2022年 8月 20日, 星期六
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甜味使我们获得能量,苦味提醒我们潜在的毒性,酸味其实是……

原来动物也能尝到酸味

咬一口柠檬,你可能会体验到一种强烈的感觉:直击大脑的刺激、令人垂涎的酸味和令人愉悦的气味。作为五种主要口味之一的酸味在生活中十分常见(酸味、甜味、咸味、咸味和苦味)——但科学家们对酸味是如何演变的知之甚少。最近发表在英国皇家学会学报的一篇论文,探讨了酸味的起源与作用。

很多物种在进化过程中失去了大多口味。比如海豚除了咸味之外,似乎没有任他其他的味觉感受器,猫没有甜味感受器。然而,所有经过测试的物种 [到目前为止大约 60 种] 都能够识别到食物中的酸度。在这些动物中,猪和灵长类动物似乎真的很喜欢酸性食物。例如,野猪很喜欢吃发酵玉米,而大猩猩则对酸性水果情有独钟。

 为什么我们会有酸性味觉?

甜味使我们获得能量,而苦味则提醒我们注意潜在的毒性。那为什么我们会感觉出酸味?实际上,酸味很可能存在于古代鱼类中——它们是我们所知道的最早能感觉到酸味的脊椎动物。鱼很可能不是用嘴来品尝食物,而是感受海洋中的酸度——基本上鱼是用身体外部“品尝”。二氧化碳的变化会在水中产生酸度梯度,这对鱼类可能是危险的,能够感觉到酸度对他们的生存是非常重要的。

如今,我们已经失去了产生维生素 C 或抗坏血酸的能力,喜欢酸性食物可能是身体摄取它的一种方式,也有可能是因为古代灵长类动物吃的发酵食物比我们认识的要多得多。判断腐烂水果是否安全的一种方法是它们是否呈酸性,因为使它们呈酸性的是乳酸菌和醋酸菌。这些细菌中的酸会杀死有害的新细菌,因此这些水果几乎是可以安全食用的。

在过去的 700万到 2100 万年中,我们的祖先进化出了一种加强版的酒精脱氢酶,一种代谢酒精的酶。我们从酒精中获取卡路里比其他方式容易 40倍。还有一些进化的基因在识别乳酸方面发挥了作用,它们几乎同时进化。我们祖先的这两个基本进化变化似乎很匹配。根据现有数据,酸味可能最先出现。

说到酒,即使在我们了解了与酸味相关的基因之前的几十年里,也有不同的“酸味者”群体。气味在这里也很重要,假设当有人学会喜欢酸啤酒时——他认为酸啤酒的气味会给他带来快乐。这也是有些人喜欢酸啤酒,而另一些人一想到就作呕的原因。但这些差异与基因的关系我们尚未明确。

那有没有可能是我们碰巧保留了酸味?目前唯一发现的与酸味受体相关的基因称为 OTOP1。它还与内耳功能有关,有助于维持平衡,并且该基因的突变与前庭疾病有关,失去它可能会产生其他后果。

OTOP1酸味受体的发现

2019年发表在 Cell 上的一篇文章 “ArticleCellular and Neural Responses to Sour Stimuli Require the ProtonChannel Otop1” 揭示了Otop1是酸味受体。酸味转导的第一步是质子进入细胞胞质溶胶,导致胞质酸化和动作电位的产生。质子选择性离子通道 Otop1 在 III 型 TRC 中表达,是一种候选酸受体。研究人员测试了Otop1 基因失活的小鼠(Otop1-KO 小鼠)的味觉细胞和味觉神经对酸的反应的影响,发现Otop1-KO 小鼠的味觉神经反应对于酸性刺激(包括柠檬酸和 HCl)会严重减弱,表明,Otop1 质子通道在小鼠味觉系统的酸识别中起关键作用,证明它是一种真正的酸味受体。

参考文献:

1. Pucker up! Why humans evolved a taste for sour foods

2. Cellular and Neural Responses to Sour Stimuli Require the Proton Channel Otop1

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