上海交通大学食品风味感知创新团队在《Biosensors & Bioelectronics》（中科院一区TOP）发表了题为“Study on the distribution of umami receptors on the tongue and its signal coding logic based on taste bud biosensor”的研究论文，首次基于生物传感器揭示了兔舌鲜味受体的编码逻辑。
鲜味传感食物中的“氮”源信息，负责识别和传感鲜味信号的元件包括二聚体T1R1/T1R3和味型代谢谷氨酸受体（mGluRs）。研究表明鲜味受体不仅存在于味蕾细胞中，而且几乎在所有组织和细胞中均有表达，但仅舌上的受体能将鲜味信号传递至大脑味觉中枢。由于舌上皮组织中味蕾分布和鲜味受体表达的差异，舌组织不同区域对同一鲜味物质响应敏感度不同。因此，如何表征这种差异，解析不同程度的味觉信号如何被神经编码传导至大脑味觉中枢，至今尚不完全清晰。
该研究采用分割舌的方法简化信号源，构建了不同区域的兔舌味蕾组织生物传感器。通过对传感器的优化和分析，获得了不同区域对典型鲜味物质（MSG和IMP）感知的信号响应，结合受体动力学和Shannon信息论等分析方法，定量解析了不同受体和配体互作和信息编码能力的差异。
研究表明，兔舌味蕾组织中传感MSG信号的受体数量整体高于IMP，特别是T7区域。三种鲜味受体在兔舌不同区域的表达量上存在差异，舌尖T1R1较其他部位表达量高，舌根mGluRs表达量最高。值得注意的是，T1R1/T1R3是编码鲜味信号的主要受体，而mGluRs只有小部分被激活以编码MSG信号。
智能感知是人工智能的重要组成部分，该研究提出并阐明了一种新的鲜味受体编码逻辑的研究方法，较为精确描述了典型鲜味物质刺激下三种受体的传感和信号编码逻辑，为探进一步探明味觉信号转导和构建智能感知提供了新的思路和支撑。
上海交通大学樊玉霞博士为该论文的第一作者，王文利博士和刘源教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、上海交通大学农工交叉基金的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2021.113780
日期：2021-11-24
