Blandningar av konstgjorda sötningsmedel som sackarin och cyklamat ger mindre bitter bismak än var och en av de enskilda komponenterna, men förklaringen till detta förbryllande fenomen har varit svårfångad ända sedan upptäckten för mer än 60 år sedan. En studie publicerad den 14 september i tidskriften Cellkemisk biologi löser detta långvariga mysterium, avslöjar att sackarin hämmar aktiviteten hos bitter smakreceptorer stimulerade av cyklamat och, omvänt, att cyklamat minskar bismaken som framkallas av sackarin.

"Många sötningsmedel uppvisar oönskad bismak, begränsa användningen av dem i livsmedel och drycker, " säger huvudförfattaren Maik Behrens från det tyska institutet för mänsklig näringslära Potsdam-Rehbruecke. "Våra resultat i denna studie ger oss verktyg och kunskap för att hitta sätt som leder till överlägsna sötningsmedelsblandningar."

Högpotenta sötningsmedel används ofta för att ersätta energirika, sockerarter som orsakar karies i livsmedel för att möta kraven från hälsomedvetna konsumenter. Men förutom att stimulera söta smakreceptorer, sockerersättningar aktiverar också bitter smakreceptorer (kända som TAS2Rs) i höga koncentrationer, vilket resulterar i en oönskad bismak. För att övervinna detta problem, livsmedelsindustrin söker ständigt efter nya sockerersättningsmedel och använder ofta blandningar som kombinerar kalorifria sötningsmedel i en enda formulering.

Den tidigaste blandningen som tillåter högre sötma med minskad bitter bismak kombinerat sackarin med cyklamat. Men sedan denna upptäckt för 62 år sedan, mekanismen genom vilken sötningsmedelsblandningar blir överlägsna enskilda föreningar har förblivit oklar. En ledtråd till detta mysterium kom när Behrens och hans team upptäckte att vissa bittra föreningar inte bara aktiverar en delmängd av de 25 mänskliga bittersmaksreceptorerna, men kan också hämma olika bitter smakreceptorer. "Att veta att blandningar av sackarin och cyklamat utövar minskad bitterhet jämfört med de enskilda föreningarna väckte frågan [om] om detta kan bero på ömsesidig hämning av bitter smakreceptorsvar, " säger Behrens.

För att utforska denna möjlighet, Behrens och seniorförfattaren Wolfgang Meyerhof från German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbruecke uttryckte olika mänskliga smakreceptorer i mänskliga celler och testade deras svar på olika koncentrationer av sackarin och cyklamat. Genom att använda detta cellbaserade system, de upptäckte att cyklamat starkt hämmar den sackarininducerade aktiveringen av två bittra smakreceptorer som kallas TAS2R31 och TAS2R43. Denna effekt inträffade vid koncentrationer där cyklamat i sig inte framkallar en bismak. Liknande, sackarin blockerade de cyklamatinducerade svaren från en bitter smakreceptor som kallas TAS2R1.

"Sackarin och cyklamat tillhör de äldsta kända högpotenta syntetiska sötningsmedlen, och vi kunde med vår cellanalys upptäcka helt nya egenskaper hos dessa molekyler, nämligen deras bitter-blockerande förmåga, " säger Behrens.

För närvarande, det är fortfarande oklart om komponenterna i andra sötningsmedelsblandningar också visar ömsesidig hämning av bitter smakreceptorer. "När aktiverings- och inhiberingsprofilerna för de 25 mänskliga bittersmaksreceptorerna har undersökts i detalj, det kommer att vara möjligt att skräddarsy sammansättningen av blandningar för att utveckla nya sötningsmedelsformuleringar och för att förbättra smaken av medicin, " säger Meyerhof.