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일부 새 종은 신맛이 나는 음식을 섭취할 때 신맛 수용체를 자동으로 억제하여 신맛을 덜 강하게 느낀다

새가 신맛 음식을 피하지 않는 이유
높은 산 내성의 분자 메커니즘 발견

신맛은 사람을 행복하게 합니다. 포유류는 신맛 음식을 피하지만, 많은 새가 신맛이 나는 과일을 좋아한다. 연구진은 이러한 높은 산 내성의 원인을 밝혀냈다. 일부 새 종은 신맛이 나는 음식을 섭취할 때 신맛 수용체를 자동으로 억제하여 신맛을 덜 강하게 느낀다는 것을 발견했다. 연구진은 "Science"에 이러한 사실이 새의 다양화와 진화에 영향을 미쳤을 가능성을 보고했다. 

▲ 많은 새가 신맛이 나는 과일과 열매를 먹는다. 하지만 어떻게 먹을까? © Gabriel Weijie Low

인간의 혀는 단맛, 짠맛, ​​신맛, 쓴맛, 감칠맛의 다섯 가지 맛을 인식한다. 단맛과 감칠맛은 에너지나 단백질이 풍부한 음식과 관련이 있지만, 신맛은 종종 덜 익었거나 상한 음식에 대한 경고 신호로 여겨진다. 따라서 많은 포유류는 산성이 강한 자극에 혐오감을 느낀다. 하지만 새는 그렇지 않다. 특히 이동 중이거나 식량이 부족할 때는 신맛이 나는 과일을 쉽게 찾는다.

새들은 왜 신맛에 민감하지 않을까?

산도가 강할수록 신맛은 약해진다. 중국과학원 하오 장(Hao Zhang)이 이끄는 연구진은 새들이 극도로 산성인 자극을 어떻게 견디는지 밝혀냈다. 분자 분석 결과, 일부 조류 종에서는 신맛 수용체인 이온 채널 오토페트린 1(OTOP1)이 변형된 것으로 나타났다. 인간과 달리 매우 산성인 pH에서는 이 수용체가 자동으로 억제되어 통과하는 이온의 양이 줄어든다.

결과적으로 산성 음식을 섭취할 때 뇌로 전달되는 산 신호가 줄어들어 새들이 산을 덜 효과적으로 감지하고 문제없이 먹을 수 있게 된다. 장 연구진이 실험에서 발견했듯이, 이러한 메커니즘이 인위적으로 차단되면 산 내성도 감소한다.

이 실험은 또한 산 내성이 유전체 편집을 통해 다른 동물에게 전달될 수 있음을 보여주었다. 연구진은 카나리아의 OTOP1 유전자를 생쥐의 유전체에 삽입함으로써 설치류의 산성 음식에 대한 혐오감을 감소시켰다.

명금류 이야기
(명금류,鳴禽類는 참새아목(영어: Passeri)에 속하는 노래하는 조류의 총칭)

조류의 OTOP1 수용체를 자세히 분석한 결과, 이 수용체가 신맛을 어떻게 감소시키는지 정확히 밝혀졌다. 수용체 아미노산의 네 가지 변화가 이를 위해 필수적이다. 그러나 명금류만이 네 가지 돌연변이를 모두 가지고 있어 조류 세계에서 가장 높은 산 내성을 보였다. 다른 새들은 세 가지 변화만 가지고 있다.

흥미롭게도 명금류의 산 내성 증가는 단맛을 감지하는 능력과 동시에 진화했는데, 이는 조상의 미각 수용체 재구성을 통해 밝혀졌다. 장(Zhang)과 그의 동료들은 "이러한 변화로 인해 명금류는 더 다양한 과일을 섭취할 수 있게 되었고, 이는 명금류의 진화와 다양성에 영향을 미쳤을 것"이라고 기술했다. 오늘날 명금류는 모든 조류 종의 거의 절반을 차지하는데, 이는 부분적으로는 독특한 미각 때문일 수 있다.
(Science, 2025; doi: 10.1126/science.adr7946)
출처: 막스 플랑크 생물 지능 연구소

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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