Qui n'aime pas l'odeur du caramel ? Cependant, le récepteur olfactif qui contribue de manière décisive à cette impression sensorielle était inconnu jusqu'à présent. Des chercheurs de l'Institut Leibniz de biologie des systèmes alimentaires de l'Université technique de Munich (LSB) ont désormais résolu le mystère de son existence et identifié le "récepteur au caramel". Les nouvelles connaissances contribuent à une meilleure compréhension du codage moléculaire des arômes alimentaires.

Le furaneol est un odorant naturel qui donne de nombreux fruits comme les fraises, mais aussi du café ou du pain, une odeur de caramel. De même, la substance a longtemps joué un rôle important en tant qu'agent aromatisant dans la production alimentaire. Néanmoins, Jusqu'à présent, on ignorait lequel des quelque 400 types de récepteurs olfactifs différents que les humains utilisent pour percevoir cette odeur.

Les récepteurs odorants mis à l'épreuve

Ce n'est pas un cas isolé. Malgré des recherches intensives, il n'est encore connu que pour environ 20 pour cent des récepteurs olfactifs humains dont ils reconnaissent le spectre olfactif. Pour aider à élucider les spectres de reconnaissance, l'équipe dirigée par Dietmar Krautwurst au LSB utilise une collection de tous les gènes des récepteurs olfactifs humains et de leurs variantes génétiques les plus courantes pour déchiffrer leur fonction à l'aide d'un système de cellules de test.

« Le système de test que nous avons développé est unique au monde. Nous avons génétiquement modifié les cellules de test afin qu'elles agissent comme de petits biocapteurs pour les substances odorantes. Ce faisant, nous précisons exactement quel type de récepteur odorant ils présentent à leur surface cellulaire. De cette façon, nous pouvons spécifiquement étudier quel récepteur réagit avec quelle force à quel odorant, " explique Dietmar Krautwurst. Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné un total de 391 types de récepteurs olfactifs humains et 225 de leurs variantes les plus courantes.

Seulement deux odorants pour un récepteur

"Comme le montrent nos résultats, le furaneol n'a activé que le récepteur odorant OR5M3. Même un millième de gramme d'odorant par litre suffit pour générer un signal, " déclare la première auteure de l'étude Franziska Haag. De plus, l'équipe a étudié si le récepteur réagit également à d'autres substances odorantes. À cette fin, l'équipe a examiné 186 autres substances qui sont des odorants clés et jouent donc un rôle majeur dans la formation de l'arôme des aliments. Parmi ceux-ci, cependant, seul l'homofuraneol a pu activer de manière significative le récepteur.

Cet odorant est structurellement étroitement lié au furaneol. Comme le montrent les études précédentes du LSB, il confère un arôme de caramel aux fruits tels que le durian. "Nous émettons l'hypothèse que le récepteur que nous avons identifié, OR5M3, a un spectre de reconnaissance très spécifique pour les ingrédients alimentaires qui sentent le caramel. À l'avenir, ces connaissances pourraient être utilisées pour développer de nouvelles biotechnologies qui peuvent être utilisées pour vérifier rapidement et facilement la qualité sensorielle des aliments tout au long de la chaîne de valeur, " dit Dietmar Krautwurst. Bien qu'il y ait encore un long chemin à parcourir pour comprendre l'interaction complexe entre les quelque 230 odorants alimentaires clés et les récepteurs olfactifs humains, un départ a été fait, ajoute le biologiste moléculaire.

Véronique Somoza, Le directeur de l'Institut Leibniz ajoute :« A l'avenir, nous continuerons à utiliser nos vastes collections d'odorants et de récepteurs à l'Institut pour aider à élucider la base moléculaire de la perception olfactive humaine. Après tout, cela influence considérablement nos choix alimentaires et donc notre santé."

La recherche a été publiée dans le Journal de chimie agricole et alimentaire .