«Альтернативные физиологические роли горьких рецепторов могут быть важной движущей силой, формирующей количество и функцию горьких рецепторов. Например, недавние открытия, связанные с Монеллом, показывают, что горькие рецепторы также участвуют в защите нас от внутренних токсинов, включая бактерии, связанные с респираторными заболеваниями», сказал автор исследования Гэри Бошамп, доктор философии, поведенческий биолог из Монелла.Ученые предполагают, что чувство вкуса эволюционировало, чтобы животные могли принимать критическое решение о том, является ли потенциальная пища полезной или, возможно, вредной. Например, считается, что сладкий вкус свидетельствует о наличии сахаров — важного источника энергии.
Точно так же ученые давно предполагали, что горький вкус превратился в защитный механизм для обнаружения потенциально вредных токсинов, обычно обнаруживаемых в растениях.В поддержку гипотезы сладкого вкуса ученые Monell ранее обнаружили, что как домашние, так и дикие кошки не могут чувствовать вкус сладких соединений. Эта неспособность отражает повреждение основного гена рецептора сладкого вкуса.
Исследователи предположили, что кошки, которые строго едят мясо, потеряли способность ощущать сладость, потому что им не нужно обнаруживать сахар.Дополнительные данные Монелла показали, что другие исключительно хищные млекопитающие, включая морских львов и пятнистых гиен, также утратили способность определять сладкий вкус.В текущем исследовании, опубликованном в журнале с открытым доступом PLOS ONE, использовалось аналогичное обоснование, чтобы спросить, сохранили ли кошки, которые обычно не едят растения, способность определять горький вкус.В отличие от сладкого вкуса, который имеет только один или, возможно, два разных типа рецепторов, количество функциональных типов рецепторов горького вкуса — тех, которые способны реагировать на горькие соединения — сильно различается у разных видов.
Если определение горечи развилось для обнаружения токсинов растений, ученые ожидали найти меньше функциональных рецепторов горечи у строго плотоядных животных, таких как кошки, и более функциональных рецепторов горечи у родственных видов, которые едят больше растений.В ходе исследования исследователи сначала изучили ДНК домашних кошек и определили 12 различных генов рецепторов кошачьей горечи.Затем ученые из Монелла оценили, кодируют ли эти гены функциональные рецепторы горечи. Для этого они включили последовательность гена каждого рецептора в культивируемые клетки, а затем зондировали клетки, чтобы определить, были ли они активированы одним или несколькими из 25 различных горьких химикатов.
Используя этот метод, исследователи подтвердили, что по крайней мере семь из 12 идентифицированных генов рецепторов горечи кошек являются функциональными, что означает, что они способны обнаруживать по крайней мере одно горькое химическое вещество. Остальные пять горьких рецепторов могут реагировать на горькие соединения, не проверенные, поэтому невозможно определить их функциональный статус без дополнительных исследований.Чтобы дать сравнительный взгляд на взаимосвязь между диетой и функцией горьких рецепторов, исследователи использовали ранее опубликованные данные, чтобы сравнить количество типов горьких рецепторов у кошек с таковыми у родственных видов.
По сравнению с 12 рецепторами, идентифицированными у кошки, собаки (15 рецепторов), хорька (14), гигантской панды (16) и белого медведя (13), все они имели одинаковое количество рецепторов горечи. Как и кошки, все эти виды принадлежат к отряду Carnivora.
Тем не менее, они значительно различаются в отношении диеты: от строго плотоядных (кошка) до всеядных (собаки) и исключительно едоков растений (гигантская панда).Таким образом, в отличие от рецепторов сладкого, которые кажутся нефункциональными у многих видов плотоядных, питающихся исключительно мясом, не существует сильной взаимосвязи между количеством рецепторов горечи и степенью, в которой виды хищников потребляли растения в своем рационе. .Однако остается возможность, что горький вкус может иметь защитную функцию, связанную с пищевым поведением. «Например, горький вкус может существовать для минимизации поступления токсичных соединений из кожи и других компонентов некоторых видов добычи, таких как беспозвоночные, рептилии и земноводные», — говорит Бошам.Положительным моментом является то, что горькие результаты текущего исследования могут иметь приятный эффект для семейной кошки.
«Кошки известны как придирчивые едоки», — сказал молекулярный биолог Monell и ведущий автор исследования Пейхуа Цзян, доктор философии. «Теперь, когда мы знаем, что они могут пробовать разные горечи, наша работа может привести к созданию более качественных составов корма для кошек, которые устранят горький привкус, связанный с определенными ароматизаторами и питательными веществами».