Liefde voor lasagne en liefde voor tonijn

Afgezien van Garfield’s legendarische liefde voor lasagne, is er geen voedsel dat meer geassocieerd wordt met katten dan tonijn. Het ingrediënt vormt de basis voor van alles, van cartoons in The New Yorker tot Meow Mix-jingles, en meer dan 6% van alle in het wild gevangen vis wordt gebruikt in kattenvoer. Toch is tonijn (of enige andere zeevruchten) een vreemde favoriet voor een dier dat geëvolueerd is in de woestijn.

Afgezien van Garfield’s legendarische liefde voor lasagne, is er geen voedsel dat meer geassocieerd wordt met katten dan tonijn. Het ingrediënt vormt de basis voor van alles, van cartoons in The New Yorker tot Meow Mix-jingles, en meer dan 6% van alle in het wild gevangen vis wordt gebruikt in kattenvoer.

Nu zeggen onderzoekers dat ze een biologische verklaring hebben gevonden voor deze nieuwsgierige trek. In een deze maand gepubliceerd onderzoek in Chemical Senses, melden wetenschappers dat de smaakpapillen van katten de receptoren bevatten die nodig zijn om umami te detecteren – de hartige, diepe smaak van verschillende soorten vlees, en een van de vijf basissmaken naast zoet, zuur, zout en bitter. Inderdaad, umami lijkt de primaire smaak te zijn waar katten naar op zoek zijn. Dat is geen verrassing voor een obligate carnivoor. Maar het team ontdekte ook dat deze kattenreceptoren uniek zijn afgestemd op moleculen die in hoge concentraties in tonijn voorkomen, waardoor wordt onthuld waarom onze kattenvrienden tonijn lijken te verkiezen boven alle andere lekkernijen. “Dit is een belangrijk onderzoek dat ons zal helpen de voorkeuren van onze bekende huisdieren beter te begrijpen”, zegt Yasuka Toda, een moleculair bioloog aan de Meiji Universiteit en een leider in het bestuderen van de evolutie van umami-smaak bij zoogdieren en vogels.

Het onderzoek

Het onderzoek kan petfoodbedrijven helpen gezondere diëten en smakelijkere medicijnen voor katten te ontwikkelen, zegt Toda, die niet betrokken was bij het door de industrie gefinancierde onderzoek. Katten hebben een uniek smaakpalet. Ze kunnen geen suiker proeven omdat ze een belangrijk eiwit missen om het te detecteren. Dat komt waarschijnlijk omdat er geen suiker in vlees zit, zegt Scott McGrane, een smaakwetenschapper en onderzoeksmanager voor het sensorische wetenschapsteam bij het Waltham Petcare Science Institute, dat eigendom is van Mars Petcare UK. Er is een gezegde in de evolutie, zegt hij: “Als je het niet gebruikt, verlies je het.” Katten hebben ook minder bittere smaakreceptoren dan mensen – een veelvoorkomend kenmerk bij supercarnivoren. Maar katten moeten wel iets proeven, redeneerde McGrane, en dat iets is waarschijnlijk de hartige smaak van vlees.

Bij mensen en veel andere dieren coderen twee genen – Tas1r1 en Tas1r3 – eiwitten die in smaakpapillen samenkomen om een receptor te vormen die umami detecteert. Eerdere onderzoeken hadden aangetoond dat katten het Tas1r3-gen tot expressie brengen in hun smaakpapillen, maar het was onduidelijk of ze het andere cruciale puzzelstukje hadden. Dus biopsieerden McGrane en collega’s de tong van een 6-jarige kater die om gezondheidsredenen niet gerelateerd aan het onderzoek was geëuthanaseerd. Genetische sequentiebepaling onthulde dat zijn smaakpapillen zowel de Tas1r1- als de Tas1r3-genen tot expressie brachten – de eerste keer dat wetenschappers aantoonden dat katten alle moleculaire apparatuur hebben die nodig is om umami te detecteren.

Toen de onderzoekers de eiwitsequenties die door deze genen werden gecodeerd vergeleken met die van mensen, vonden ze echter een opvallend verschil: twee cruciale locaties waarmee de menselijke receptor kan binden aan glutaminezuur en asparaginezuur – de belangrijkste aminozuren die umami-smaak in mensen activeren – waren gemuteerd bij katten. “Dus begon ik te denken dat katten geen umami kunnen proeven”, zegt McGrane. Om dit te controleren, hebben hij en zijn team cellen gemanipuleerd om de katten umami-receptor op hun oppervlak te produceren.

Vervolgens werden de cellen blootgesteld aan verschillende aminozuren en nucleotiden. De cellen reageerden wel op umami, maar met een twist. Bij mensen binden de aminozuren eerst en versterken de nucleotiden de reactie. Maar bij katten activeerden de nucleotiden de receptor en versterkten de aminozuren het verder, zegt McGrane. “Dat is precies het tegenovergestelde van wat we bij mensen zien.”

In het laatste deel van het experiment gaven McGrane en collega’s 25 katten een smaaktest. In een reeks proeven presenteerden ze de katten twee kommen water, elk met verschillende combinaties van aminozuren en nucleotiden, of gewoon water alleen. De katten vertoonden een sterke voorkeur voor kommen die moleculen bevatten die in umami-rijke voedingsmiddelen voorkomen, wat suggereert dat deze smaak – boven alle andere – de belangrijkste motivator is voor katten.

Het belang van smaak

“Ik denk dat umami net zo belangrijk is voor katten als zoet voor mensen”, zegt Toda. Honden, merkt ze op, kunnen zowel zoet als umami proeven, wat kan verklaren waarom ze geen kieskeurige eters zijn. Maar het was niet alleen umami in het algemeen waar de katten naar verlangden. De katten vertoonden een specifieke voorkeur voor kommen met histidine en inosinemonofosfaat – verbindingen die in bijzonder hoge niveaus voorkomen in tonijn. “Het was een van de meest gewenste combinaties”, zegt McGrane. “Het lijkt echt die umami-sweetspot te raken.” Dat komt overeen met de persoonlijke ervaring van Toda. Toen ze een dierenartsstudent was, kreeg ze katten zonder eetlust om te eten door hun voedsel te bestrooien met gedroogde vlokken bonito – een veelvoorkomend umami-ingrediënt in Japan en een nauwe verwant van tonijn. “Het werkte heel goed!” zegt ze. Inderdaad, een toepassing van het onderzoek zou kunnen zijn het ontwikkelen van voedsel dat meer smakelijk is voor katten, zegt McGrane. Hij denkt ook dat een lepel umami (figuurlijk gesproken) kan helpen om kattenmedicijnen gemakkelijker in te nemen – goed nieuws voor iedereen die bijna een vinger heeft verloren bij het geven van een pil aan een kat.

Maar waarom dus tonijn?

Waarom katten in de eerste plaats een voorliefde hebben voor tonijn, blijft een mysterie. Ze zijn ongeveer 10.000 jaar geleden geëvolueerd in de woestijnen van het Midden-Oosten, waar vis van welke soort dan ook waarschijnlijk niet op het menu stond. Het kan een smaak zijn die katten in de loop der tijd hebben ontwikkeld. Al in 1500 voor Christus worden katten afgebeeld terwijl ze vis eten in de kunst van het oude Egypte. En in de Middeleeuwen consumeerden katten in sommige havens in het Midden-Oosten grote hoeveelheden vis – waaronder tonijn – waarschijnlijk omdat ze zich tegoed deden aan de restjes die vissers achterlieten. In beide gevallen hadden katten die een voorliefde ontwikkelden voor vis – en misschien tonijn in het bijzonder – mogelijk een voordeel ten opzichte van hun kameraden, zegt Fiona Marshall, een zooarcheoloog aan de Washington University in St. Louis. “We staan aan het begin – het is geen afgewerkt verhaal”, geeft McGrane toe. “Maar al dit werk draagt bij aan ons basale begrip van wat het betekent om een kat te zijn.”

Bronmateriaal: Science.org