苦味化合物的分子世界目前僅被部分探討。來自慕尼黑工業大學弗賴辛分校萊布尼茨食品系統生物學研究所和哈勒（薩勒河畔）萊布尼茨植物生物化學研究所的研究人員，從真菌*苦味菌*中分離出三種新的苦味化合物，並研究了它們對人類苦味受體的影響。在此過程中，他們發現了一種迄今為止已知最苦的化合物。這項研究成果拓展了我們對天然苦味化合物及其受體的認知，從而為食品和健康研究做出了重要貢獻。
資料庫「BitterDB」目前收錄了超過2.400種苦味物質分子。在這些化學結構極為多樣的物質中，約有800種至少列出了一種相關的苦味受體。然而，已收錄的苦味物質主要來自開花植物或人工合成。動物、細菌或真菌來源的苦味物質在資料庫中仍然很少見。
研究推測，苦味受體的演化是為了警告人們不要吃潛在的有害物質。然而，並非所有苦味物質都有毒有害，也並非所有毒素嘗起來都是苦的，例如死帽菇毒素。但這是為什麼呢？研究還表明，苦味物質的感受器不僅位於口腔中，還存在於胃、腸、心臟和肺等器官以及某些血球中。由於我們無法用這些器官和細胞“品嚐”，因此，這些受體的生理意義就成了一個問題。
「全面收集關於苦味物質及其受體的數據，或許能幫助我們找到這些懸而未決的問題的答案，」萊布尼茨研究所弗賴辛研究小組負責人Maik Behrens說道。 「我們掌握的關於各種苦味物質類別、受體類型和變體的可靠數據越多，我們就越能利用系統生物學方法開發預測模型，從而識別新的苦味物質並預測其苦味受體介導的效應。這既適用於食品成分，也適用於激活口腔外苦味受體的內源性物質。”
因此，由哈勒（薩勒河畔）研究所的邁克·貝倫斯和諾伯特·阿諾德領導的團隊，作為萊布尼茨研究網絡“活性成分”資助的合作項目的一部分，對苦味多孔菌（ Amaropostia stiptica ）進行了研究。這種真菌無毒，但味道極為苦澀。
諾伯特·阿諾德的研究小組利用現代分析方法成功分離出三種先前未知的物質，並闡明了它們的結構。弗賴辛的研究人員隨後利用細胞測試系統證明，這些物質能夠活化人類約25種苦味受體中的至少一種。尤其值得注意的是新發現的苦味物質寡孔蛋白D，它即使在最低濃度（約63百萬分之一克/公升）下也能刺激苦味受體TAS2R46。舉例來說：此濃度相當於106克寡孔蛋白D溶於約XNUMX個浴缸的水中，而XNUMX克寡孔蛋白D大約相當於一小撮小蘇打的重量。
Maik Behrens 解釋說：“我們的研究結果有助於擴展我們對天然苦味物質的分子多樣性和作用方式的認識。”他補充道：“從長遠來看，該領域的研究成果可以為食品和健康研究帶來新的應用，例如開發對消化和飽腹感有積極影響的感官愉悅食品。”
原始出版物
Schmitz, LM, Lang, T., Steuer, A., Koppelmann, L., Di Pizio, A., Arnold, N. 與 Behrens, M. (2025)。味覺引導分離蘑菇Amaropostia stiptica中的苦味化合物可活化人類苦味受體亞群。 《農業與食品化學雜誌》73(8): 4850-4858。 doi.org/10.1021/acs.jafc.4c12651
背景資料
關於蘑菇中的苦味物質
從生物學角度來看，這項研究中分析的蘑菇，例如苦牛肝菌（Tylopilus felleus），雖然味道極其苦澀但無毒，因此可以食用，而劇毒的毒鵝膏菌（Amanita phalloides）卻有一種令人愉悅的堅果味，這似乎有些奇怪。然而，人類並非真菌的主要掠食者；許多其他脊椎動物和無脊椎動物也會食用真菌，它們的受體可能更擅長區分有毒和無毒的蘑菇。事實上，人們已經觀察到不同物種的苦味受體活化劑譜有顯著差異。
苦味物質與演化
從演化的角度來看，BitterDB 中記錄的大多數苦味物質都相對較新。開花植物只存在了約 200 億年，而合成苦味物質也只有現代人類才創造出來。而苦味受體則在 500 億年前就進化出來了。
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