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O para-cresol é um composto aromático com forte odor de estábulo de cavalo. Contribui para o sabor desagradável de alguns alimentos, mas também é detectável como um odor característico no uísque e no tabaco, bem como na urina de vários mamíferos. Uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto Leibniz de Biologia de Sistemas Alimentares da Universidade Técnica de Munique descobriu agora qual receptor de odor os humanos usam para perceber o para-cresol.
O para-cresol (4-metilfenol) é formado durante a degradação microbiana de certos aminoácidos, mas também durante processos de degradação térmica. Como resultado, está presente em vários alimentos, onde pode contribuir para off-flavors no aroma de pimenta branca, cacau, colza ou azeite, entre outros. Além disso, há muito se sabe que o para-cresol atrai insetos como mosquitos, moscas tsé-tsé e mutucas, bem como cavalos e gado.
Uma equipe de pesquisa liderada por Dietmar Krautwurst, do Instituto Leibniz em Freising, conseguiu pela primeira vez identificar o receptor de odor humano para o para-cresol usando um sistema de teste celular. “Foi crucial termos acesso à substância pura disponível graças ao excelente trabalho preparatório e analítico em nosso instituto”, relata a primeira autora Franziska Haag. “Como descobrimos, o para-cresol disponível comercialmente está contaminado com um isômero que teria afetado os resultados”, acrescenta ela.
Mais de 600 receptores olfativos humanos testados
As quantidades de para-cresol puro obtidas por cromatografia líquida de alta eficiência foram suficientes para realizar uma extensa triagem de receptores bidirecionais. Os pesquisadores testaram quais das mais de 600 variantes de receptores olfativos humanos responderam ao para-cresol. A triagem revelou que o receptor OR9Q2 foi o único que respondeu a concentrações fisiologicamente relevantes da substância. A equipe então investigou se o receptor também respondia a outros odores. Para fazer isso, eles testaram 176 substâncias conhecidas como principais odorantes de alimentos, que desempenham um papel importante na formação do aroma dos alimentos. Destes, apenas um outro odorante, o 4-etilfenol estruturalmente semelhante, foi capaz de ativar significativamente o receptor.
A equipe de pesquisa então examinou as relações concentração-resposta entre o para-cresol e os receptores olfativos animais que são ortólogos do receptor humano. Os resultados do teste mostraram que o receptor do camundongo respondeu ao para-cresol de maneira semelhante ao receptor humano. O receptor de vaca testado ainda mostrou sensibilidade significativamente maior à substância. Segundo a equipe, o resultado é consistente com descobertas anteriores de que o para-cresol atua como um feromônio em vacas e exerce atração sexual sobre os animais mesmo em concentrações muito baixas.
O “receptor para-cresol” é altamente seletivo
“A alta seletividade do receptor OR9Q2 para o para-cresol parece, portanto, ser conservada evolutivamente, enfatizando sua dupla importância: por um lado, como sensor de alimentos e odores estimulantes e, por outro lado, como receptor de uma molécula sinalizadora que desempenha um papel na comunicação entre animais da mesma espécie. Além disso, o receptor preenche uma lacuna no espectro de reconhecimento do receptor de odor humano filogeneticamente mais antigo OR2W1, que detecta uma ampla gama de odores estruturalmente diferentes, mas não para-cresol ”, diz o investigador principal Dietmar Krautwurst. Ele acrescenta: “Além dessas descobertas empolgantes, o novo conhecimento pode ser usado no futuro para desenvolver biotecnologias que podem ser usadas para testar rápida e facilmente a qualidade sensorial dos alimentos ao longo de toda a cadeia de valor”.
Financiamento: Os estágios iniciais desta pesquisa foram parcialmente financiados por um projeto de colaboração com Altria Group Inc. em Richmond, VA, EUA. Gerd Kobal foi funcionário da Altria durante as fases iniciais.
Mais Informações:
Os seres humanos possuem aproximadamente 400 genes de receptores odoríferos diferentes, que por sua vez codificam mais de 600 variantes de receptores diferentes na mucosa nasal. Estes são responsáveis pela percepção e discriminação de diferentes odores. No entanto, ainda são necessárias pesquisas para determinar o número exato e a função de todas as variantes do receptor. Até agora, apenas cerca de 20 por cento dos receptores olfativos humanos sabem quais odores eles podem detectar melhor.
Segundo Dietmar Krautwurst, o sistema de teste celular desenvolvido pelos pesquisadores de Leibniz é único no mundo. Ele e sua equipe modificaram geneticamente as células de teste para que atuem como pequenos biossensores para odores. Os pesquisadores são capazes de determinar exatamente qual variante do receptor odorante está presente na superfície das células de teste. Dessa forma, os pesquisadores podem investigar especificamente qual receptor reage com que intensidade a qual odorante. O Instituto Leibniz possui extensas coleções de odores e receptores que utiliza em seu trabalho de pesquisa.
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