本期介紹中國科學(xué)院植物研究所羅毅波研究員、浙江大學(xué)張輝教授等發(fā)表在《中國食品學(xué)報》第24卷第8期特約專欄（食品感知技術(shù)）上的文章《果蠅對不同甜味物質(zhì)的選擇偏好及其感知機(jī)制》。
1. 研究背景
人類對甜味物質(zhì)有天生的偏好，甜味可以提高食物攝入的愉悅感。體重正常成年人每天的糖攝入量建議約為25 g或96 kcal，而全球每人每天的平均糖攝入量估計約為500 kcal。與過量攝入糖相關(guān)的一系列健康問題，促使相當(dāng)多的消費者積極尋求低糖替代品。山梨醇、木糖醇等代糖因低熱量或無熱量且具備甜味特性，而成為替代傳統(tǒng)糖類的重要選擇。然而，與傳統(tǒng)的蔗糖、果糖和葡萄糖等能量糖相比，代糖在感官特性、代謝影響及消費者行為反應(yīng)等方面與傳統(tǒng)糖類存在顯著差異，這使得研究代糖與能量糖在味覺感知及行為反應(yīng)上的異同變得尤為重要。
2. 方法
本研究以黑腹果蠅為模式動物，通過評估能量糖（蔗糖、果糖、葡萄糖）和非能量代糖（山梨醇）對果蠅產(chǎn)卵能力和產(chǎn)卵位置偏好的影響，探究糖類偏好的特異性甜味感知受體機(jī)制。
3. 結(jié)果
結(jié)果表明，甜味物質(zhì)可以刺激增加雌性果蠅（mel）產(chǎn)卵數(shù)量，而代糖效果遠(yuǎn)不及蔗糖。
雌性黑腹果蠅（mel）在不含任何糖類的0.5%瓊脂糖基質(zhì)中幾乎不產(chǎn)卵，而在分別添加蔗糖、葡萄糖和果糖的基質(zhì)上顯著增加產(chǎn)卵。
在蔗糖和葡萄糖處理組中，幾乎所有物種雌性果蠅的產(chǎn)卵數(shù)量均顯著增加，顯示出對這兩種糖類的強(qiáng)烈偏好，而果糖處理組在大多數(shù)物種中僅表現(xiàn)出較弱的產(chǎn)卵響應(yīng)，僅在mer、hyp、par和wil物種中觀察到產(chǎn)卵數(shù)量顯著增加。
雌性果蠅mer、hyp、mel和bia在含山梨醇基質(zhì)上產(chǎn)更多的卵。
雌性黑腹果蠅對含能量糖基質(zhì)表現(xiàn)出產(chǎn)卵位置偏好，其將更多的卵產(chǎn)在含糖的基質(zhì)中，并對含蔗糖基質(zhì)的偏好最顯著，對果糖基質(zhì)偏好最弱。
大多數(shù)雌性果蠅物種在蔗糖和葡萄糖處理組中，傾向于選擇靠近糖源的位置產(chǎn)卵，而在果糖處理組中，部分物種（mer、vir、hyp、alb和wil）表現(xiàn)出一定的產(chǎn)卵位置偏好。
大部分果蠅物種在山梨醇存在的條件下的產(chǎn)卵位置分布相對分散，缺乏明確的集中趨勢。
Gr5a突變的黑腹雌性果蠅（Gr5aLexA）在蔗糖和山梨醇基質(zhì)上的產(chǎn)卵表現(xiàn)出明顯缺陷。
當(dāng)Gr5a感受神經(jīng)元失去活性時，雌性果蠅在蔗糖基質(zhì)上的產(chǎn)卵行為顯著喪失。
4. 結(jié)論
對比不同能量糖和代糖對果蠅產(chǎn)卵行為的影響，研究果蠅甜味感知機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能量糖，如蔗糖、果糖和葡萄糖，顯著影響雌性果蠅的產(chǎn)卵行為和產(chǎn)卵位置偏好，顯示這些糖類在調(diào)節(jié)果蠅行為中的關(guān)鍵作用。與其相比，代糖山梨醇雖能誘導(dǎo)產(chǎn)卵行為，但其效果遠(yuǎn)不及蔗糖，表明果蠅對不同甜味物質(zhì)的感知存在差異。甜味受體Gr5a在低濃度甜味基質(zhì)的感知和行為調(diào)節(jié)中起至關(guān)重要的作用，其他感知機(jī)制不容忽視。本研究揭示了果蠅在復(fù)雜糖環(huán)境中的多樣化感知機(jī)制，這不僅有助于理解果蠅的食物選擇和營養(yǎng)優(yōu)化策略，還為代糖在食品中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。
原文鏈接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=sZ39k5Pv5ztHBCf97FEw123_sUdBWdWL-p_AdqB9Qna1MJsNTcBhYSCW6yfDa6ggHUj3vj-QYNebCsi3fPDSyV1rwze44OoqfW_ykww84EjRPqhZh4-awG8izcbgAM23YiKvOakwZxjVKVlX-o189NWcCUjz_Pi3O07QRBzEYUx4Blttl0Yklu9t4gbbAvIt&uniplatform=NZKPT&language=CHS
