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如何打开你的味蕾?

也许你吃腻了平时熟悉的“妈妈的味道”,想要尝试一些高端、不一样的食物,以此来提升品位、“打开味蕾”。不过在此之前,你可能想知道:味蕾究竟能不能“打开”?

如果一个生物学家想研究“打开味蕾”这个课题,他可能会从小白鼠的舌头上取一些组织,放到显微镜下面看(为什么是小白鼠呢?因为果蝇没有味蕾)。不过,人类的味觉体验显然和动物不一样。不用说童年经历、成长环境的影响,单是和谁吃饭、在哪儿吃,就足以左右人们对一顿饭的看法。爱情的力量能让一串和初恋情人一起吃过的麻辣烫变成一生回忆的美味,装修奢华、格调不凡的店面也能让一块牛腩瞬间高级起来。

所以,如果我们想讨论“人类主观味觉体验的偏好是否会在某些刺激条件下发生特异或非特异性的转变”,不考虑心理学和社会、文化因素,单从生物学角度出发,是无法说清楚的。这篇文章也不打算讨论这个问题。但如果我们只想知道“打开味蕾”这个说法在生物学上能否成立,那么答案就简单多了:从某种意义上说,味蕾确实可以“打开”。

那么,味蕾到底要怎么打开?像开灯或者开罐头那样吗?

离子通道:字面意义的“打开味蕾”

首先,让我们来认识一下味蕾。一部分味蕾存在于舌头的“菌状乳头”中,每条舌头上大约有一两百个菌状乳头,主要分布在舌头前端,它们在显微镜下像小蘑菇的形状,对着镜子也可以看见这些“小红点”。每个菌状乳头含有少则一个,多则约20个味蕾,舌头上的味蕾总数大约有1000多个。另一些味蕾分布在舌根处的“环状乳头”和两侧的“叶状乳头”上。除了舌头,软腭、咽喉等处也有少量味蕾。有时我们生病吃药,药片即使不接触舌头,在喉咙里也会隐隐发苦,这就是咽喉处的味蕾所致。综合起来估计,一个人平均有3000~1万个味蕾。

菌状乳头上有一些小孔,味蕾就埋在小孔下方。球状的味蕾由味觉细胞组成。感受各种食物的味觉感受器就在这些细胞表面。唾液中的物质经过小孔进入味蕾,就能接触到这些感受器了。

味蕾结构示意图。图片来自:sciencebuddies.org

每一个味蕾中都含有感受五种味觉(甜、酸、苦、咸、鲜)的感受器。顺便一提,过去人们曾错误地认为五种感受器在舌头表面的分布有差别,描绘出了所谓“味觉地图”。真实情况是,舌头不同区域均可以感受各种味觉,即使存在差异也很微弱,具体差异分布也不像“味觉地图”所画的那么简单(相关阅读:《真有“味觉地图”吗?》)。

味觉感受细胞具有神经元的性质,它们可以把味觉物质带来的化学信号转化成电信号。而要想产生电信号,就离不开一种细胞膜上特殊的“管道”——离子通道。在味觉细胞上,味觉感受器控制着这些离子通道的“开关”,当它们接收到味觉刺激时,这些离子通道随之打开,就会产生神经电信号。这些电信号传递到大脑的相关区域,我们就产生了甜、酸、苦、咸、鲜这几种味觉感受。

味觉受体示意图。图片来自:Nature

“酸”在化学上代表pH低,氢离子浓度高。酸味食物给舌头表面带来了很多氢离子,降低了pH值,那些对pH敏感的离子通道就会打开。所以理论上说,实验室里的强酸,比如盐酸、硫酸,尝起来应该都是酸味的——如果味蕾还没来得及被腐蚀掉的话。

食物的“咸”味主要来自食盐——氯化钠。一部分离子通道正是被氯化钠中的Na+离子打开的。其他一些金属离子——例如钾离子——也能产生咸味,低钠盐就是利用氯化钾代替了一部分氯化钠制成的。但是钾离子引发咸味刺激的效率不如钠离子,因此低钠盐比普通盐口味要略淡一些。

而带来其他三种味觉的食物分子:“甜”(各种糖类以及人工甜味剂)、“苦”(奎宁等500多种化合物)、“鲜”(谷氨酸等)味的分子首先会与各自对应的“G蛋白偶联受体”结合,之后经过一番复杂的信号传递过程,最终也会打开离子通道,引发神经电信号。

由此可见,舌尖上的每一次味觉感知,其实都要经历呈味物质“打开”味觉细胞上的离子通道、产生神经信号的过程。这大概就是对“打开味蕾”最贴切的解释了。

变化的味觉

说到这儿各位读者可能就要不满意了:这不是玩文字游戏吗?“打开味蕾”说的应该是我们吃到美食时,如雷击一般跌落筷子,整个背景都在发光的那种感受,这和离子通道有什么关系?

先别着急。如果上面的生物化学小知识没能解决你“味蕾能否打开”的疑问,那么也许你真正想问的是“味觉能否发生变化”。

随着年龄的增长,味蕾的数量是逐渐减少的,而且剩下来的味蕾功能也大不如前。从这个角度来看,味觉确实会发生变化,但遗憾的是味蕾会慢慢“关闭”而不是打开。不仅如此,疾病、一些药物、吸烟等状况也会导致味觉功能失调乃至丧失。

不过好消息是,味觉发生病变的情况,比起其他感官更为少见。这有两个主要原因:一是遍布口腔各处的味蕾,总共通过四对神经连接到脑部,即使某一条神经通路出了问题,剩余的也会发挥补偿作用;二是味蕾中的味觉细胞更新很快,大约10天时间就会全部替换一遍,这也减少了味觉出问题的概率。

说到味觉,还要说说嗅觉的作用。嗅觉与味觉是紧密联系的两种感觉,它们(也许再加上口感和温度等等)共同组成了食物完整的“味道”。很多表示自己“尝不出味道”的病人,最后发现出问题的其实也是嗅觉。离开嗅觉,味觉能做的其实很有限。我在果壳网一次下午茶活动中第一次知道:蒙上眼睛、捏住鼻子,你就很难分辨可乐与雪碧,甚至芬达的区别(相关阅读:碳酸饮料的盲测实验)。甚至有人认为,离开了嗅觉,连磨碎的苹果、土豆和洋葱也会变得味道接近。

除了衰老、疾病,也有一些方法可以暂时地改变你的味觉功能。局部麻醉可以让舌头暂时丧失味觉。一些物质可以精确地抑制(或加强)某一种或几种味觉。例如阿米洛利(一种利尿剂)可以抑制咸味觉;一磷酸腺苷(AMP)可以抑制苦味觉;印度植物匙羹藤的制品可以降低甜味觉;菜蓟(洋蓟)则相反,它可以抑制酸味和苦味,从而增强甜味觉。神秘果(miracle fruit)所含有的神秘果蛋白(miraculin)可以让酸味尝起来像甜味。嚼过这种果实(据说并不好吃)之后的一个小时内,柠檬尝起来就像糖果。神秘果蛋白本来是一种很有前途的增甜剂,也在日本被允许使用,不过美国一直没有批准,只是在一些地下聚会中流行。年轻人们聚在一起,先用一颗神秘果“打开味蕾”,然后品尝各种食物,体验变了味的神奇快感。

你有没有试过在刚刷过牙之后立刻喝橙汁?原本酸酸甜甜的橙汁会变得又苦又涩,这酸爽……简直不敢相信!科学家们认为,这其中主要的一个罪魁祸首可能是牙膏中的表面活性剂。月桂基硫酸钠(SLS)之类的表面活性剂会抑制甜味觉、增强苦味觉,效果至少可以持续一个小时。所以晚上刷过牙之后就不要吃东西是有道理的。

超级味觉者:味蕾大开的人生

上面提到了一些改变味觉体验,“打开味蕾”的方法。不过也许你还有一个问题:同其他人相比,是否有些人的味蕾“开得更大”,味觉体验更发达呢? 

这个问题的答案也是肯定的。这样的人被称作“超级味觉者”(supertaster),他们对于苦味物质丙基硫脲嘧啶(PROP)的感受,比一般人更为强烈。我们当中大约有四分之一的人是超级味觉者,对于同样浓度的PROP溶液,他们比约占人群二分之一的“普通味觉者”觉得更苦。还有另外四分之一的“非味觉者”,他们尝不出PROP的苦味。

超级味觉者并非只对苦味敏感,他们对甜味、咸味和口腔刺激(如酒精、辣椒等)的感觉也来得更猛。早期有研究发现超级味觉者的舌头上有更多的菌状乳头,这意味着他们的味蕾可能也较多。所以“超级味觉者”——按照首次使用这个术语的科学家巴托斯萨克(Bartoshuk)的说法——是一群生活在更为强烈的味觉世界里的人。不过,近期有研究者对超级味觉与菌状乳头数量的关系提出了质疑,他们认为我们对PROP等苦味物质的感受主要还是受基因影响(相关阅读:《吃不了“苦”,怪你的基因》)。

那么,味蕾“开得更大”的超级味觉者是否更能享受食物的美味呢?其实这也未必。有观点认为,在五味之中我们往往对苦味最为敏感,而超级味觉者对苦味的反应又更强烈,因此他们更有可能因此而挑食,拒绝那些带有一点苦味的食物。不过,研究结果并不总是支持这个假说,也有实验发现超级味觉者虽然吃绿色沙拉较少,但他们并不会特别排斥其他的苦味蔬菜、水果和饮料。还有研究发现,在达到同样的“满足感”时,超级味觉者所需要摄入的糖和脂肪的量可能比较少,这倒不失为一件好事。不过,“超级味觉”并没有让这些人过上低盐的健康生活——恰恰相反,他们需要咸味来掩盖奶酪等食物中的苦味。

从演化的角度来看,“超级味觉”是祸是福也很难说。一方面,对苦味的敏感可能会让我们的祖先更容易避开有毒的食物;但另一方面,这也缩小了取食范围,使他们错过了一些原本可以吃的食物。总的来说,“味蕾大开”的人生也并不是那么值得羡慕。(编辑:窗敲雨)

题图来自:《中华小当家》

参考资料:

  1. Bartoshuk, Linda M., Valerie B. Duffy, and Inglis J. Miller. "PTC/PROP tasting: anatomy, psychophysics, and sex effects." Physiology & Behavior 56.6 (1994): 1165-1171.
  2. Spielman, A. I. "Chemosensory function and dysfunction." Critical Reviews in Oral Biology & Medicine 9.3 (1998): 267-291.
  3. Bartoshuk, Linda M. "Comparing sensory experiences across individuals: recent psychophysical advances illuminate genetic variation in taste perception." Chemical Senses 25.4 (2000): 447-460.
  4. Yackinous, Carol A., and Jean-Xavier Guinard. "Relation between PROP (6-n-propylthiouracil) taster status, taste anatomy and dietary intake measures for young men and women." Appetite 38.3 (2002): 201-209.
  5. Hayes, John E., Bridget S. Sullivan, and Valerie B. Duffy. "Explaining variability in sodium intake through oral sensory phenotype, salt sensation and liking." Physiology & behavior 100.4 (2010): 369-380.
  6. Garneau, Nicole L., et al. "Crowdsourcing taste research: genetic and phenotypic predictors of bitter taste perception as a model." Frontiers in Integrative Neuroscience 8 (2014).
  7. Taste (Gustation) 英国卡迪夫大学Tim Jacob教授的网络课件 (http://www.cf.ac.uk/biosi/staffinfo/jacob/teaching/sensory/taste.html)
  8. How Stuff Works: Why does orange juice taste bad after you brush your teeth? (http://health.howstuffworks.com/mental-health/human-nature/perception/orange-juice-toothpaste.htm)
  9. 维基百科:Supertaster (http://en.wikipedia.org/wiki/Supertaster)

 

The End

发布于2015-01-08, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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小耿

神经生物学硕士

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