Исследователи из Института пищевых систем «Лейбниц» при Техническом университете Мюнхена впервые изучили, как структуры белков из бобов фава влияют на модель клеток, имитирующих человеческие тактильные клетки ротовой полости. Эти сенсорные клетки реагируют на механические стимулы, такие как давление, и играют важную роль в восприятии текстуры и ощущений во рту от пищи и напитков. Новые данные могут помочь в улучшении понимания и в конечном итоге оптимизации восприятия растительных продуктов, что способствует более устойчивому и здоровому питанию.
Для многих потребителей вопросы экологической устойчивости, здоровья и/или благополучия животных являются важными факторами в пользу выбора растительного питания. Согласно Statista, глобальные продажи растительных продуктов достигли 29,4 миллиарда долларов США в 2020 году. К 2030 году этот показатель ожидается на уровне 161,9 миллиарда долларов США.
Недостаточно удивительно, что существует высокий спрос на биоматериалы, способные улучшить ощущения от растительных альтернатив в пище. Белковые нанофибриллы из бобов фава являются таким биоматериалом.
Специальные белковые молекулы
Белковые нанофибриллы — это специальные белковые молекулы, организованные в крошечные структуры. Они обладают уникальными физико-химическими свойствами, которые могут значительным образом влиять на текстуру и, следовательно, ощущения во рту от пищи.
Хотя многое известно о их формировании и физических свойствах в жидких средах, мало исследований касаются того, как эти фибриллы влияют на клетки в физиологических условиях. Например, отсутствуют исследования на клеточных моделях, которые могли бы дать представление о восприятии текстуры белковых нанофибрилл.
Именно в этом направлении работают исследователи группы, возглавляемой младшим научным руководителем Мелани Кёлер. Их команда сосредоточена на ощущениях от пищи во рту. Применяя современные технологии, группа впервые исследовала, как белковые нанофибриллы из бобов фава воздействуют на клетки человеческой клеточной линии так называемых механорецепторных клеток.
Исследования в физиологических условиях
Изучая модельные клетки в физиологических условиях, исследователи с помощью атомно-силовой микроскопии обнаружили, что нанофибриллы шершавят структуру поверхности клеток, не изменяя их общей эластичности. «Поскольку биофизический эффект был не очень выражен, мы продолжили исследование процессов на молекулярном уровне», — объясняет руководитель исследования Мелани Кёлер.
Опыты показали, что добавление нанофибрилл в питательную среду клеток изменяет активность генов рецепторов, играющих роль в восприятии текстуры пищи. К ним относятся механочувствительные ионные каналы, такие как пиезорецепторы, а также рецепторы, обнаруживающие жирные кислоты. Дальнейшие исследования на искусственных клеточных мембранах показали, что фибриллы взаимодействуют с мембранами через липиды, что влияет на эластичность мембраны в тестируемой системе.
«Хотя наше исследование еще находится на начальной стадии, наши биофизические и биохимические результаты уже указывают на то, как нанофибриллы могут влиять на восприятие текстуры и жиров», — говорит Мелани Кёлер. «Поэтому в будущих экспериментах и сенсорных исследованиях мы планируем углубить наши новые результаты. В долгосрочной перспективе мы хотим найти новые применения для растительных нанофибрилл, чтобы создавать сенсорно привлекательную пищу с улучшенной текстурой.»
Источник: NewsMedical
