Lo scienziato giapponese Kikunae Ikeda all’inizio del 1900 propose per primo l’umami come gusto base, oltre al dolce, all’acido, al salato e all’amaro. La comunità scientifica circa ottant’anni dopo fu ufficialmente d’accordo con lui.
Ora, gli scienziati guidati da ricercatori dell’USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences hanno prove dell’esistenza di un sesto gusto di base. Emily Liman neuroscienziata professoressa di scienze biologiche della USC Dornsife, insieme al suo team, nella ricerca pubblicata nella rivista Nature Communications hanno scoperto che la lingua risponde al cloruro di ammonio attraverso lo stesso recettore proteico che segnala il gusto acido.
Emily Liman ha affermato: «Se vivi in un paese scandinavo, avrai familiarità con questo gusto e potrebbe piacerti».
La liquirizia salata in alcuni paesi del Nord Europa, è una caramella popolare almeno dall’inizio del XX secolo. Il trattamento conta tra i suoi ingredienti il sale salmiak o cloruro di ammonio. Gli scienziati hanno riconosciuto da decenni che la lingua risponde fortemente al cloruro di ammonio. Tuttavia, nonostante ricerche approfondite, i recettori specifici della lingua che reagiscono ad esso sono rimasti sfuggenti.
Emily Liman e il suo team di ricerca pensavano di poter avere una risposta, negli ultimi anni hanno scoperto la proteina responsabile della rilevazione del gusto acido, quella proteina, chiamata OTOP1, si trova all’interno delle membrane cellulari e forma un canale per gli ioni idrogeno che si muovono nella cellula.
Gli ioni idrogeno sono il componente chiave degli acidi e, come sanno i buongustai di tutto il mondo, la lingua percepisce l’acido come acido. Ecco perché la limonata (ricca di acido citrico e ascorbico), l’aceto (acido acetico ) e altri cibi acidi conferiscono un tocco aspro quando colpiscono la lingua. Gli ioni idrogeno provenienti da queste sostanze acide si spostano nelle cellule recettrici del gusto attraverso il canale OTOP1.
Il cloruro di ammonio poiché può influenzare la concentrazione di acido, cioè di ioni idrogeno, all’interno di una cellula, il team di ricerca si è chiesto se potesse in qualche modo innescare OTOP1: per rispondere a questa domanda, hanno introdotto il gene Otop1 in cellule umane coltivate in laboratorio per dare modo alle cellule di produrre la proteina del recettore OTOP1. Hanno quindi esposto le cellule all’acido o al cloruro di ammonio e hanno misurato le risposte.
Emily Liman ha affermato:
«Abbiamo visto che il cloruro di ammonio è un attivatore molto potente del canale OTOP1, si attiva bene o meglio degli acidi».
Il cloruro di ammonio emette piccole quantità di ammoniaca, che si muove all’interno della cellula e aumenta il pH, rendendola più alcalina, ciò significa meno ioni idrogeno. Ziyu Liang, ricercatore nel laboratorio di Emily Liman, primo autore dello studio ha affermato: «Questa differenza di pH guida un afflusso di protoni attraverso il canale OTOP1».
Il team di ricerca per confermare che il loro risultato fosse qualcosa di più di un artefatto di laboratorio, si sono rivolti a una tecnica che misura la conduttività elettrica, simulando il modo in cui i nervi conducono un segnale. Utilizzando cellule di papille gustative di topi normali e di topi precedentemente geneticamente modificati in laboratorio per non produrre OTOP1, hanno misurato la capacità delle cellule del gusto di generare risposte elettriche chiamate potenziali d’azione quando viene introdotto cloruro di ammonio.
Le cellule delle papille gustative dei topi selvatici hanno mostrato un forte aumento dei potenziali d’azione dopo l’aggiunta di cloruro di ammonio, mentre le cellule delle papille gustative dei topi privi di OTOP1 non hanno risposto al sale. Ciò ha confermato la loro ipotesi secondo cui OTOP1 risponde al sale, generando un segnale elettrico nelle cellule delle papille gustative.
Lo stesso è avvenuto quando Courtney Wilson un altro componente del gruppo di ricerca, ha registrato i segnali provenienti dai nervi che innervano le cellule del gusto. Ha visto i nervi rispondere all’aggiunta di cloruro di ammonio nei topi normali ma non nei topi privi di OTOP1.
Il team di ricerca successivamente ha fatto un ulteriore passo avanti ed ha esaminato come reagiscono i topi quando hanno potuto scegliere di bere acqua semplice o acqua arricchita con cloruro di ammonio, per questi esperimenti, hanno disattivato le cellule amare che contribuiscono anche al gusto del cloruro di ammonio. I topi con una proteina OTOP1 funzionale hanno trovato sgradevole il sapore del cloruro di ammonio e non hanno bevuto la soluzione, mentre i topi privi della proteina OTOP1 non si sono preoccupati del sale alcalino, anche a concentrazioni molto elevate.
Emily Liman ha affermato:
«Questo è stato davvero l’argomento decisivo, ciò dimostra che il canale OTOP1 è essenziale per la risposta comportamentale all’ammonio».
Il team di ricerca non aveva finito, si chiedeva se anche altri animali sarebbero stati sensibili e avrebbero utilizzato i loro canali OTOP1 per rilevare l’ammonio. Hanno scoperto che il canale OTOP1 in alcune specie sembra essere più sensibile al cloruro di ammonio rispetto ad altre specie. E anche i canali OTOP1 umani erano sensibili al cloruro di ammonio.
Allora, qual è il vantaggio nel degustare il cloruro di ammonio e perché è evolutivamente così conservato?
Emily Liman ipotizza che la capacità di assaggiare il cloruro di ammonio potrebbe essersi evoluta per aiutare gli organismi a evitare di mangiare sostanze biologiche dannose che hanno alte concentrazioni di ammonio.
Emily Liman ha affermato:
«L’ammonio si trova nei prodotti di scarto – si pensi ai fertilizzanti – ed è alquanto tossico, quindi è logico che abbiamo sviluppato meccanismi di gusto per rilevarlo. Il pollo OTOP1 è molto più sensibile all’ammonio rispetto al pesce zebra. Ipotizzo che queste variazioni possano riflettere differenze nelle nicchie ecologiche dei diversi animali. I pesci potrebbero semplicemente non trovare molto ammonio nell’acqua, mentre i pollai sono pieni di ammonio che deve essere evitato e non mangiato».
Emily Liman ha avvertito che si tratta di una ricerca molto precoce, sono necessari ulteriori studi per comprendere le differenze tra le specie nella sensibilità all’ammonio e cosa rende i canali OTOP1 di alcune specie sensibili e altre meno sensibili all’ammonio.
Emily Liman ha affermato:
«Abbiamo identificato una parte particolare del canale OTOP1, un amminoacido specifico, necessario per rispondere all’ammonio, se mutiamo questo residuo, il canale non sarà altrettanto sensibile all’ammonio, ma risponderà comunque all’acido. Inoltre, poiché questo amminoacido è conservato in specie diverse, deve esserci stata una pressione selettiva per mantenerlo, in altre parole, la capacità del canale OTOP1 di rispondere all’ammonio deve essere stata importante per la sopravvivenza degli animali».
Il team di ricerca intende estendere questi studi per capire se la sensibilità all’ammonio è conservata tra gli altri membri della famiglia dei protoni OTOP, che sono espressi in altre parti del corpo, compreso il tratto digestivo.
E chi lo sa? Forse il cloruro di ammonio si unirà agli altri cinque gusti base per portare il conteggio ufficiale a sei.
