروژنی است.
این موضوع نحوه عملکرد مولکول‌ها در سلول‌های چشایی انسان را تأیید نمی‌کند، اما توضیحی احتمالی برای بررسی ارائه می‌دهد. ادراک نمک شامل چندین مسیر است و نویسندگان می‌گویند مطالعات گیرنده و آزمایش‌های سلولی بیشتری مورد نیاز است.
سایر مواد تشکیل‌دهنده، پخت و پز و ذخیره‌سازی می‌توانند بر عملکرد پپتیدها تأثیر بگذارند. نویسندگان قصد دارند آن‌ها را در غذاهای کم سدیم واقعی آزمایش کنند و پتانسیل کاهش سدیم، اثرات حسی و پایداری عملی آن‌ها را ارزیابی کنند.
در حال حاضر، هیچ کس نشان نداده است که افزودن این قارچ‌ها به سوپ، نتیجه آزمایش را تکرار می‌کند. در این آزمایش‌ها از پپتیدهای سنتز شده خاص به جای قارچ کامل استفاده شد.
چالش بعدی این است که بفهمیم آیا اثر پپتیدها فراتر از آب و نمک باقی می‌ماند یا خیر.
یک ماده‌ی مؤثر باید در غذاهایی که مردم از آن‌ها لذت می‌برند، در غلظت‌های مفید، با ارزیابی صحیح ایمنی و پایداری آن در عمل، کاربرد داشته باشد.
محققان در مقاله‌ی خود می‌نویسند: این نتایج، یک استراتژی غربالگری برای پپتیدهای افزایش‌دهنده‌ی شوری از Hypsizygus marmoreus پیشنهاد می‌دهد و از پتانسیل آن‌ها به عنوان تقویت‌کننده‌های طعم برای کاربردهای غذایی کم‌سدیم پشتیبانی می‌کند.
هنوز راه زیادی در پیش است تا بتوان آن را به عنوان چیزی که می‌توانید در شام بپاشید، استفاده کرد.
با این حال، سه مولکول کوچک، نقطه‌ی شروعی برای یک امکان مفید ارائه می‌دهند: اینکه کمی نمک، طعم بیشتری به غذا بدهد.
این تحقیق در npj Science of Food منتشر شده است.