Kunnen we onze smaakpapillen trainen om gezond te blijven?

Heb je je ooit afgevraagd waarom alleen kolibries nectar uit voederbakken nippen? In tegenstelling tot mussen, vinken en de meeste andere vogels, kunnen kolibries zoetigheid proeven omdat ze de genetische instructies dragen die nodig zijn om suikermoleculen te detecteren. Net als kolibries kunnen wij mensen suiker waarnemen omdat ons DNA gensequenties bevat die coderen voor de moleculaire detectoren waarmee we zoetheid kunnen detecteren.Maar het is complexer dan dat. Ons vermogen om zoetheid en andere smaken waar te nemen gaat gepaard met een delicate dans tussen onze genetische opmaak en het voedsel dat we tegenkomen vanaf de baarmoeder tot aan de eettafel. Neurowetenschappers zoals ik proberen te ontcijferen hoe dit ingewikkelde samenspel tussen genen en voeding vorm geeft aan smaak.

In mijn laboratorium aan de Universiteit van Michigan verdiepen we ons in één specifiek aspect, namelijk hoe de consumptie van te veel suiker het gevoel van zoetheid afstompt. Smaak is zo belangrijk voor onze eetgewoonten dat het begrijpen van hoe genen en omgeving dit vormgeven, cruciale implicaties heeft voor voeding, voedingswetenschap en ziektepreventie.

De rol van genen bij het waarnemen van smaak

Net als bij kolibries is het vermogen van de mens om te onderscheiden hoe voedsel smaakt afhankelijk van de aanwezigheid van smaakreceptoren. Deze moleculaire detectoren bevinden zich op de zintuigcellen in de smaakknoppen, de zintuigelijke organen op het oppervlak van de tong. De interacties tussen smaakreceptoren en voedselmoleculen leiden tot de vijf basissmaakkwaliteiten: zoetheid, hartigheid, bitterheid, zoutheid en zuurheid, die via specifieke zenuwen van de mond naar de hersenen worden doorgegeven.

Wanneer suiker zich bijvoorbeeld bindt aan de zoete receptor, signaleert het zoetheid. Onze aangeboren voorkeur voor de smaak van bepaalde voedingsmiddelen boven andere is geworteld in de manier waarop de tong en de hersenen tijdens onze evolutionaire geschiedenis bedraad zijn geraakt. Smaakkwaliteiten die de aanwezigheid van essentiële voedingsstoffen en energie aangeven, zoals zout en suiker, sturen informatie naar hersengebieden die met genot te maken hebben. Omgekeerd zijn smaken die ons waarschuwen voor mogelijk schadelijke stoffen, zoals de bitterheid van bepaalde gifstoffen, verbonden met smaken die ons ongemak of pijn bezorgen.

Hoewel de aanwezigheid van genen die coderen voor functionele smaakreceptoren in ons DNA ons in staat stelt om voedselmoleculen te detecteren, hangt de manier waarop we hierop reageren ook af van de unieke combinatie van smaakgenen die we dragen. Net als ijs zijn er genen, waaronder die voor smaakreceptoren, in verschillende smaken.

Neem bijvoorbeeld een smaakreceptor voor bitterheid genaamd TAS2R38. Wetenschappers vonden kleine veranderingen in de genetische code voor het TAS2R38-gen bij verschillende mensen. Deze genetische varianten beïnvloeden hoe mensen de bitterheid van groenten, bessen en wijn waarnemen. Vervolgstudies hebben een verband gesuggereerd tussen diezelfde varianten en voedselkeuze, vooral met betrekking tot groente- en alcoholconsumptie.

Er bestaan nog veel meer varianten in ons genrepertoire, waaronder die voor de receptor voor zoete smaak. Of en hoe deze genetische verschillen onze smaak en eetgewoonten beïnvloeden, wordt echter nog onderzocht. Wat zeker is, is dat genetica weliswaar de basis legt voor smaaksensaties en -voorkeuren, maar dat ervaringen met voeding deze diepgaand kunnen veranderen.

Hoe voeding smaak beïnvloedt

Veel van onze aangeboren sensaties en voorkeuren worden gevormd door onze vroege ervaringen met voedsel, soms zelfs nog voordat we geboren zijn. Sommige moleculen uit het dieet van de moeder, zoals knoflook of wortels, bereiken de ontwikkelende smaakpapillen van de foetus via het vruchtwater en kunnen de waardering van deze voedingsmiddelen na de geboorte beïnvloeden.

Zuigelingenvoeding kan later ook de voorkeur voor voedsel beïnvloeden. Onderzoek toont bijvoorbeeld aan dat zuigelingen die flesvoeding krijgen die niet gebaseerd is op koemelk - die bitterder en zuurder zijn vanwege hun aminozuurgehalte - na het spenen bittere, zure en hartige voedingsmiddelen zoals groenten beter accepteren dan zuigelingen die flesvoeding op basis van koemelk krijgen. En peuters die gezoet water drinken, geven al op tweejarige leeftijd een sterke voorkeur aan zoete dranken.

Het effect van voedsel op onze smaakvoorkeur stopt niet in ons vroege leven: Wat we als volwassenen eten, vooral onze suiker- en zoutinname, kan ook bepalen hoe we voedsel waarnemen en mogelijk kiezen. Als we minder natrium in onze voeding opnemen, neemt het zoutgehalte van onze voorkeur af, terwijl we door meer te eten juist meer van zoute voeding gaan houden.

Iets soortgelijks gebeurt met suiker: Als je minder suiker eet, vind je voedsel misschien zoeter. Omgekeerd, zoals onderzoek bij ratten en vliegen suggereert, kan een hoog suikergehalte je gevoel van zoetheid afstompen.

Hoewel we als onderzoekers nog aan het uitzoeken zijn hoe en waarom, tonen studies aan dat een hoge suiker- en vetinname in diermodellen de reactie van smaakcellen en zenuwen op suikers tempert, het aantal beschikbare smaakcellen verandert en zelfs genetische schakelaars in het DNA van de smaakcellen omzet.

In mijn laboratorium hebben we aangetoond dat deze smaakveranderingen bij ratten binnen enkele weken weer normaal worden als de extra suiker uit het dieet wordt verwijderd.

Ziekte kan ook de smaak beïnvloeden

Genetica en voeding zijn niet de enige factoren die smaak beïnvloeden. Zoals velen van ons ontdekten tijdens het hoogtepunt van de COVID-19 pandemie, kan ziekte ook een rol spelen. Nadat ik positief getest was op COVID-19, kon ik maandenlang het verschil niet proeven tussen zoet, bitter en zuur voedsel.

Onderzoekers hebben ontdekt dat ongeveer 40% van de mensen die besmet zijn met SARS-CoV-2 last hebben van een verminderde smaak en reuk. Bij ongeveer 5% van deze mensen blijven deze smaakstoornissen maanden tot jaren bestaan. Hoewel onderzoekers niet begrijpen wat deze sensorische veranderingen veroorzaakt, is de belangrijkste hypothese dat het virus de cellen infecteert die de smaak- en geurreceptoren ondersteunen.

Smaakpapillen trainen voor gezonder eten

Door onze eetgewoonten vorm te geven, kan de ingewikkelde dans tussen genen, voeding, ziekte en smaak het risico op chronische ziekten beïnvloeden. De hersenen maken immers niet alleen onderscheid tussen voedsel en giftige stoffen, ze gebruiken smaaksignalen ook om de vulkracht van voedsel in te schatten. In de natuur is hoe sterker een voedingsmiddel smaakt - in termen van zoetheid of zoutheid - direct verbonden met het gehalte aan voedingsstoffen en het caloriegehalte. Een mango bevat bijvoorbeeld vijf keer zoveel suiker als een kopje aardbeien, en daarom smaakt hij zoeter en vult hij beter. Smaak is dus niet alleen belangrijk om voedsel lekker te vinden en te kiezen, maar ook om de voedselinname te reguleren.

Als smaak verandert door voeding of ziekte, kan sensorische informatie en informatie over voedingsstoffen worden "ontkoppeld" en niet langer accurate informatie aan onze hersenen geven over de grootte van porties. Onderzoek toont aan dat dit ook kan gebeuren bij de consumptie van kunstmatige zoetstoffen.

En inderdaad, in recente studies met ongewervelde diermodellen ontdekte ons lab dat de veranderingen in smaak veroorzaakt door een hoge inname van suiker via de voeding leidden tot meer eten door deze voedselvoorspellingen aan te tasten. Het is opmerkelijk dat veel van de eetpatronen en hersenveranderingen die we bij vliegen hebben waargenomen ook zijn ontdekt bij mensen die suiker- of vetrijk voedsel aten of een hoge body-mass index hadden. Dit roept de vraag op of deze effecten ook het gevolg zijn van veranderingen in smaak en zintuigen in onze hersenen. Maar er is een lichtpuntje in de aanpasbare aard van smaak. Omdat voeding onze zintuigen vormt, kunnen we onze smaakpapillen - en onze hersenen - trainen om te reageren en de voorkeur te geven aan voedingsmiddelen met minder suiker en zout.

Het is interessant dat veel mensen nu al zeggen dat ze voedingsmiddelen te zoet vinden, wat misschien niet zo vreemd is omdat zestig tot zeventig procent van de voedingsmiddelen in de supermarkt toegevoegde suikers bevat. Het herformuleren van voedingsmiddelen afgestemd op onze genen en de plasticiteit van onze smaakpapillen zou een praktisch en krachtig hulpmiddel kunnen zijn om voeding te verbeteren, gezondheid te bevorderen en de last van chronische ziekten te verminderen.

Dit artikel is een vertaling van The Conversation. De auteur is Monica Dus (University of Michigan).