Фенилтиокарбамид ( PTC ), также известный как фенилтиомочевина ( PTU ), представляет собой сераорганическую тиомочевину, содержащую фенильное кольцо.
Он обладает необычным свойством: он либо очень горький на вкус , либо практически безвкусный, в зависимости от генетического состава дегустатора . Способность ощущать вкус PTC часто рассматривается как доминантный генетический признак, хотя наследование и проявление этого признака несколько сложнее. [2] [3]
ПТК также ингибирует меланогенез и используется для выращивания прозрачных рыб. [4]
Около 70% людей могут попробовать PTC , причем этот показатель варьируется от 58% для коренных австралийцев и коренных народов Новой Гвинеи до 98% для коренных народов Америки . [5] Одно исследование показало, что некурящие и те, кто не привык к кофе или чаю, имеют статистически более высокий процент дегустации PTC, чем население в целом. [6] [7] ПТК не встречается в продуктах питания, но встречаются связанные с ним химические вещества, и выбор продуктов питания зависит от способности человека ощущать вкус ПТК. [6] [8]
Протестированный феномен генетического вкуса ПТК был открыт в 1931 году, когда химик DuPont Артур Фокс случайно выпустил облако мелкокристаллического ПТК. Соседний коллега жаловался на горький вкус, а Фокс, который был ближе и должен был получить сильную дозу, ничего не почувствовал. Затем Фокс продолжил проверять вкусовые рецепторы членов семьи и друзей, закладывая основу для будущих генетических исследований. Генетическая пенетрантность была настолько сильной, что ее использовали в тестах на отцовство до появления сопоставления ДНК . [9]
Вкусовой тест PTC широко использовался в практическом обучении в школах и колледжах как пример менделевского полиморфизма в человеческих популяциях. На основе вкусового теста, обычно с использованием листа бумаги, пропитанного ПТК (или менее токсичным пропилтиоурацилом (ПРОП)), учащиеся делятся на группы дегустаторов и недегустаторов. Предполагая, что вкус PTC определяется доминантным аллелем одного аутосомного гена и что класс представляет собой объективную выборку из популяции, находящейся в равновесии Харди-Вайнберга , студенты затем оценивают частоты аллелей и генотипов в более крупной популяции. Хотя эта интерпретация в целом согласуется с многочисленными исследованиями этого признака, стоит отметить, что на чувствительность к ПТК влияют и другие гены, пол, возраст и факторы окружающей среды. [2] [3] Кроме того, существует несколько аллелей, сегрегирующих основной ген, определяющий вкус PTC, особенно в африканских популяциях, а общий «дегустационный» аллель является не полностью доминантным ( гомозиготы по этому аллелю более чувствительны к PTC, чем гетерозиготы ). [3] [10] Кроме того, ПТК токсичен, а чувствительность к его заменителю, ПРОП, не обнаруживает сильной связи с геном, контролирующим способность ощущать вкус ПТК. [3]
Существует большое количество доказательств, связывающих способность ощущать вкус соединений тиомочевины и пищевые привычки. Большая часть этой работы была сосредоточена на 6-пропил-2-тиоурациле (ПРОП), соединении, родственном ПТК, которое имеет более низкую токсичность. [5] Супердегустатор обладает большей способностью ощущать вкус PTC. С другой стороны, заядлые курильщики с большей вероятностью будут иметь высокие пороги PTC и PROP (т.е. относительно нечувствительны).
В 1976 году была обнаружена обратная зависимость между дегустационным статусом ПТС и горьким компонентом плодов дерева Antidesma Bunius . [11] Исследования последствий все еще продолжаются.
Способность ощущать вкус PTC может коррелировать с неприязнью к растениям рода Brassica , предположительно из-за химического сходства. Однако исследования, проведенные в Африке, показывают плохую корреляцию между вкусом PTC и различиями в питании. [10]
Большая часть различий во вкусовых ощущениях PTC связана с полиморфизмом гена вкусового рецептора TAS2R38 . [12] У человека есть три SNP ( однонуклеотидные полиморфизмы ) вдоль гена , которые могут сделать его белки невосприимчивыми. [13] Существуют противоречивые данные относительно того, является ли наследование этого признака доминантным или неполным . [3] Любой человек с единственной функциональной копией этого гена может производить белок и чувствителен к PTC. [ нужна цитата ] Некоторые исследования показали, что гомозиготные дегустаторы испытывают более интенсивную горечь, чем гетерозиготные люди ; другие исследования показали, что вкусовую чувствительность может определять другой ген. [2]
Частота дегустационных и недегустационных аллелей PTC варьируется в разных популяциях человека. [14] Широкое распространение не-дегустационных аллелей с промежуточными частотами, гораздо более распространенных, чем рецессивные аллели, вызывающие генетические заболевания, во многих изолированных популяциях, предполагает, что этот полиморфизм мог поддерживаться посредством балансирующего отбора. [10]
Шимпанзе и орангутанги также различаются по своей способности ощущать вкус PTC: пропорции дегустаторов и недегустаторов аналогичны таковым у людей. [15] Способность ощущать вкус PTC — это наследственная черта гоминидов, которая независимо утрачена у людей и шимпанзе в результате различных мутаций TAS2R38 . [16]