Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Dlaczego szampan czy inne fermentowane napoje zawierające dwutlenek węgla najlepiej smakują tuż po otwarciu butelki? Nie chodzi tylko o świeżość i temperaturę, lecz o to, że receptory smakowe naszego języka są w stanie wyczuć bąbelki, a te z czasem się przecież ulatniają.

Enzym anhydraza węglanowa 4 (ang. carbonic anhydrase 4) rozkłada dwutlenek węgla na jony wodorowęglanowe (HCO3-) i wolne protony, które stymulują receptory smaku kwaśnego.

Autor studium, Charles Zuker z Columbia University, zaznacza, że wcześniej sądzono, że napoje gazowane zawdzięczają swój wyjątkowy smak bąbelkom pękającym na języku. W komorze ciśnieniowej, gdzie nie mogą się one rozpryskiwać, nadal nic się zmienia, co zasugerowało Amerykaninowi, że należy poszukać innego wyjaśnienia.

Zuker, Nick Ryba z National Institute of Dental and Craniofacial Research w Bethesdzie i zespół mierzyli aktywność nerwową receptorów smakowych myszy. Kiedy gryzoniom podawano wodę gazowaną lub dwutlenek węglu w postaci gazu, kubki smakowe silnie reagowały.

Następnie neurolodzy wyhodowali zmienione genetyczne myszy, którym brakowało jednego z 5 rodzajów receptorów smakowych: słodkich, umami, gorzkich, słonych lub kwaśnych. W odpowiedzi na dwutlenek węgla nerwy czaszkowe uaktywniały się u wszystkich myszy z wyjątkiem pozbawionych receptorów kwaśności. Oznacza to, że ten typ kubków smakowych odpowiada za detekcję CO2.

Gdy naukowcy zaczęli analizować geny powiązane z receptorami kwaśności, szybko wpadli na trop genu kodującego anhydrazę wodorowęglanową 4, która należy do grupy enzymów podtrzymujących w organizmie prawidłowy poziom dwutlenku węgla i kwasowości.

Testując swoją teorię, Amerykanie podali zwykłym myszom inhibitor anhydrazy. Doszło do stłumienia, lecz nie do całkowitego wyeliminowania reakcji na dwutlenek węgla. Pewne odczucia smakowe mogły przetrwać, gdyż protony nadal stymulowały nerw trójdzielny (łac. nervus trigeminus). Nie reaguje on bezpośrednio na smak, ale na lekkie podrażnienia czuciowe, np. wywoływane przez miętę lub pieprz.

Zuker przypuszcza, że zdolność detekcji CO2 pojawiła się w toku ewolucji, by zwierzęta nie zatruły się fermentującymi, a więc zepsutymi pokarmami.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włosi to jedni z najszybszych mówców na Ziemi. Wymawiają oni nawet do 9 sylab w ciągu sekundy. Na drugim biegunie znajduje się wielu Niemców, którzy w ciągu sekundy wymawiają 5-6 sylab. Jednak, jak wynika z najnowszych badań, średnio w ciągu minuty i Niemcy i Włosi przekazują tę samą ilość informacji. Okazuje się, że niezależnie od tego, jak szybka jest wymowa danego języka, średnie tempo przekazywania informacji wynosi 39 bitów na sekundę. To około 2-krotnie szybciej niż komunikacja za pomocą alfabetu Morse'a.
      Językoznawcy od dawna podejrzewali, że te języki, które są bardziej upakowane informacją, które w mniejszych jednostkach przekazują więcej danych na temat czasu czy płci, są wymawiane wolniej, a takie, które przekazują mniej tego typu danych, są wymawiane szybciej. Dotychczas jednak nikomu nie udało się tego zbadać.
      Badania nad tym zagadnieniem rozpoczęto od analizy tekstów pisanych w 17 językach, w tym w angielskim, włoskim, japońskim i wietnamskim. Uczeni wyliczyli gęstość informacji w każdej sylabie dla danego języka. Okazało się, że na przykład w języku japońskim, w którym występują zaledwie 643 sylaby, gęstość informacji wynosi nieco około 5 bitów na sylabę. W angielskim z jego 6949 sylabami jest to nieco ponad 7 bitów na sylabę.
      W ramach kolejnego etapu badań naukowcy znaleźli po 10 użytkowników (5 mężczyzn i 5 kobiet) 14 z badanych języków. Każdy z użytkowników na głos czytał 15 identycznych tekstów przetłumaczonych na jego język. Naukowcy mierzyli czas, w jakim tekst zostały odczytane i liczyli tempo przekazywania informacji.
      Uczeni wiedzieli, że jedne języki są szybciej wymawiane od innych. Gdy jednak przeliczyli ilość przekazywanych informacji w jednostce czasu zaskoczyło ich, że dla każdego języka uzyskali podobny wynik. Niezależnie od tego, czy język był mówiony szybko czy powoli, tempo przekazywania informacji wynosiło około 39,15 bitów na sekundę.
      Czasem interesujące fakty ukrywają się na widoku, mówi współautor badań, Francois Pellegrino z Uniwersytetu w Lyonie. Lingwistyka od dawna zajmowała się badaniem takich cech języków jak np. złożoność gramatyczna i nie przywiązywano zbytnio wagi do tempa przekazywania informacji.
      Rodzi się pytanie, dlaczego wszystkie języki przekazują informacje w podobnym tempie. Pellegrino i jego zespół podejrzewają, że odpowiedź tkwi w naszych mózgach i ich zdolności do przetworzenia informacji. Hipoteza taka znajduje swoje oparcie w badaniach sprzed kilku lat, których autorzy stwierdzili, że w amerykańskim angielskim górną granicą przetwarzania informacji dźwiękowych jest 9 sylab na sekundę.
      Bart de Boer, lingwista ewolucyjny z Brukseli, zgadza się, że ograniczenie tkwi w mózgu, ale nie tempie przetwarzania informacji, ale w tempie, w jakim jesteśmy w stanie zebrać własne myśli. Zauważa on bowiem, że przeciętna osoba może wysłuchiwać mowy odtwarzanej z 20-procentowym przyspieszeniem i nie ma problemu z jej zrozumieniem. Wąskim gardłem jest tutaj złożenie przekazywanych danych w całość, mówi uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W obserwatorium na Mauna Loa zanotowano najwyższe stężenie CO2 w historii pomiarów. W niedzielę rano urządzenia zarejestrowały stężenie dwutlenku węgla w atmosferze rzędu 415,39 ppm (części na milion). To jednocześnie pierwszy raz, gdy dzienne stężenie przekroczyło 415 części na milion. Dokładnie rok wcześniej, 12 maja 2018 roku, urządzenia rejestrowały 411,92 ppm. Niemal równo sześć lat temu, 10 maja 2013 roku, informowaliśmy, że z nocy z 7 na 8 maja koncentracja CO2 po raz pierwszy przekroczyła granicę 400 ppm.
      Ostatni raz koncentracja CO2 powyżej 415 ppm występowała na Ziemi przed około 3 milionami lat. To pokazuje, że nawet nie zaczęliśmy chronić klimatu. Liczby z roku na rok są coraz wyższe, mówi Wolfgang Lucht z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu.
      Stacja pomiarowa na Mauna Loa jest najdłużej działającym stałym punktem pomiaru stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Na jej lokalizację wybrano położony na Hawajach szczyt, gdyż jest to najbardziej oddalony od emisji przemysłowej punkt na Ziemi. Jednocześnie, jako że mamy tu do czynienia z czynnym wulkanem, który sam też emituje CO2, pomiary uwzględniają ten fakt i gaz pochodzący z wulkanu nie jest liczony.
      Pomiary z poszczególnych dni mogą różnić się między sobą, gdyż w ich przypadku dużo zależy od warunków atmosferycznych i pory roku. W najbliższym czasie, w związku z tym, że na bardziej uprzemysłowionej półkuli północnej właśnie trwa wiosna, należy spodziewać się spadku stężenia dwutlenku węgla, gdyż będą go pochłaniały rośliny. Jednak widać, że stężenie gazu cieplarnianego ciągle rośnie. Specjaliści przypuszczają, że wzrost rok do roku wyniesie około 3 ppm, podczas gdy średnia z ostatnich lat to 2,5 ppm. Warto też zwrócić uwagę, jak zmieniały się dzienne rekordowe stężenia CO2 dla poszczególnych lat. W roku 2015 dniem, w którym zanotowano największe stężenie dwutlenku węgla był 13 kwietnia, kiedy wyniosło ono 404,84 ppm. W roku 2016 był to 9 kwietnia (409,44 ppm), w 2017 rekord padł 26 kwietnia (412,63 ppm), a w 2018 rekordowy był 14 maja (412,60 ppm). Tegoroczny rekord to 415,39 ppm.
      Pomiary dokonywane są w Mauna Loa Observatory na wysokości około 3400 metrów nad poziomem morza. W stacji badawczej prowadzone są dwa programy pomiarowe. Jeden, z którego dane prezentujemy i który trwa od końca lat 50., to program prowadzony przez Scripps Institute. Drugi, młodszy, to NOAA-ESRL za który odpowiada amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA). Ten drugi pokazuje zwykle dane o ułamki punktu (rzędu 0,06–0,15) niższe niż dane Scripps. Różnice wynikają z różnych metod statystycznych używanych przez obie instytucje i dowodzą wysokiej spójności i wiarygodności pomiarów.
      W 2015 roku podpisano Porozumienie Paryskie, którego celem jest niedopuszczenie, by średnie temperatury na Ziemi wzrosły bardziej niż o 2 stopnie powyżej poziomu sprzed rewolucji przemysłowej. Na razie na niewiele się ono zdało, gdyż od tamtej pory wszystkie kolejne lata trafiły do 5 najgorętszych lat w historii pomiarów.
      Przez całą swoją historię ludzkość żyła w chłodniejszym klimacie niż obecnie, mówi Lucht. Za każdym razem gdy uruchamiamy silnik, emitujemy CO2 i ten gaz musi gdzieś trafić. On nie znika w cudowny sposób. Pozostaje w atmosferze. Pomimo podpisania Porozumienia Paryskiego, pomimo tych wszystkich przemów i protestów wciąż nie widać, byśmy doprowadzili do zmiany trendu.
      Jestem na tyle stary, że pamiętam, gdy przekroczenie poziomu 400 ppm było wielkim newsem. Dwa lata temu po raz pierwszy przekroczyliśmy 410 ppm. A teraz mamy 415 ppm. To rośnie w coraz szybszym tempie, stwierdził Gernot Wagner z Uniwersytetu Harvarda.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Północnowschodniego Instytutu Geografii i Agroekologii Chińskiej Akademii Nauk przeprowadzili badania wpływu dwutlenku węgla na plony i jakość zbóż. Okazuje się, co potwierdzają wcześniejsze badania, że zwiększenie koncentracji CO2 w atmosferze do pewnego stopnia zwiększa plony, jednak prowadzi do spadku ilości składników odżywczych w roślinach.
      Chińczycy podzielili eksperyment na dwie części. W ramach pierwszej z nich uprawiali pszenicę w warunkach zwiększonej ilości dwutlenku węgla w powietrzu. Zebrali pierwszą generację takiej pszenicy i poddali ją badaniom. Okazało się, że więcej CO2 oznaczało wyższe plony. Poza tym, nie zauważono różnic. Później pszenica była znowu wysiewana. Ponownie zbadano ją po kolejnych trzech generacjach.
      Okazało się, że w ciągu czterech generacji w ziarnach spadła zawartość azotu, potasu, wapnia, protein i aminokwasów. To zaś oznacza, że w przyszłości ludzie będą spożywali mniej składników odżywczych, co będzie wiązało się z występowaniem większej liczby problemów zdrowotnych.
      Podobne badania prowadzili przed rokiem naukowcy z Uniwersytetu Harvarda. Ostrzegali wówczas, że utrata składników odżywczych przez rośliny uprawne spowoduje, że niedobory protein pojawią się u dodatkowych 150 milionów ludzi, a niedobory cynku dotkną dodatkowych 150-200 milionów ludzi. Ponadto około 1,4 miliarda kobiet w wieku rozrodczym i dzieci, które już teraz żyją w krajach o wysokim odsetku anemii, utracą ze swojej diety około 3,8% żelaza.
      Autorzy najnowszych badań zauważają, że krótkoterminowe badania nad wpływem zwiększonej ilości dwutlenku węgla na rośliny uprawne nie są w stanie wykazać wszystkich zagrożeń związanych z rosnącą koncentracją tego gazu w atmosferze.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na australijskim RMIT University powstała technologia pozwalająca na zamianę dwutlenku węgla w węgiel w formie stałej. To przełom, który może zmienić nasze podejście do wychwytywania węgla z atmosfery i jego składowania.
      Obecne technologie wychwytywania węgla polegają na skompresowaniu CO2 do formy ciekłej i wstrzykiwanie pod ziemię. To jednak poważne wyzwanie technologiczne, ekonomiczne i ekologiczne, gdyż istnieje ryzyko wycieków z miejsca przechowywania.
      Doktor Torben Daeneke z RMIT mówi, że zamiana CO2 w ciało stałe może być mniej ryzykowne. Nie możemy cofnąć czasu, ale zamiana dwutlenku węgla w węgiel i jego zakopanie pod ziemią to jakby cofnięcie zegara, stwierdza uczony. Dotychczas CO2 był zamieniany w ciało stałe w bardzo wysokich temperaturach, co czyniło cały proces niepraktycznym na skalę przemysłową. Dzięki wykorzystaniu ciekłych metali w roli katalizatora możemy przeprowadzić cały proces z temperaturze pokojowej i jest on wydajny oraz skalowalny. Potrzeba jeszcze więcej badań, ale poczyniliśmy właśnie kluczowy pierwszy krok, dodaje naukowiec.
      Australijscy naukowcy, pracujący pod kierunkiem doktor Dorny Esrafilzadeh, opracowali katalizator z płynnego metalu o odpowiednio dobranych właściwościach powierzchni, który niezwykle skutecznie przewodzi prąd i aktywuje powierzchnię. Dwutlenek węgla jest rozpuszczany w zlewce wypełnionej elektrolitem i niewielką ilością płynnego metalu, który jest poddawany działaniu prądu elektrycznego. Gaz powoli zamienia się w płatki węgla, które samodzielnie oddzielają się od powierzchni metalu, dzięki czemu proces zachodzi w sposób ciągły.
      Dodatkowym skutkiem ubocznym całego procesu jest fakt, że pozyskany węgiel może przechowywać ładunki elektryczne, stając się superkondensatorem, więc może zostać użyty w samochodach elektrycznych, mówi Esrafilzadeh. Produktem ubocznym jest też syntetyczne paliwo, które można wykorzystać, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Różnice w liczebności pewnych bakterii żyjących na języku pozwalają odróżnić ludzi z wczesnym rakiem trzustki od osób zdrowych.
      Dotąd zaburzenia mikrobiomu wykrywano w innych tkankach pacjentów z rakiem trzustki. Artykuł z Journal of Oral Microbiology prezentuje pierwsze dowody dot. zmian w obrębie bakterii pokrywających język. Jeśli doniesienia uda się potwierdzić podczas większych badań, utoruje to drogę ratującym życie metodom wczesnego wykrywania czy zapobiegania tej chorobie.
      Naukowcy zebrali grupę pacjentów z wczesnym rakiem trzustki (guzem zlokalizowanym w głowie trzustki) oraz 25-osobową grupę kontrolną. Uczestnicy badania mieli 45-65 lat, nie cierpieli na inne choroby, nie mieli problemów stomatologicznych i przez 3 miesiące przed badaniem nie przyjmowali antybiotyków ani innych leków.
      Zespół Lanjuan Li ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu w Zhenjiangu posłużył się sekwencjonowaniem. Okazało się, że osoby chore można było odróżnić od zdrowych dzięki niskiemu poziomu bakterii Haemophilus i Porphyromonas oraz wysokiemu Leptotrichia i Fusobacterium.
      Choć konieczne są dalsze badania weryfikujące, nasze wyniki jako kolejne sugerują, że istnieje związek między zaburzeniami mikrobiomu a rakiem trzustki - podkreśla Li.
      Akademicy podejrzewają, że za związkiem mikrobiom-rak trzustki stoi układ immunologiczny i np. rozwój choroby wpływa na reakcje immunologiczne, sprzyjając rozwojowi jednych bakterii i przeszkadzając wzrostowi innych. Gdyby się to potwierdziło, można by zacząć pracować nad nowymi strategiami leczenia za pomocą antybiotyków czy immunoterapii, a nawet preparatami probiotycznymi dla osób z grupy wysokiego ryzyka raka trzustki.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...