Stofje uit de beukenzwam laat zout veel zouter smaken
Chinese onderzoekers vonden in de beukenzwam drie kleine eiwitdeeltjes die zout water zouter laten smaken, de sterkste bijna 71 procent. AI hielp bij het zoeken. De volgende stap is testen in echt eten, en uitzoeken hoeveel zout er dan weg kan.
Wie minder zout gebruikt, proeft het meteen: eten smaakt vlakker. Daarom zit er vaak veel zout in kant-en-klaarmaaltijden, soep uit een pakje en fastfood. Te veel zout verhoogt de bloeddruk en daarmee de kans op hart- en vaatziekten. De Wereldgezondheidsorganisatie adviseert volwassenen minder dan 5 gram zout per dag te eten.
Onderzoekers van Gannan Medical University en Shanxi Medical University in China kozen een andere aanpak. Ze zochten een stofje dat het zout dat er al in zit sterker laat proeven. Ze vonden drie kandidaten in de beukenzwam, een paddenstoel die in Nederland ook als shimeji in de supermarkt ligt. Het onderzoek verscheen begin oktober in het vakblad npj Science of Food.
Zoeken met hulp van AI
De stofjes zijn peptiden: korte kettinkjes van aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Sommige peptiden hebben zelf een smaak, zoals de hartige umamismaak waar paddenstoelen om bekendstaan. Van een aantal is bekend dat ze ook zout sterker laten proeven.
Om ze te vinden, knipten de onderzoekers de eiwitten van de paddenstoel met enzymen in stukjes. In dat mengsel vonden ze ruim zesduizend verschillende peptiden. Die allemaal proeven was ondoenlijk. Daarom lieten ze de computer eerst voorspellen welke peptiden goed oplossen, stabiel zijn en waarschijnlijk niet giftig of allergeen zijn. Daarna kozen vier AI-modellen, die geleerd hadden van bekende smaakstoffen, de peptiden die waarschijnlijk naar umami smaken. Zo bleven er vijf over. Die maakten de onderzoekers na in het lab, zodat ze zuiver getest konden worden.
Zouter en langer
Veertien getrainde proevers testten de peptiden in licht zout water: 3 milligram keukenzout per milliliter, met 1 milligram peptide erbij. Ze vergeleken dat met precies hetzelfde zoute water zonder peptide. Drie van de vijf peptiden maakten duidelijk verschil. Met de sterkste, met de lettercode ASHGEGF, gaven de proevers het water bijna 71 procent hogere scores voor zoutheid. De andere twee kwamen uit op ongeveer 47 en 49 procent.
De zoute smaak bleef ook langer hangen: 105 seconden met ASHGEGF, tegen 75 seconden zonder. Een elektronische tong, een apparaat dat smaak meet via elektrische signalen, bevestigde het beeld: ook dat apparaat mat bij alle drie de mengsels een duidelijk hogere zoutwaarde dan bij gewoon zout water.
Met computermodellen keken de onderzoekers ook waarom het werkt. Ze lieten het AI-programma AlphaFold de vorm voorspellen van een eiwit in de smaakcellen dat helpt bij het proeven van zout. Volgens de berekeningen kunnen de peptiden daar stevig aan vastzitten. Dat is een mogelijke verklaring; proeven op echte cellen moeten laten zien of het zo werkt. Zout proeven gebeurt bovendien via meerdere routes in de tong.
Van zout water naar echt eten
De tests zijn gedaan in zout water, met peptiden die in het lab zijn nagemaakt. Dat is iets anders dan beukenzwammen door de soep doen. In echt eten zitten ook vet, zuur en andere smaken, en het wordt verhit en bewaard. De onderzoekers gaan daarom testen hoe de peptiden werken in zoutarme gerechten en gewone voedingsmiddelen.
Daarbij willen ze ook uitzoeken hoeveel zout er precies weg kan terwijl het eten even zout smaakt. Een sterkere zoutsmaak met dezelfde hoeveelheid zout is daarvoor een veelbelovend begin. Voordat zo'n stofje in de winkel ligt, moet het als nieuw ingrediënt nog uitgebreid op veiligheid worden onderzocht; de computervoorspellingen waren bedoeld om de beste kandidaten te kiezen.
Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?
Dit onderzoek laat zien hoe AI het zoekwerk in de voedingswetenschap versnelt. Zesduizend kandidaten één voor één proeven kost jaren; de computer bracht dat terug tot vijf, waarvan er drie echt werkten. En om te begrijpen waarom ze werken, gebruikten de onderzoekers AlphaFold, het AI-programma dat de vorm van eiwitten voorspelt en waarvoor in 2024 de Nobelprijs voor Scheikunde werd uitgereikt. Dezelfde aanpak kan op eiwitten uit allerlei voedsel worden losgelaten, van andere paddenstoelen tot reststromen uit de voedselindustrie.
De grotere winst zit misschien in het combineren van kennis. Wie smaakstoffen bestudeert, kent niet altijd het nieuwste onderzoek naar smaakcellen, en omgekeerd. AI-modellen die kennis uit al die vakgebieden tegelijk hebben, kunnen zulke verbanden sneller leggen. Zo komt eten dat gezonder is en net zo lekker smaakt, een stap dichterbij.
