JGG｜中山大学王巧平团队利用营养几何框架理论解析饮食中蛋白质与碳水化合物平衡对果蝇甜味敏感性的影响
甜味味觉是五种基本味觉之一，参与营养物质感应及摄食调控，维持机体能量平衡。甜味味觉异常可导致厌食症或肥胖。甜味敏感性受饮食等多种环境因素的影响。多项研究表明，饮食中的常量营养素（如蛋白质及碳水化合物）对甜味敏感性具有重要影响，但目前多聚焦于单一营养素对甜味味觉的影响。常量营养素之间相互作用对甜味敏感性的影响尚待研究。
2023年2月10日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中山大学王巧平教授团队题为“Nutritional geometry framework of sucrose taste in Drosophila”的研究论文，该研究利用营养几何框架理论，阐明了饮食中蛋白质与碳水化合物的平衡对果蝇甜味敏感性的影响及其潜在机制。
该研究测试了四种不同的能量密度及在同一能量密度下七种不同蛋白质与碳水化合物比例的食物，果蝇进食后，甜味敏感性会发生不同程度的改变。响应面分析结果表明，低蛋白质、高碳水化合物食物可降低甜味敏感性，而高蛋白质、低碳水化合物食物可增加甜味敏感性。通过RNA-seq比较最高甜味敏感性和最低甜味敏感性的果蝇大脑基因转录水平变化，发现摄入高蛋白质、低碳水化合物后，果蝇对甜味的敏感性显著增加，且其大脑中甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢相关基因的转录水平显著上调。而在低蛋白质、高碳水化合物饮食中补充丝氨酸和苏氨酸可以提高甜味敏感性，说明食物中不同比例的蛋白质与碳水化合物可能通过改变机体内丝氨酸和苏氨酸水平影响甜味敏感性。
蛋白质(P)和碳水化合物(C)对果蝇甜味敏感性的影响
A：不同饮食处理组PC比例及能量组成；B－G：蔗糖浓度为6.25 mM (B)，12.5 mM (C)、25 mM (D)、50 mM (E)、100 mM (F)、200 mM (G)时不同P:C对甜味味觉敏感性的响应面结果；H：PER曲线的S50；I：不同P:C对S50的响应面结果
综上，该研究揭示了饮食中蛋白质与碳水化合物的平衡影响甜味敏感性的潜在机理，为后续探索慢性疾病的饮食干预措施提供理论参考。
作者简介
中山大学博士生李安琦为该论文第一作者。王巧平教授为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金和深圳市科技创新委员会等资助。
引用本文
Anqi Li, Shasha Li, Ruoxin Zhang, Xinyuan Zhao, Zhiying Liu, Yun Hu Bei Wang, Gregory Neely, Stephen Simpson, Qiaoping Wang, (2023). Nutritional geometry framework of sucrose taste in Drosophila. Journal of Genetics and Genomics.