郑康鹏 杨素颖 郭春婷 刘 可 雷 婷 任家鑫 周兰庭 龚文容 肖 娟 翟立红
(湖北文理学院医学院 湖北襄阳 441053)
味觉在人类生存中发挥着特别重要的作用,不仅帮助人类判断所摄取食物的特性和营养,且能使人类避免摄入有毒的物质[1-2]。人类能感知的基础味觉为酸、甜、苦、辣、鲜5 味[3]。通过味觉感知控制不同食物摄入量,从而平衡体内营养需求。人体对苦味的排斥是天生的,不同人群对苦味的感知差别很大,这种差别对人食物偏好存在一定影响,导致人体营养物质摄入的不均衡,为各种慢性疾病的发生提供了危险因素。苦味感知的遗传变异可能与饮食相关疾病存在一定关联[4]。对于苯硫脲(PTC)的味道,有人认为它非常苦,但有人认为它是无味的。对PTC 不同的尝味能力取决于个体所携带的是显性基因T还是隐性基因t,PTC 不同的尝味感觉由TAS2R38基因的遗传变异调控。自然界中普遍存在的苦味分子是与TAS2R38基因编码的苦味受体结合引发人不同苦味的感知,TAS2R38基因所编码苦味受体为7 跨膜G 蛋白偶联受体,PTC 上的NC=S 基团可与苦味受体结合引发人类的苦味[5]。本研究旨在探究TAS2R38基因型频率及该基因对人食物偏好的影响,探究影响大学生消费结构的因素,为平衡大学生饮食结构寻找方法,同时为TAS2R38基因的进一步研究提供科学依据。
1.1 调查对象 在湖北文理学院医学院2016 级临床医学专业大学生中调查了TAS2R38基因的基因型,以及他们对9 种食物的偏好。总计调查160 名大学生,其中男性72 人,女性88 人,年龄18~21 周岁。
1.2 研究方法
1.2.1 确定基因型 采用阈值法测定PTC 品尝能力以确定基因型。用电子天平称取1.3 g PTC 结晶药品,置于已消毒的容量瓶中,加入1 000 mL 消毒的蒸馏水,摇动待其完全溶解。由此配成的溶液浓度为1.3×10-3g/mL,称为原液,即1 号溶液,2~14号溶液由此1 号稀释而成。测试过程中,让受试者坐下,仰头、张口、伸舌。受试者从14 号溶液开始尝味,用胶头滴管滴4~5 滴于受试者舌根部。让受试者徐徐咽下,再用蒸馏水做同样的试验进行比较;询问受试者能否尝出2 种溶液的差别。若不能,则再依次用13 号、12 号(递减号数)溶液试验,直至受试者能明确鉴别出苦味为止;当受试者鉴别出某种级别溶液时,应用这一浓度的溶液反复尝味3 次,3 次结果相同,即为可靠,并记录此浓度等级号。
测定时将PTC 溶液与蒸馏水反复交替让受试者品尝,以免受试者由于猜想或其他心理作用而影响结果的准确性。若直至1 号液,受试者仍尝不出苦涩味,则将其尝味浓度等级也定为1 级。将160 名受试者PTC 尝味能力与TAS2R38基因型进行对应,尝味能力在1~6 记为tt,7~9 记为Tt,10~14 记为TT。
1.2.2 调查内容 饮食偏好采用自编问卷,问卷包含是否爱喝茶、咖啡,是否爱吃甘蓝性蔬菜、油性食物、肉类、甜水果、酸水果、香菜和茴香苗。食物偏好调查结果采用二分类,对食物的喜好只有是和否2 种结果。
1.2.3 统计分析 数据采用Excel 进行录入,核对无误后将3 种基因型(TT、Tt、tt)和9 种性状录入SPSS 进行统计分析。采用Hardy-Weinberg 定律计算基因频率。对饮食偏好调查数据录入赋值,是赋值1,否赋值0。使用交叉表卡方检验进行统计分析。P<0.05 为差异有统计学意义。
1)采用阈值法对189 名大学生PCT 尝味进行测定,评价其基因型得到有效数据160 份。PTC 超级品尝者检出率为26.25%、中等品尝者检出率为57.50%、PTC 味盲者检出率为16.25%。基因型TT、Tt、tt人数分别为42、92、26。T和t基因频率分别为0.55 和0.45(表1)。
表1 TAS2R38各基因型人数与基因频率
2)发放饮食偏好自编问卷189 份,得到有效数据160 份。襄阳地区大学生偏好摄入咖啡和茶的比率分别为26.25%(34/160)、28.75%(46/160)。TAS2R38基因型与咖啡和茶的摄入无关,差异不具有统计学意义(P=0.571、P=0.963)。偏好摄食甘蓝性蔬菜、甜水果、酸水果、香菜和茴香苗的比率分别为56.88%(91/160)、90.63%(145/160)、52.50%(84/160)、59.38%(95/160)、16.25%(26/160)。对甘蓝性蔬菜、甜水果、酸水果、香菜和茴香苗的摄入与TAS2R38 基因型均不存在相关性,差异不具有统计学意义(分别为:P=0.929,P=0.353,P=0.106,P=0.067,P=0.305)。对摄食油性食物和肉类食物的偏好比率分别为54.38%(87/160)和85%(136/160)。PTC 味盲者(tt)比PTC 品尝者存在更多的油性食物和肉类食物的摄入,差异具有统计学意义(P=0.028 和P=0.03)(表2)。
表2 饮食偏好人数及比率
在全球范围内TAS2R38基因发生了不同的进化,导致苦味感知发生改变,影响食物偏好和厌恶[6]。TAS2R38基因位于人类7 号染色体,具有3个SNP 位点,不同位点的突变导致了不同人群对PTC 的尝味能力存在差异。以往研究表明PTC 味盲率存在着种族文化与地域的关联,在俄罗斯人群中PTC 味盲率有19%,而印度人群高达42.5%,中国PTC 味盲率在6%~23%[7]。这可能与不同环境引起TAS2R38不同的SNP 位点组合所致。调查结果显示,在襄阳地区大学生TAS2R38基因,显性基因T频率为0.55,隐性基因频率t为0.45。与已有研究观察到的非洲、欧洲、亚洲、拉丁美洲的等位基因频率一致[8]。PTC 味盲率为16.25%,进一步验证了PTC 味盲者在中国人群中的分布比例。
发展中国家饮食摄入的不平衡,已经影响大部分成年人的健康,提高了慢性疾病的发病可能。科学合理地摄入一定量的蔬菜对降低各种慢性疾病的发生具有重要意义[9]。与苦味的感知相关的基因能影响蔬菜的摄入量,根据苦味感知的表型可以解释饮食的变化[10]。国外已有研究报道TAS2R38基因具有3 个SNP 位点(A49P,V262A和I296V),3 个单倍型不同的组合导致对苦味的感知差异以调控人体对食物的拒绝或接受[11]。有关研究表明,对PTC 具有较低阈值的尝味者对天然存在苦味的蔬菜具有较高的拒绝性,例如西蓝花、卷心菜、羽衣甘蓝等存在天然苦味的蔬菜类植物食物,PTC 尝味者对十字花类的蔬菜拒绝性较高[12],从而可能导致PTC 尝味者蔬菜摄入品种的不合理,提高慢性疾病发生的可能。在调查中未发现TAS2R38的基因型与香菜和茴香苗摄入量的相关性(P=0.067)。这与已报道的结果存在一定的出入,但对偏好香菜的摄入P值与显著性水平P=0.05 接近,分析出现差异的原因可能是中国人在摄食香菜时,与大量调味料(例如姜、蒜、花椒等)一起食用,从而掩盖了香菜对苦味受体的刺激,导致受试者不能很好地区分对香菜的偏好,从而使香菜的调查结果出现差异。TAS2R38基因的突变由多种遗传因素所决定,所以对天然存在苦味的蔬菜拒绝是先天性的。但这并不意味PTC 味盲者对苦味的蔬菜存在永久的拒绝。PTC 尝味者对苦味蔬菜的接受,早期孩童阶段可因受到父母、家人、文化的影响而慢慢接受[13]。
肥胖为各种慢性疾病发生的另外一个重要因素,且肥胖发生的年龄越早,所导致的危害越大[14]。如何控制大学生的肥胖问题,也是预防慢性疾病的发生、提高健康水平首要解决的问题。与非肥胖患者相比,肥胖患者较正常人有更高的PTC 味盲率[15]。肥胖患者对苦味和鲜味的区分能力下降,从而导致比正常人更偏向摄入能量密度高、口感好的食物。观测到PTC 味盲者对油性食物与肉类存在更高的偏好性,这可能是PTC 味盲者更容易肥胖的原因之一。
综上,调查了襄阳地区大学生TAS2R38的基因型及基因频率,同时分析了TAS2R38基因与饮食偏好的关联。为TAS2R38基因的进一步研究提供了理论依据,分析了其在中国人群的苦味感知、中国传统的食物摄取及相关性状等方面所起的作用,为中国人群体苦味感知检测、相关疾病预防、长期保持健康状态提供理论指导。