עדיף להיות מרירים, לא חמוצים: חוקרים חשפו את פלאי הטעם המר - ביולוגיה - הארץ

עדיף להיות מרירים, לא חמוצים: חוקרים חשפו את פלאי הטעם המר

לא פחות מ–25 סוגים שונים של קולטנים בגופנו עסוקים בזיהוי הטעם המר. הם נמצאים גם במוח, בלב ובמערכת הנשימה וכעת יש מי שחוקרים את תפקידיהם: מזיהוי סכנה דרך סיוע בעיכול, ואף ריגול אחר חיידקים והפעלת מערכת אנטי־דלקתית

שתפו כתבה במיילשליחת הכתבה באימייל
קטיף חסה במושב הודיה, אתמול. הירק הזה עדיין מכיל מולקולות מרירות, אבל פחות מאי־פעם
קטיף חסה במושב הודיה, אתמול. הירק הזה עדיין מכיל מולקולות מרירות, אבל פחות מאי־פעםצילום: אילן אסייג
אסף רונאל

השפה העברית לא אוהבת את הטעם המר. "מר נפש", "סוף מר" ו"מר כלענה" הם רק חלק מהביטויים הנפוצים המשתמשים בטעם זה כדימוי למשהו רע. "ומר לי, מר לי בפה", כתב נתן זך בשירו "עץ השדה".

כך גם מצוות אכילת המרור בפסח — "אָכְלוּ אֶת הַבָּשָׂר בַּלַּיְלָה הַזֶּה צְלִי אֵשׁ וּמַצּוֹת עַל מְרֹרִים יֹאכְלֻהוּ" (שמות י"ב) — נועדה להזכיר את מר גורלם של בני ישראל במצרים. ורתיעה זו ממרירות מתחילה בלידה ואולי גם לפניה. תינוקות אוהבים מתוק ונגעלים מטעם מר. מנגד, מיני מזון ומשקה רבים ואהובים מכילים מרכיבים מרירים, והמרירות מככבת גם בחומרים רבים עם תועלת בריאותית, ברפואה העממית וגם במודרנית. אז מהו בעצם אותו טעם מר, ומדוע היחס שלנו אליו הוא כה עז ואמביוולנטי?

המחקר המדעי של חוש הטעם הוא תחום מגוון מאוד, שנע בין כימיה, ביו־אינפורמטיקה ופרמקולוגיה. הוא אף מגיע לפסיכולוגיה ובלשנות, "כי יש גם את השאלה של איך מתארים את הטעמים והריחות", מסבירה פרופ' מאשה ניב, חוקרת טעמים וסגנית הדיקן למחקר מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה של האוניברסיטה העברית ברחובות. בין השאר, במעבדה של ניב הראו כיצד שטיפת פה מרה מגבירה אגרסיביות ועוינות בקרב נבדקים.

אולם עיקר העניין שלה הוא המחקר המולקולרי של הטעם המר והקולטנים שלו בגוף. ניב אומרת שברחבי הפה ישנם קולטנים לטעמים המוכרים השונים — מר, מתוק, חמוץ, מלוח, אומאמי — אולם ככל הנראה ישנם קולטנים לטעמים נוספים, כמו טעם שומני ועוד. הייחודיות של קולטני הטעם המר, לדבריה, היא שאצל בני האדם ישנם 25 סוגים שונים של קולטנים של טעם מר, בעוד שהטעם המתוק נקלט דרך קולטן אחד בעל שני חלקים. מגוון הקולטנים, אומרת החוקרת, נקשר לאחד השימושים המוכרים של הטעם המר: זיהוי סכנה.

"הרפרטואר של הקולטנים המרים מתאים לנישה אקולוגית שבה אותו אורגניזם חי ועמה הוא צריך להתמודד", מסבירה ניב. "למכרסמים יש 30 סוגי קולטנים של טעם מר ולעופות יש שלושה סוגים בלבד של קולטנים. לצפרדע, אולי מכיוון שזה דו־חי שמתקיים גם במים וגם ביבשה, יש 50 סוגי קולטנים שונים". אולם ככל הנראה, אין זה התפקיד היחיד של קולטני הטעם המר, אומרת חוקרת הטעמים מרחובות.

פרופ' מאשה ניב
פרופ' מאשה ניבצילום: ברונו שרביט

אמנם אחת ההשערות המובילות היא שמגוון הקולטנים נמצא בקורלציה עם אתגרי הסביבה: מכיוון שהרעלים יכולים להיות מגוונים מאוד, גם הקולטנים צריכים להיות כאלה. אולם, מציינת ניב כי "לא כל מה שמר הוא רעיל ולא כל מה שרעיל הוא מר".

בנוסף, בשנים האחרונות מצאו חוקרים קולטני טעם במקומות אחרים בגוף, ולא רק בפה, מה שמצביע על כך שלא רק עניין ההתמודדות עם רעלים הוא שיצר את מגוון הקולטנים של הטעם המר. בין השאר, נמצאו קולטנים במערכות העיכול והנשימה, בלב, בתאי דם, בלבלב, במוח ובמערכת הרבייה. "יש עדויות שהקולטנים עוזרים למערכת העיכול, וזה מתקשר לכך שהרבה דג'סטיפים (משקאות אלכוהוליים ששותים אחרי הארוחה, א"ר) הם מרירים", מסבירה חוקרת הטעמים.

תפקיד נוסף שהתגלה בתקופה האחרונה הוא של קולטני הטעם המר בדרכי הנשימה, שם הם "מצותתים" לחיידקים מזיקים. "יש עבודות מאוד מעניינות שמראות כי קולטני טעם מר, שמתבטאים במערכת הנשימה, מגיבים למולקולות שחיידקים מפרישים כדי 'לדבר' אחד עם השני", אומרת ניב. "הם גם מצותתים לחיידקים וגם מהווים קו הגנה ראשוני ומפעילים מערכת שנלחמת בדלקת".

לדברי החוקרת מרחובות, יש גם עדויות לכך שהפעלה של קולטני טעם מר יכולה לעזור נגד אסתמה. בנוסף, היא אומרת, ישנם מחקרים ראשוניים ביותר, המצביעים על התפקוד של קולטני טעם ברקמות שונות בתקשורת בתוך הגוף בכלל, ובהתקדמות של גידולים סרטניים בפרט. לדבריה, "כנראה שהקולטנים עושים עוד דברים. לכן זה מעניין לגלות מה עוד יכול להפעיל אותם ומה הם עושים".

דומים לתפוז

הצורה החיצונית של פקעיות הטעם דומה לזו של הבצל
הצורה החיצונית של פקעיות הטעם דומה לזו של הבצלצילום: AFP

בחזרה לטעם בפה. ניב מבקשת להפריך הנחה מקובלת על כך שאזורים שונים בלשון משמשים לחישת טעמים שונים. לדבריה, טעות זו נובעת מתרגום לא נכון של מאמר ישן. "הקולטנים מעורבבים ברמה הגיאוגרפית על הלשון", היא אומרת, לכל קולטן יש תא טעם נפרד, אבל התאים יושבים באותה פקעית טעם וכל אחד מסוגי הקולטנים יכול להתבטא באזורים שונים של הלשון.

הצורה החיצונית של פקעיות הטעם דומה לזו של הבצל, אולם ניב משווה זאת לצמח אחר: "אפשר לדמיין את הפקעית כמין תפוז, וכל פלח הוא תא טעם שמיועד לטעם אחד", היא אומרת. "השוני הוא בריכוז הקולטנים בכל פקעית. בחלק הקדמי של הלשון יש יותר ביטוי לקולטני טעם מתוק, ומאחור ריכוז הקולטנים המרים עולה".

ניב עבדה עם שותפים על פענוח האופן שבו החומרים מגיעים לקולטני הטעם המר ומתחברים אליהם. לאחר הבנת מנגנון זה, פנו היא ותלמידי המחקר במעבדתה לבנות מנגנון שיחזה לפי צורתו של חומר אם הוא מר או מתוק. הסטודנטית עינה דגן־וינר בנתה מאגר של אלף חומרים המוכרים כמרים, יחד עם מאגר חומרים שידועים כלא מרים. הם תיארו את התכונות הפיזיקליות והכימיות של כל מולקולה והזינו אותן למחשב, שבעזרת למידת מכונה למד לזהות מולקולות חדשות ולהבדיל בין מולקולות של טעם מר למולקולות שאינן מרות. "עכשיו אנחנו עובדים על ללמד את המחשב לזהות מולקולות 'מרות במיוחד'", מספרת ניב.

יכולת זו, לזהות חומרים מרירים ולא מרירים, מסייעת לתעשיות המזון והתרופות. אחד מהיעדים הבולטים של מחקר המזון בשנים האחרונות הוא למצוא תחליפים טבעיים ובריאים לסוכר. הבעיה היא שרבים מהממתיקים הבריאים יותר הם גם מרירים, אומרת החוקרת מהפקולטה לחקלאות. עתה מקווים כי היכולת לזהות מרירות לפי מבנה החומר, תסייע למצוא ממתיקים טבעיים חדשים ללא מרירות. בתעשיית התרופות, היא אומרת, הבנת המרירות חשובה לא פחות: "חברות התרופות משקיעות מאמצים רבים בשלבים מוקדמים של פיתוח תרופות שלא לקדם תרופות מרות באופן קיצוני".

לשון אלקטרונית

למרות הרתיעה הטבעית מטעם מר, הוא עדיין מככב במגוון סוגי מזון ומשקה. ניב אומרת שאחת השאלות המעניינות שטרם נפתרו היא כיצד עובדת ה"התרגלות" לטעם מר ברמה המוחית. מחקרים התנהגותיים הראו כי בין 20 ל–30 חשיפות מאפשרות התרגלות לטעם חדש. חוקרים גם יודעים לזהות אזורים במוח שקשורים לטעמים שונים. אולם המנגנון המוחי שמאפשר את ההתרגלות למרירות טרם התגלה.

כמו כן, אומרת החוקרת, ישנה שונותגדולה בין אנשים ביחס לטעם המריר. למשל, היא מספרת, ישנו וריאנט גנטי הנפוץ בשיעור מסוים בקרב האוכלוסייה (שיעור המשתנה בין אזורים גיאוגרפיים שונים) שקובע אם הנשאים של הווריאנט יחושו מרירות בעת אכילת ירקות מצליבים כמו ברוקולי או כרוב ניצנים.

בעתיד, היא אומרת, היא מקווה לראות לשון אלקטרונית־ביולוגית המבוססת על קולטני הטעם עצמם (בניגוד לחיישנים הקיימים כיום ופועלים על תגובות כימיות ולכן הם מדויקים הרבה פחות) שתאפשר לקבוע מה טעמם של חומרים.

יעד נוסף למחקר הוא הבנת המבנה התלת ממדי של קולטני הטעם, מה שלא הושג עד היום. "אם נבין את הארכיטקטורה של הקולטנים, נוכל להפעיל עליהם מניפולציות — כך שיפעלו חזק או חלש יותר", היא מסבירה. למה זה טוב? "אם במקום לחפש ממתיק חדש, נמצא דרך לגרום לסוכר להרגיש יותר מתוק, בני אדם יצרכו פחות סוכר אבל התחושה לא תיפגע. גם אם נצליח להגביר את המתיקות ב–20% בלבד, כולם יהיו מרוצים".

ומה עם המרור של פסח? הפעולה העיקרית של חומרי הטעם בשורש החזרת היא בכלל חריפות, לא מרירות, אומרת ניב. והחסה? ברמה הביו־כימית, מחקרים מראים כי החסה של ימינו עדיין מכילה מולקולות מרירות, אבל פחות מאי־פעם. "המרור שלנו הוא לא כזה מר", מסכמת ניב.

תגיות:

תגובות

הזינו שם שיוצג כמחבר התגובה
בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שהינני מסכים/ה עם תנאי השימוש של אתר הארץ