تغيير مستقبل الغذاء باستخدام “الملح الكهربائي”: إيج نوبل عن “زيادة التذوق باستخدام الكهرباء”

الاستفادة من «الذوق الكهربائي»

المنتجات الجديدة التي تهدف إلى إضفاء النكهة على الطبخ اللطيف منخفض الصوديوم في طريقها إلى الظهور. تحت الاسم التجاري Erekisoruto، وهو مشتق من النطق الياباني لكلمة “كهربائي” و”ملح”، يستخدمون تيارًا كهربائيًا غير ضار لتعزيز إدراك الملوحة في الطعام. والأمل هو أن يتمكنوا من دعم تقليل الصوديوم في الطعام وبالتالي المساعدة في الوقاية من أمراض نمط الحياة المرتبطة بالإفراط في تناول الملح.

الأساس التكنولوجي لإريكيسوروتو هو ورقة بحثية سقطت في دائرة الضوء في سبتمبر 2023 مع اختيارها لجائزة إيج نوبل للتغذية.

وقالت مياشيتا هومي، الأستاذة في جامعة ميجي وعضو فريق البحث، “بدأ بحثنا في عام 2010. لقد صدمت بصراحة عندما علمت أنه تم تقييمه والفوز بالجائزة بعد 13 عامًا”. سمع الأخبار من شريكه في البحث، البروفيسور المساعد في المشروع ناكامورا هيرومي من جامعة طوكيو.

حضر مياشيتا حفل Ig نوبل في متحف معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في سبتمبر. وعلق قائلًا: “لقد كنت قلقًا من أن الفائزين الآخرين بالجائزة قد يكونون غريبي الأطوار، لكن الجميع كانوا جادين في أبحاثهم. لقد تأثرت بمدى مهاراتهم في التواصل الجيد.” (بإذن من مياشيتا هومي)

قال ناكامورا هذا عن الدافع وراء البحث:

“في ذلك الوقت، كنت طالبًا في مختبر الدكتور مياشيتا، وكنت مهتمًا بما يسمى “واجهات اللسان” التي تسمح بالتفاعل مع الأجهزة الإلكترونية باستخدام اللسان. كنا نحرز تقدمًا في تطوير الأنظمة للسماح للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في البراعة اليدوية بتشغيل الأجهزة باستخدام ألسنتهم. “فيما يتعلق بذلك، كنت أتحدث مع الدكتور مياشيتا حول استخدام الذوق كملاحظات في تأكيد دقة الإدخال وتوصلت إلى فكرة استخدام “الذوق الكهربائي” هناك.”

لعب ناكامورا هيرومي دورًا في تطوير “الملح الكهربائي”. (© ناكامورا هيرومي)

يدرك البشر التذوق باستخدام خلايا تسمى مستقبلات التذوق التي تكتشف الجزيئات الحاملة للذوق مثل الحلو والحامض والمالح وما إلى ذلك، ثم تنقل تلك المحفزات إلى الدماغ كإشارات إلكترونية. ومع ذلك، فإن رد الفعل هذا لا يقتصر على الطعام. يمكن للكهرباء المتدفقة إلى اللسان أن تسبب أيضًا إدراك التذوق.

لقد كان هذا التذوق الكهربائي هدفًا للدراسة منذ فترة طويلة، خاصة في مجال الطب، كما هو الحال في الاختبار المستخدم لتحديد شدة اضطرابات التذوق. من ناحية أخرى، يواصل مياشيتا وناكامورا أبحاثهما الخاصة على أمل خلق تجارب تذوق جديدة من خلال التذوق الكهربائي.

“بينما كررنا اختباراتنا، وجدنا أنه يمكننا تغيير نكهة الطعام بسرعة باستخدام المحفزات الكهربائية. لقد اعتقدنا أنه بدلاً من أن نقتصر على ردود فعل اللسان، فإن البحث عن التغيرات في مذاق الطعام نفسه سيكون طريقة أفضل لجلب السعادة لعدد أكبر من الناس. يقول ناكامورا: “لقد قمنا بتغيير الاتجاه”.

أعلنوا لأول مرة عن بحثهم في عام 2010، وهو العام الذي بدأ فيه، بورقة تقترح استخدام المصاصات وعيدان تناول الطعام ذات التيارات الكهربائية الضعيفة لتغيير تصورات الذوق. وهذا ما أكسبهم جائزة إيج نوبل.

كان الزوجان أول من اقترح نظامًا يرسل تحفيزًا كهربائيًا إلى اللسان من خلال الطعام بدلاً من ملامسة الأقطاب الكهربائية مباشرة لللسان.

“وجدنا لاحقًا أن استخدام الطعام كوسيط أدى إلى تأثيرات تحفيز كهربائي تنتشر خارج مستقبلات التذوق. انتقلت الأيونات الموجبة والسالبة داخل الطعام وتسببت في ظواهر أكثر تعقيدًا. وقال مياشيتا: “عندما أدركنا ذلك، اعتقدنا أنه قد يؤدي إلى اختراع أكبر يمكنه بالفعل التحكم في التذوق وتغيير مستقبل الطعام”.

تجارب عملية لـ “الملح الكهربائي” المعزز للنكهة

قامت مياشيتا برعاية بذور هذا الاختراع الأكبر بعناية، وفي عام 2019، بدأت دراسة مشتركة حول المذاق الكهربائي مع شركة Kirin Holdings.

من الشائع أن النظام الغذائي الياباني يحتوي على نسبة عالية جدًا من الصوديوم. على الرغم من أن المزيد من الناس أصبحوا مهتمين بصحتهم ويحاولون تقليل الملح في السنوات الأخيرة، إلا أن الكثير منهم يشعرون بعدم الرضا عن الطعام الناتج. تعمل كيرين ومياشيتا معًا لاستخدام المذاق الكهربائي لتقديم وجبات غذائية منخفضة الصوديوم أكثر متعة.

سار البحث بسلاسة، وفي عام 2022، طوروا تقنية يمكن أن تزيد من إدراك الملوحة في الأطعمة منخفضة الصوديوم بنحو 50%. تتضمن منتجات Erekisoruto هذه التقنية.

وعاء وملعقة من إريكيسوروتو. (© كيرين القابضة)

على سبيل المثال، يمكن للمرء أن يأكل معكرونة الرامن منخفضة الصوديوم من منتج الوعاء. قم بتشغيل المفتاح، ومثل السحر، يصبح طعم الرامن غير المُرضي فجأة مالحًا ولذيذًا كالمعتاد.

المبدأ الأساسي الذي يفسر هذا التغيير هو أنه عندما يمر تيار كهربائي عبر الطبق، تتجمع أيونات الصوديوم الموجودة في الطعام على اللسان، مما يسبب طعمًا مالحًا أقوى. أيونات الصوديوم الموجودة في الطعام، والتي هي مصدر النكهة المالحة للطعام، لها شحنة موجبة وبالتالي يمكن تحريكها بالتيار الكهربائي.

“لست بحاجة إلى إضافة الملح، فقط أضف الكهرباء. النكهة هي نفسها تقريبًا كما لو كنت قد أضفت الملح. يقول مياشيتا: “في الواقع، أعتقد أن هناك قدرًا أكبر من أومامي وهذا ما يجعله أكثر لذة”.

مستوحاة من تجربة المدرسة الابتدائية

يخبرنا الفطرة السليمة أن على المرء أن يتناول الطعام ليقدر نكهته، ولكن باستخدام إريكيسوروتو، يمكن للمرء الاستمتاع بالنكهة المالحة دون تناول الكثير من الملح. وبعبارة أخرى، فهو يفصل النكهة عن الابتلاع. وُلدت جذور هذه الفكرة في تجربة خاضها مياشيتا في المدرسة الابتدائية.

“أثناء الدرس ضغطت على جفني، ولاحظت أنني أستطيع رؤية بقع سوداء على ظهر جفني. اعتقدت أنه قد يكون من المثير للاهتمام أن أتمكن من تكوين حروف بدلاً من مجرد بقع، لذلك قمت بتجربة الضغط على جفني بطرق مختلفة.

وتحدث هذه الظاهرة عندما يؤدي الضغط على مقلة العين إلى تحفيز المستقبلات البصرية في شبكية العين، والتي بدورها تؤثر على المجال البصري. تساءل الشاب مياشيتا عن السبب واستمر في التفكير فيه، وفي النهاية توصل إلى فكرة رائعة.

“التجربة جعلتني أتساءل، إذا اختفى كل الضوء من العالم، هل يمكنني أن أصنع الضوء؟ حتى لو لم نتمكن من توليد ظاهرة الضوء، فهل يمكننا توليد تجربة الضوء من خلال تحفيز المستقبلات التي تدركه؟

وبعبارة أخرى، لاحظ مياشيتا الانفصال بين الإدراك الذاتي للبصر والذوق والرائحة، الناتج عن المستقبلات ومعالجة الدماغ، والعالم المادي الموضوعي للمادة والطاقة. قاده إدراكه في مرحلة الطفولة لاحقًا إلى البحث عن التذوق الكهربائي ووسائط التذوق.

توسيع عالم النكهة

تشير وسائط التذوق إلى استخدام تكنولوجيا المعلومات لتحويل الذوق إلى بيانات وإيصالها إلى الأشخاص، على غرار عرض الوسائط مثل التلفزيون الذي ينقل الصور. ومن الأمثلة على ذلك المذاق الكهربائي وإريكيسوروتو، وقد شارك مياشيتا بعمق في الأبحاث في هذا المجال.

وتشمل النتائج الأخرى لعمله التطوير الناجح لـ TTTV، وهو جهاز يمكنه تغيير نكهات الطعام كما هو محدد. يمكن لأحدث جهاز، تم إصداره في عام 2023، تغيير نكهة النبيذ الأبيض إلى اللون الأحمر، أو إعطاء الشوكولاتة الرخيصة طعمًا فاخرًا، أو حتى جعل طعم الحليب مثل كروكيت كريمة السلطعون حتى يتمكن الأشخاص الذين يعانون من حساسية المحار من الاستمتاع بطعم السلطعون.

وفي عام 2016، أعلن ناكامورا عن شوكة التذوق الكهربائية، والتي تتيح للناس الشعور بالملوحة من خلال التذوق الكهربائي. فاز حدث يتضمن “دورة كاملة من المأكولات الخالية من الملح” يتم تناولها بالشوكة بجائزة التميز في مهرجان اليابان للفنون الإعلامية في نفس العام. واصلت منذ ذلك الحين العمل على تطوير التحفيز الكهربائي عبر الجلد، وبناء اتصالات لتوسيع إمكانيات التذوق الكهربائي بعيدًا عن مياشيتا.

وفي حديثها عن مستقبل أبحاثها، تقول ناكامورا:

“يمكن أن يساعد التذوق الكهربائي أولئك الذين يحاولون تقليل الملح أو الذين لديهم قيود غذائية أخرى. أعتقد أنه يحتوي أيضًا على عناصر ترفيهية يمكن أن تخلق تجارب ذوق غير مستكشفة. والآن بعد أن ساهمت جائزة إيج نوبل في زيادة وعي المزيد من الناس بالذوق الكهربائي، آمل أن نتمكن من إيصال جاذبيته بشكل أكثر فعالية لجعله أكثر شيوعًا.

شارك مياشيتا أيضًا أحلامه في المستقبل.

“إذا تمكنا من إعادة خلق جميع أنواع النكهات باستخدام الكمبيوتر، فيمكننا تذوق ما نريده، كل ما نريده، دون القلق على أجسادنا. وبوسعنا أيضاً أن نقلل من هدر الطعام، على سبيل المثال، بجعل مذاق الطماطم المفرطة النضج يشبه الطماطم الطازجة تماماً، بحيث لا نهتم إلا بتواريخ انتهاء الصلاحية، وليس بالتواريخ الأفضل. ولا تزال أهدافي تتوسع، لذا بعد التشجيع الذي حصلت عليه من هذه الجائزة، سأعمل على تطوير وسائل الإعلام الذوقية كل يوم.

جهاز تعديل الطعم TTTV3 من مختبر مياشيتا (يسار)، وإصدار TTTVin الموجود أعلى الزجاجة (يمين)، والنموذج الأولي لأجهزة تعديل نكهة الملعقة والشوكة (المقدمة). (بإذن من مياشيتا هومي)

(النص الأصلي باللغة اليابانية. المقابلة والنص أجراها سوغيهارا يوكا وباور نيوز. صورة العنوان: مياشيتا هومي تتسلم جائزة إيغ نوبل للتغذية في حفل نوفمبر/تشرين الثاني 2023 في متحف معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. الصورة مقدمة من مياشيتا هومي.)