Вкус к глутамату помог приматам изменить диету

Мутация в рецепторе вкуса умами позволила приматам активнее есть фрукты и листья.

Наши вкусовые ощущения складываются из пяти основных вкусов: горького, солёного, сладкого, кислого и вкуса умами, или вкуса белка, или, как его ещё называют, вкуса глутамата — потому что рецепторы вкуса умами особенно активно реагируют на аминокислоту глутамат. Считается, что все остальные вкусы — комбинации этих пяти (хотя тут бывают вполне неожиданные открытия — например, мы как-то писали, что рецепторы кислого вкуса отвечают ещё и за отдельный вкус воды).

Но вкусовые рецепторы не упали на нас с неба. Если посмотреть на других животных, то у них можно найти те же рецепторные белки, только вот реагировать они будут на другие вещества. То есть вкусовые рецепторы по ходу эволюции, переходя от одних видов к другим, мутировали и меняли свою структуру — и начинали давать новый вкус.

Сотрудники Токийского университета и Университета Киото описывают в Current Biology довольно любопытный эволюционный путь, который проделал рецептор T1R1/T1R3, или рецептор вкуса умами. Дело в том, что далеко не у всех зверей он так уж активно реагирует на глутамат. Например, у мышей рецептор умами возбуждается преимущественно при появлении свободных нуклеотидов. Свободных нуклеотидов много в насекомых, а насекомых мышь в естественной среде обитания встречает очень много.

Однако такая же низкая чувствительность к глутамату есть у рецепторов умами у обезьян под названием боливийские саймири. Исследователи предположили, что рецепторы умами сменили специализацию в ходе эволюции приматов. Чтобы проверить это, поставили эксперименты с клетками, которые синтезировали рецепторы умами семнадцати видов приматов. Неглутаматные рецепторы умами оказались, кроме упомянутых боливийских саймири, ещё у трёх видов: обыкновенных игрунок, филиппинских долгопятов и толстохвостых галаго. Все четверо едят много насекомых, так что понятно, что им лучше иметь «насекомоядный» вариант рецептора. Если же говорить о «глутаматном» варианте рецептора, то сильнее всего на глутамат реагируют рецепторы умами гориллы и человека. Дополнительные эксперименты показали, что в гене «насекомоядного» варианта рецептора у боливийских саймири достаточно изменить всего два нуклеотида — две генетические буквы — чтобы рецептор начал реагировать преимущественно на глутамат.

Хотя рецептор умами связывают со вкусом мяса, обезьянам он понадобился не столько ради мяса, сколько ради фруктов и листьев растений. Если сравнивать с насекомыми, то во фруктах и листьях свободных нуклеотидов меньше, а глутамата — намного больше. То есть мутация в рецепторе умами помогла приматам перестать увлекаться насекомыми и освоить растительную пищу.

Есть среди приматов и такие, у которых рецептор умами одинаково реагирует и на «насекомые» свободные нуклеотиды, и на глутамат — это кошачьи лемуры. Но у лемуров (и лори) довольно хорошее обоняние, во всяком случае, по сравнению с остальными приматами. Так что если кошачьи лемуры затрудняются по вкусу решить, чего им хочется больше, нос им в этом поможет.