ゲオスミンに対するヒトの嗅覚受容体を初めて同定
ゲオスミンは微生物由来の揮発性化合物で、独特の「土っぽい」から「かび臭い」匂いがあり、水や食品の品質に影響を与える可能性がある。研究チームは、ゲオスミンに対するヒトの嗅覚受容体を初めて特定し、その特徴を明らかにした。
ゲオスミンは、乾燥した土に雨が降ったときに発生する典型的な臭いの原因である。この臭い物質は土壌中の微生物によって生成され、サボテンの花やビーツなどの植物にも含まれている。
多くの生物はゲオスミンに非常に敏感に反応し、その匂い物質は忌避効果や誘引効果を持つ。例えば、ゲオスミンはショウジョウバエに腐った食べ物を知らせる。一方、ラクダは水が豊富な場所に引き寄せられる。「これは、ゲオスミンが動物界で化学シグナル物質として作用し、ヒトでも間違いなく作用することを示しています」と研究者は述べている。
「ゲオスミンの匂いはビーツによく合いますが、魚、豆、ココア、水、ワイン、グレープジュースなどの食品に含まれると問題になります。これらの食品では、感覚の質と受容性が大きく損なわれるのです」と研究者は説明する。4～10 ng/L という低濃度でも、ヒトが水中の匂いを感じるには十分だという。これは、オリンピックプール 200 個分の水に茶さじ1杯のゲオスミンが含まれることに相当する。
ゲオスミンは 1965 年から知られており、食料生産にとって重要であるにもかかわらず、ヒトがゲオスミンを感知するためにどの嗅覚受容体を使用するかはこれまで不明だった。
研究チームは、双方向受容体スクリーニングを実施し、初めて対応する受容体を特定し、機能的に特徴付けた。検査された 616 種のヒト嗅覚受容体変異体のうち、生理学的に重要な濃度の臭気物質に反応したのは OR11A1 受容体のみだった。
研究チームは、特定された受容体が他の食品関連臭気物質に反応するかどうかも調査した。検査された 177 種の物質のうち、土っぽい匂いの 2-エチルフェンコールのみが受容体を著しく活性化することができた。この化合物も微生物由来である。
ヒトの受容体は、サルの受容体と共に、他の動物に比べて感受性が極めて低かった。実験では、カンガルーネズミの嗅覚受容体は、ヒトの受容体よりも約100倍もゲオスミンに敏感に反応した。
「一部の動物の非常に敏感な嗅覚受容体に関する新たな発見は、シグナル伝達物質としてのゲオスミンの生物学的関連性を改めて強調するものです。また、生産および貯蔵中の食品の品質を監視したり、淡水貯水池の水質を管理したりするために使用できる新しい検出システムの開発にも役立つ可能性があります」と研究者はコメントしている。
出典は『Journal of Agricultural and Food Chemistry』
http://dx.doi.org/10.1021/acs.jafc.4c01515