Новый подход к исследованию: изучение текстуры пищи с помощью микроскопа

Команда под руководством Мелани Кёлер и Вероники Сомозы из Института биологии пищевых систем Лейбница представила в журнале Nature Food новый исследовательский подход. Статья-перспектива посвящена различным способам изучения текстуры (mouthfeel) пищи с использованием атомно-силовой микроскопии для лучшего понимания биофизических механизмов, влияющих на общее сенсорное восприятие продукта.

Новые открытия в этой области могут стимулировать разработку полезных для здоровья продуктов с меньшим содержанием соли, жира, сахара и калорий, но при этом сохраняющих убедительную текстуру.

Текстура пищи играет решающую роль в её принятии потребителем. Например, многие предпочитают сливочную консистенцию творога и йогурта. Яблоки, с другой стороны, должны быть сочными и хрустящими, а корочка хлеба — хрустящей. Это разнообразие показывает, что оптимальная текстура сильно зависит от типа продукта и не имеет единого определения.

Исследование сложных взаимодействий

Кроме того, взаимодействие между компонентами пищи, её текстурой, температурой и различными сенсорными молекулами и типами клеток в полости рта чрезвычайно сложно. Руководительница младшей исследовательской группы Мелани Кёлер отмечает: «Механорецепторы, которые реагируют на давление или растяжение, в частности, до сих пор мало изучены с точки зрения их вклада в оптимальную текстуру и вкус пищи».

Вероника Сомоза, директор Института Лейбница в Фрайзинге, добавляет: «В нашей текущей статье-перспективе мы представляем различные экспериментальные подходы, которые можно использовать для решения многих неотвеченных вопросов, связанных с текстурой, с биофизической точки зрения. Мы сосредоточились на биологической атомно-силовой микроскопии».

Атомно-силовой микроскоп — подходящий инструмент для сканирования поверхностей на атомном уровне или исследования взаимодействий между молекулами, такими как компоненты пищи и рецепторные белки. Однако его также можно использовать для оказания механического давления на клетки, тем самым активируя механорецепторы для идентификации и характеристики их клеточного сигнального ответа.

Переосмысление традиционного определения

По словам Кёлер, фундаментальное биофизическое и функциональное понимание разнообразных ключевых механосенсорных игроков в тканях полости рта и за его пределами, а также их реакций на компоненты пищи, очень важно. Оно позволяет строить новые гипотезы о вкладе механосенсоров в общее сенсорное впечатление от пищи для ответа на многие вопросы, которые всё ещё остаются в молекулярной области.

«Что касается исследований пищевых продуктов, мы ожидаем, что будущие результаты приведут к пересмотру нашего традиционного определения вкуса, то есть общего сенсорного впечатления от пищи, путём включения механического восприятия в качестве дополнительного фактора наряду со вкусом и запахом, — объясняет учёный. — С точки зрения производства продуктов питания, наш новаторский исследовательский подход открывает многообещающие перспективы для создания будущих, приятных и полезных для здоровья вариантов питания».