A chi non piace l’odore del caramello? Tuttavia, il recettore olfattivo che contribuisce in modo decisivo a questa impressione sensoriale era sconosciuto fino ad ora. I ricercatori del Leibniz Institute for Food Systems Biology dell’Università Tecnica di Monaco (LSB) hanno ora risolto il mistero della sua esistenza e identificato il “recettore del caramello”. La nuova conoscenza contribuisce a una migliore comprensione della codifica molecolare degli aromi alimentari.
Il furaneolo è un odorante naturale che dà a numerosi frutti come le fragole, ma anche al caffè o al pane, un profumo simile al caramello. Allo stesso modo, la sostanza ha giocato a lungo un ruolo importante come agente aromatizzante nella produzione alimentare. Tuttavia, fino ad ora non si sapeva quale dei circa 400 diversi tipi di recettori olfattivi gli esseri umani utilizzassero per percepire questo odorante.
Recettori di odori messi alla prova
Questo non è un caso isolato. Nonostante l’intensa ricerca, si sa ancora solo per circa il 20% dei recettori olfattivi umani quale spettro odorante riconoscono. Per aiutare a chiarire gli spettri di riconoscimento, il team guidato da Dietmar Krautwurst alla LSB sta usando una collezione di tutti i geni dei recettori olfattivi umani e le loro varianti genetiche più comuni per decifrare la loro funzione usando un sistema di cellule di prova.
“Il sistema di test che abbiamo sviluppato è unico al mondo. Abbiamo modificato geneticamente le cellule di prova in modo che agiscano come piccoli biosensori per gli odori. Così facendo, specifichiamo esattamente quale tipo di recettore per gli odori presentano sulla loro superficie cellulare. In questo modo, possiamo indagare specificamente quale recettore reagisce con quanta forza a quale odorante”, spiega Dietmar Krautwurst. Nel presente studio, i ricercatori hanno esaminato un totale di 391 tipi di recettori odoranti umani e 225 delle loro varianti più comuni.
Solo due odori per un recettore
“Come mostrano i nostri risultati, il furaneolo ha attivato solo il recettore degli odori OR5M3. Anche un millesimo di grammo dell’odorante per litro è sufficiente per generare un segnale”, dice il primo autore dello studio Franziska Haag. Inoltre, il team ha studiato se il recettore reagisce anche ad altri odori. A tal fine, il team ha esaminato 186 altre sostanze che sono odoranti chiave e quindi giocano un ruolo importante nel plasmare l’aroma del cibo. Di queste, però, solo l’omofuraneolo è stato in grado di attivare significativamente il recettore.
Questo odorante è strutturalmente strettamente legato al furaneolo. Come dimostrato da precedenti studi LSB, conferisce un aroma simile al caramello a frutti come il durian. “Ipotizziamo che il recettore che abbiamo identificato, OR5M3, abbia uno spettro di riconoscimento molto specifico per gli ingredienti alimentari che hanno un odore simile al caramello. In futuro, questa conoscenza potrebbe essere utilizzata per sviluppare nuove biotecnologie che possono essere utilizzate per controllare rapidamente e facilmente la qualità sensoriale degli alimenti lungo l’intera catena del valore”, dice Dietmar Krautwurst. Anche se c’è ancora molta strada da fare per capire la complessa interazione tra i circa 230 odori chiave legati al cibo e i recettori olfattivi umani, un inizio è stato fatto, aggiunge il biologo molecolare.
Veronika Somoza, direttore dell’Istituto Leibniz aggiunge: “In futuro, continueremo a usare le nostre ampie collezioni di odoranti e recettori all’Istituto per aiutare a chiarire le basi molecolari della percezione olfattiva umana. Dopo tutto, questo influenza significativamente le nostre scelte alimentari e quindi la nostra salute”.
