2022-10-12 ミシガン大学
研究グループは、高糖質食を与えたラットでは、舌から脳に甘味情報を伝達する神経の反応性がほぼ50%低下していることを発見した。
研究チームは、あるグループのラットに通常の食事を与え、砂糖水を摂取させた。一方、対照群には、通常の食事と普通の水を与えた。4週間後、研究者らは電極を用いて、異なる溶液で舌を刺激したときの神経の反応を記録した。この神経は、化学物質を感知する味蕾細胞があるラットの舌の前部から脳へ味覚情報を伝達する。
次に、甘み、苦み、酸味、塩味、うま味の溶液をラットに与え、触覚と冷覚に対するラットの反応を測定した。その間に、それらの味や感覚に対する舌の前面の反応もテストした。
その結果、塩味、苦味、酸味、うま味に対する反応や、触覚、冷覚に対する反応に違いは見られなかったが、甘いスクロース(テーブルシュガー)溶液に対する神経の反応が50%低下していることが確認された。
4週間が終わった時点で、研究者達は、ラットが砂糖で体重が増えなかったことも発見していrる。その後、研究者たちは、ラットを通常の食事に戻し、普通の水を飲ませた。さらに4週間後、ラットの甘味に対する感受性を再測定したところ、甘味に対する感受性が回復していることが分かった。
研究グループは、なぜこのようなことが起こるのか、その原因を探ってみた。ラットの舌を観察したところ、味覚乳頭(舌にある味蕾を収めている構造)に変化が見られなかったのだ。もし、そうであれば、他の味覚に対する感度の変化も見られたはずだからだ。
また、舌の味蕾の数にも、味蕾と神経とのつながり方にも変化は見られなかった。しかし、味蕾の内部を見てみると、高糖質の餌を与えたラットでは、甘味を感知する細胞が少なくなっていることが判明した。
<関連情報>
- https://news.umich.edu/a-high-sugar-diet-decreases-sweetness-in-rats/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S096098222201212X
高ショ糖食曝露によるラット末梢味覚系における選択的かつ可逆的な変化 High-sucrose diet exposure is associated with selective and reversible alterations in the rat peripheral taste system
Hayeon Sung,Iva Vesela,Hannah Driks,Carrie R.Ferrario,Charlotte M.Mistretta,Robert M.Bradley,Monica Dus
Current Biology Published: August 16, 2022
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.07.063
Highlights
- •Sucrose consumption showed specific and selective effects on the peripheral taste system
- •Dietary sugar lowered chorda tympany responses to sucrose and the number of PLCβ2+ cells
- •Responses to other sensory qualities and modalities were largely unaffected
- •We observed that phenotypes were restored after sucrose was removed from the diet
Summary
Elevated sugar consumption is associated with an increased risk for metabolic diseases. Whereas evidence from humans, rodents, and insects suggests that dietary sucrose modifies sweet taste sensation, understanding of peripheral nerve or taste bud alterations is sparse. To address this, male rats were given access to 30% liquid sucrose for 4 weeks (sucrose rats). Neurophysiological responses of the chorda tympani (CT) nerve to lingual stimulation with sugars, other taste qualities, touch, and cold were then compared with controls (access to water only). Morphological and immunohistochemical analyses of fungiform papillae and taste buds were also conducted. Sucrose rats had substantially decreased CT responses to 0.15–2.0 M sucrose compared with controls. In contrast, effects were not observed for glucose, fructose, maltose, Na saccharin, NaCl, organic acid, or umami, touch, or cold stimuli. Whereas taste bud number, size, and innervation volume were unaffected, the number of PLCβ2+ taste bud cells in the fungiform papilla was reduced in sucrose rats. Notably, the replacement of sucrose with water resulted in a complete recovery of all phenotypes over 4 weeks. The work reveals the selective and modality-specific effects of sucrose consumption on peripheral taste nerve responses and taste bud cells, with implications for nutrition and metabolic disease risk.
