电味觉——限盐的新思路

钠盐作为人类生理代谢及生存需求的必要元素,其摄入与高血压的关系一直是人们关注的焦点。早在2600年以前,我国的《黄帝内经》就记载有“咸者,脉弦也”及“多食咸,则脉凝泣而变色”等论述,推断盐摄入与健康有关[1]。既往国内外学者围绕盐与血压的关系进行了深入的研究,充分地证实钠盐的摄入与高血压有密切关系[1]。为此,限制钠盐的摄入已经成为高血压防治的一个重要措施。尤其是对于盐敏感的人群。

家蚕对维生素C的味觉电生理反应

用电生理学方法测定表明 ,家蚕下颚瘤状体栓锥感器SS Ⅰ和SS Ⅱ对维生素C均具有强烈的电生理反应 ,感受阈值为 10 -5mol/L左右 ,而且VC与蔗糖和肌醇能相互抑制味觉感受器内导放电脉冲的发生。最后对VC与家蚕食性的关系进行了讨论。

广食性蚕的味觉电生理反应

利用电生理学方法,测定了广食性家蚕品种杂A和普通家蚕品种菁松对5种促食物质和阻食物质的味觉电生理反应。结果表明,两种不同食性蚕的下颚瘤状体栓锥感器SsⅠ及SsⅡ对供试物质的电生理反应存在明显差异,其中对4种物质的刺激,广食性蚕的放电脉冲频率均显著低于菁松,说明广食性蚕比普通品种蚕的味觉敏感性低。

不同取食经历的棉铃虫幼虫对糖和肌醇的味觉电生理反应

利用单感受器记录技术测定了不同取食经历的棉铃虫幼虫对糖和肌醇的电生理反应,以分析昆虫味觉细胞的可塑性.研究结果表明,(1)连续多代取食含量约39 mmol.L-1蔗糖的标准人工饲料的棉铃虫幼虫下颚中栓锥感器和侧栓锥感器对阿拉伯糖、海藻糖、麦芽糖、葡萄糖和蔗糖均产生明显的脉冲反应,但中栓锥感器对海藻糖和葡萄糖的反应频率显著高于侧栓锥感器,表明中栓锥感器内存在海藻糖和葡萄糖敏感细胞.(2)直接从田间采集的野生棉铃虫幼虫中栓锥感器对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖和肌醇脉冲反应的反应频率显著高于室内种群的反应频率,但2种群对海藻糖的反应频率没有显著差异,表明幼虫对海藻糖的反应机制不同于对蔗糖、肌醇和其他糖的反应机制.(3)连续多代取食标准人工饲料的棉铃虫幼虫中栓椎感器对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖和肌醇的电生理反应被抑制,但是当下一代幼虫取食不含蔗糖的人工饲料后,幼虫对这4种糖的反应频率恢复到野生种群的水平,而对肌醇的反应强度继续被抑制,表明幼虫对肌醇的反应机制不同于对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖和蔗糖的反应机制.这些结果表明幼虫前期取食经历能够显著影响后代对不同糖及肌醇的电生理反应,但是不同糖之间、糖与肌醇之间的反应机制存在差异.

草地贪夜蛾幼虫对四种刺激物质的味觉感受和取食选择

【目的】为了筛选有效的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫取食激食素和抑制剂并探究其味觉感受机理,为生态防治草地贪夜蛾提供理论和实践上的依据。【方法】利用单感受器记录法测定草地贪夜蛾5龄第2天幼虫下颚外颚叶上中栓锥感器和侧栓锥感器对不同浓度的蔗糖、黑芥子苷、单宁酸和盐酸奎宁4种刺激物质的电生理反应,并采用二项叶碟法测定草地贪夜蛾幼虫对这些刺激物质的取食选择行为。【结果】草地贪夜蛾幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器内均存在对蔗糖、黑芥子苷和单宁酸敏感的味觉受体神经元,但是神经元的活性随着刺激物的种类及浓度而变化。其中,两类感器内神经元对蔗糖和黑芥子苷的反应均呈现典型的浓度梯度反应。中栓锥感器内存在对盐酸奎宁敏感的味觉受体神经元,但是呈现逆浓度梯度的反应模式,侧栓锥感器内不存在对盐酸奎宁敏感的神经元。蔗糖显著诱导幼虫的取食行为,而盐酸奎宁、黑芥子苷和单宁酸均抑制幼虫的取食行为,且都呈现浓度梯度的抑制活性。【结论】草地贪夜蛾幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器内均存在对取食激食素和抑制剂敏感的味觉受体神经元,但是两类感器不论在反应谱上还是敏感性上均存在差异。蔗糖可以作为取食激食素,盐酸奎宁、黑芥子苷和单宁酸可以作为取食抑制剂的有效候选物质。幼虫对蔗糖、黑芥子苷和单宁酸的味觉反应在一定程度上解释了其取食选择行为的味觉基础。本研究为草地贪夜蛾的生态防治提供了味觉信息。

Response enhancement of olfactory sensory neurons-based biosensors for odorant detection

This paper presents a novel strategy for the response enhancement of olfactory sensory neurons (OSNs)-based biosensors by monitoring the enhancive responses of OSNs to odorants. An OSNs-based biosensor was developed on the basis of the light addressable potentiometric sensor (LAPS), in which rat OSNs were cultured on the surface of LAPS chip and served as sensing elements. LY294002, the specific inhibitor of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), was used to enhance the responses of OSNs to odorants. The responses of OSNs to odorants with and without the treatment of LY294002 were recorded by LAPS. The results show that the enhancive effect of LY294002 was recorded efficiently by LAPS and the responses of this OSNs-LAPS hybrid biosensor were enhanced by LY294002 by about 1.5-fold. We conclude that this method can enhance the responses of OSNs-LAPS hybrid biosensors, which may provide a novel strategy for the bioelectrical signal monitor of OSNs in biosensors. It is also suggested that this strategy may be applicable to other kinds of OSNs-based biosensors for cellular activity detection, such as microelectrode array (MEA) and field effect transistor (FET).