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除了酸甜苦咸鮮,可能還有第六種基本味道!

中國科普博覽
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出品:科普中國

作者:Denovo團隊

監(jiān)制:中國科普博覽

長久以來,科學界普遍接受的觀點是,人類能夠感知五種基本味道:酸、甜、苦、咸和鮮。

那有沒有其他味道呢?

我們經(jīng)常用“酸甜苦辣”來形容生活的不同感受,其中包括了“辣”這一味道。不過,這其實是一種誤解,事實上辣味是一種疼痛的感覺,是由化學物質(zhì)刺激細胞,在大腦中引發(fā)的刺激感覺,并不是味蕾感受到的味覺。所以真正的五種基本味道還是“酸甜苦咸鮮”。

但最近有研究表明,氯化銨(NH4Cl)的味道有可能被認為是人類能感受到的第六種基本味道。

人類如何感知味道?

味覺并不是一種單一、孤立的感覺,而是由多種化學刺激共同作用產(chǎn)生的復雜體驗。五種基本味道(酸、甜、苦、咸和鮮)各自都有其獨特的感知機制和歷史背景。

例如,鮮味最早在1908年被提出,但直到近一個世紀后的2002年才得到了科學界的普遍認可。它最初是由日本科學家池田菊苗(Kikunae Ikeda)發(fā)現(xiàn)的第五種味道,也就是谷氨酸的味道,由于加入食品或湯汁中能明顯增加鮮味,谷氨酸后來被做成商品谷氨酸單鈉鹽,在日本稱為味之素,在中國稱為味精。

關于舌頭上味道感受區(qū)的分布,人們普遍接受的觀念認為,不同的味道感受區(qū)域分布在舌頭的不同部位,例如甜味的感受區(qū)域在舌尖,咸味和酸味的感受區(qū)域在舌側,而苦味的感受區(qū)域在舌根。這種分布模型通常被稱為“味道地圖”(taste map)。

然而,近年來的研究表明,這種傳統(tǒng)的“味道地圖”理論可能不太準確。由于繪制“味道地圖”時,鮮味還未被廣泛接受,因此并沒有將鮮味納入討論范圍。

傳統(tǒng)觀念認為不同的味道感受區(qū)域分布在舌頭的不同部位

(來源:作者繪制)

現(xiàn)代研究表明,舌頭上的味覺感受器(味蕾)實際上能夠感受到多種味道,而不是只能感受到一種特定的味道。每個味蕾都包含能夠識別不同味道的細胞,因此,舌頭上的不同區(qū)域都有可能感受到酸、甜、苦、咸和鮮的味道。

真正的味覺地圖:舌頭上的不同區(qū)域都有可能感受到酸、甜、苦、咸和鮮的味道

(圖片來源:作者繪制)

不同味覺的機理是什么?

目前,五種基本味道的所有感受器都已被科學地鑒定出來。

例如,酸味是通過味蕾表面的氫離子通道來感知的(酸質(zhì)解離生成H+離子);咸味則是通過鈉離子通道來實現(xiàn)的(食鹽NaCl解離生成Na+離子);而甜、苦和鮮味則是通過一種特殊的膜蛋白——G蛋白偶聯(lián)受體來感知的。

更為有趣的是,這些基本味道也有各自定量的單位。

例如,酸味以檸檬酸的酸度作為標準,定義為“1單位酸度”;咸味則以氯化鈉(食鹽)的咸度為基準,定義為“1單位咸度”;甜味以蔗糖的甜度為標準,定義為“1單位甜度”;苦味則以一種名為奎寧的藥物的苦度作為參考(對于基本味覺而言,一般認為各典型代表物的閾值為:蔗糖為3 g/L,檸檬酸為0.2 g/L,奎寧約16 mg/kg,氯化鈉為2 g/L)。

關于鮮味,其具有特殊性。盡管一般認為味精(谷氨酸單鈉鹽)具有非常強烈的鮮味,但目前并沒有一個官方的“鮮度”定義標準。值得一提的是,除了谷氨酸之外,鳥苷酸和肌苷酸也能產(chǎn)生鮮味,而且當這些物質(zhì)與谷氨酸以一定比例混合時,其鮮味甚至會得到增強。

人類可能的第六種基本味道:氯化銨味

除了以上五種基本味道,根據(jù)最新研究成果,氯化銨引發(fā)的味道有可能成為人類第六種基本味道,那么,氯化銨為什么可以榮登此寶座呢?

氯化銨并非一種我們陌生的化合物,這種物質(zhì)不僅在農(nóng)業(yè)中作為肥料得到廣泛應用,還在醫(yī)學領域擔任各種角色。同時,它還用作食品添加劑,在某些歐洲甜點(例如咸甘草)中就可找到它的身影。

當我們的舌頭與氯化銨接觸時,會產(chǎn)生一種獨特的味覺體驗,仿佛是苦、咸和略帶酸味的復合體。由于氯化銨具有強烈的味覺刺激性,它數(shù)十年來一直被用作味覺研究的參照物。盡管如此,人類味蕾對氯化銨的精確感應機制卻一直不甚明了。

近期,南加州大學與科羅拉多大學的聯(lián)合研究團隊取得了突破,并發(fā)表在《自然通訊》雜志上。他們發(fā)現(xiàn)一種位于味覺細胞中的名為otopetrin1(OTOP1)的蛋白質(zhì)能被氯化銨激活。OTOP1蛋白是一種離子通道,已知在酸味感知中發(fā)揮作用。

類味蕾對氯化銨的精確感應

(圖片來源:參考文獻7)

研究人員通過將培養(yǎng)的人類細胞暴露于氯化銨和酸性物質(zhì)下,觀察到OTOP1蛋白對兩者都有相似的反應,這一結果為我們提供了重要線索:氯化銨味感的傳導可能是通過OTOP1蛋白質(zhì)介導的。

值得一提的是,在動物模型試驗中,缺失OTOP1基因的小鼠對含有氯化銨的食物沒什么反應,而具有該基因的小鼠則會避開這類食物。

對于氯化銨如何激活OTOP1蛋白,研究人員提出了一種可行的生物化學機制:當細胞攝取氯化銨,銨根離子(NH4+)可以轉(zhuǎn)化為氨氣(NH3),NH3進入細胞內(nèi),再轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+,從而造成細胞內(nèi)堿性,細胞外H+濃度大于細胞內(nèi)H+濃度,H+濃度差導致OTOP1離子通道打開,從而使氯化銨味道被感知,類似于酸味感知。

氯化銨激活OTOP1可能的機制

(圖片來源:參考文獻7)

這一研究揭示出,氯化銨味道是通過OTOP1蛋白介導的離子通道感知。這是一項全新的發(fā)現(xiàn),因為這一味道能夠激發(fā)人體味蕾細胞的味覺感知系統(tǒng),而不是像辣味那樣僅僅引起大腦的刺激感覺,這也就意味著我們可能需要將氯化銨的味道列為人類第六種基本味道。

結語

味覺是人類認識世界、與環(huán)境互動的重要途徑之一。從“酸甜苦咸”到如今的“酸甜苦咸鮮”,人們對味覺的認識正在不斷深化。如果將來更多的研究能證實氯化銨確實具備成為基本味道的潛力,那么,這一全新的“第六味”又應當如何命名?我們只能拭目以待。

這一切不僅可能改變我們對食物、醫(yī)學甚至農(nóng)業(yè)領域的認知,也將為味覺科學研究帶來全新的視角和挑戰(zhàn)。

參考文獻:

1.Ikeda K. New Seasonings. Chemical Senses. 2002, 27 (9): 847-849.

2.Huang A. L., et al. The cells and logic for mammalian sour taste detection. Nature. 2006, 442. 934-938.

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4.Wong G. T., et al. Transduction of bitter and sweet taste by gustducin. Nature. 1996, 381, 796-800.

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6. 趙新淮.食品化學:化學工業(yè)出版社,2006.

7.Liang et al. The proton channel OTOP1 is a sensor for the taste of ammonium chloride. Nature Communications. 2023, 14, 6194.

8. Teng et al. Cellular and neural responses to sour stimuli require the proton channel Otop1.Current Biology.2019, 29, 3647-3656.

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評論
演繹無限精彩!
大學士級
這項“第六味”的發(fā)現(xiàn),為味覺研究提供了新的方向,有助于了解更多關于味覺和味覺細胞的機制,對味覺的認知和食物科學將帶來新的啟示。
2023-11-18
傳承解惑
大學士級
從“酸甜苦咸”到如今的“酸甜苦咸鮮”,對味覺的認識正在不斷深化,也凸顯了人們生活幸福指數(shù)在不斷提升。
2023-11-18
袁秀霞
太傅級
酸甜苦辣咸,乃人生五味;喜怒哀懼愁,為世間百情;舌尖五味,亦是人生百態(tài);五味俱全,方成風味人間。
2023-11-18