Wie die Ernährung die Geschmacksempfindlichkeit und -präferenz beeinflusst
Studie der UC Riverside über Fruchtfliegen zeigt, dass die Wahl der Nahrungsmittel reguliert werden kann, um Nährstoffdefizite oder -überschüsse auszugleichen
Was man isst, beeinflusst den Geschmack dessen, was man als nächstes essen möchte. Das behauptet eine Studie der University of California, Riverside, die an Fruchtfliegen durchgeführt wurde.
Das Foto zeigt Anupama Dahanukar (links) und Manali Dey
Stan Lim, UC Riverside.
Die Studie, die im Journal of Neuroscience veröffentlicht wurde, ermöglicht ein besseres Verständnis der neurophysiologischen Plastizität des Geschmackssystems bei Fliegen.
Um eine ideale Gesundheit zu erhalten, benötigen Tiere eine ausgewogene Ernährung mit optimalen Mengen an verschiedenen Nährstoffen. Makronährstoffe wie Kohlenhydrate und Proteine sind essenziell; eine unausgewogene Zufuhr dieser Nährstoffe kann der Gesundheit abträglich sein. Fliegen benötigen Makronährstoffe wie Zucker und Aminosäuren zum Überleben. Mit Hilfe des gustatorischen Systems, dem für die Geschmackswahrnehmung zuständigen Sinnessystem, nehmen sie diese Nährstoffe wahr und beginnen mit der Nahrungsaufnahme.
In ihren Laborexperimenten fütterten die Forscher Anindya Ganguly und Manali Dey unter der Leitung von Anupama Dahanukar erwachsene Fliegen mit verschiedenen Diäten: einer ausgewogenen Diät, einer zuckerreduzierten und proteinangereicherten Diät sowie einer zuckerangereicherten und proteinarmen Diät. Sie stellten sicher, dass alle drei Diäten einen ähnlichen Gesamtkaloriengehalt aufwiesen, und testeten die Fliegen eine Woche lang täglich, um Veränderungen in ihrer Nahrungsauswahl und Geschmacksempfindlichkeit zu untersuchen.
Die Forscher berichten, dass die Ernährung die Dopamin- und Insulinsignalübertragung im Gehirn beeinflusst, was wiederum die periphere sensorische Reaktion der Fliegen beeinflusst, die aus Neuronen besteht, die direkt an der Wahrnehmung externer Reize beteiligt sind. Diese Reaktion beeinflusst dann, was die Fliegen als nächstes essen.
"Wir fanden heraus, dass die Ernährung die Geschmackspräferenz der Fliegen veränderte", sagte Dahanukar, ein außerordentlicher Professor für Molekular-, Zell- und Systembiologie. "Bei einer Ernährung mit einem Überschuss an Proteinen auf Kosten von Kohlenhydraten änderte sich die Geschmacksempfindlichkeit der Fliegen, so dass sie kurzfristig eine kompensatorische Verhaltensreaktion zeigten und mehr Kohlenhydrate und weniger Proteine aßen, um wieder eine ausgewogene Ernährung zu erreichen.
Für andere Tiere, einschließlich des Menschen, könnte dies bedeuten, dass konservierte Signalwege eine Rolle bei der Entstehung ähnlicher ernährungsbedingter Geschmacksveränderungen spielen könnten. Bei Menschen, die sich zuckerreich ernähren, könnte der Zuckergeschmack gedämpft werden, wodurch Zucker zumindest kurzfristig weniger schmackhaft wird. In ähnlicher Weise würde eine eiweißarme Diät den Umami-Geschmack verstärken und damit den Wert von eiweißreichen Lebensmitteln, die als nächstes verzehrt werden, erhöhen.
"Veränderungen in der Genexpression scheinen dabei eine Rolle zu spielen", so Ganguly, ehemaliger Doktorand an der UC Riverside und jetzt Postdoktorand an der UC Santa Barbara. "Wir sehen diese Veränderungen bei den Fliegen, wenn sie nur ein oder zwei Tage lang der Nahrung ausgesetzt sind".
Interessanterweise kehrte die Geschmacksempfindlichkeit der Fliegen, die mit unausgewogener Nahrung gefüttert worden waren, auf das Ausgangsniveau zurück, was darauf hindeutet, dass Veränderungen der Geschmackspräferenz reversibel sind.
"Unsere Arbeit zeigt, dass eine unausgewogene Ernährung die Geschmackspräferenzen auf eine Weise beeinflusst, die zumindest kurzfristig hilfreich ist", so Dey, Doktorand in Dahanukars Labor. "Sie helfen Ihnen, Ihren Geschmack so zu verändern, dass Sie Lebensmittel bevorzugen, die Ihnen gut tun, Lebensmittel, die Ihnen helfen, wieder eine metabolische Homöostase zu erreichen".
Dahanukar gab jedoch zu bedenken, dass die langfristigen Auswirkungen auf den Konsum möglicherweise komplexer sind. So haben Untersuchungen anderer Wissenschaftler gezeigt, dass Fliegen, die mit einer zuckerreichen Diät aufgezogen wurden, zwar kurzfristig weniger auf Zucker reagierten, aber langfristig mehr von dieser Nahrung zu sich nahmen.
Dahanukar, Ganguly und Dey wurden bei ihrer Studie von Christi Scott und Vi-Khoi Duong unterstützt. Scott ist eine ehemalige Studentin und Postdoc-Forscherin an der UCR. Sie half bei der Analyse der Transkriptomdaten. Duong ist ein ehemaliger Student, der seine Diplomarbeit im Labor von Dahanukar geschrieben hat. Er studiert jetzt Zahnmedizin.
Die Forschungsarbeit trägt den Titel "Dietary Macronutrient Imbalances Lead to Compensatory Changes in Peripheral Taste via Independent Signaling Pathways".
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