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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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酸甜苦辣咸,谁来说了算

2022-08-12 19:58:00

  你以为味觉只关嘴巴的事吗?才不是呢,鼻子也功不可没。下面这个实验可以告诉你,鼻子对于味觉有多么重要。

  先捏住鼻子,往嘴里放一颗草莓味的水果软糖,咀嚼几下之后,你可以品尝出甜味,可能还夹杂着一点点酸,仅凭这些并不足以让你判断出它的口味。现在松开鼻子。刹那间,水果的气息扑面而来:随着齿间咀嚼,软糖里的分子被释放出来,这些分子弥漫整个口腔,甚至能顺着口腔蹿到鼻子里,于是,丰富的味觉感受在嘴巴里一触即发——这才是草莓的味道啊!

  带着味道的化学分子

  舌头上小小的隆起,叫作乳头,上面藏着小小的味蕾。味蕾里还有更小的结构,叫作受体。食物里带甜味的分子跟甜味受体的形状刚好匹配,所以当它们相遇时,甜味分子嵌入受体,就好像拼图游戏里拼上最后一块拼图一样。这时,一个化学信号通往大脑,仿佛在说:“这是甜的!”

  苦味分子触发味觉的原理也一样,咸味和酸味分子则有些不同。它们并不是找到形状匹配的受体并与之结合,而是通过刺激相应的受体,产生通往大脑的信号。这个信号告诉大脑,嘴巴里现在有咸咸的或者酸酸的食物。

  同时,在鼻子里,气味分子也与那里的一部分受体结合,然后向大脑释放信号。这些信号的传递路径跟味蕾产生的信号互不相干,各走各的道。当大脑同时收到来自舌头和来自鼻子的信号,就能根据味道判断出食物的“身份”——这是草莓、西兰花,或者巧克力,等等。

  所以说,我们所谓的味觉,其实是味蕾和鼻子里的受体共同作用的结果。它们有一个共同点,都是通过检测化学分子(如食物里含有的甜味、苦味分子等)来识别味道的。

  除了舌头和鼻子

  人类天生就拥有味觉。如果找来一个刚出生的婴儿,在它的舌头上滴一滴糖水,它会露出开心的表情,这说明人类对甜味的喜爱是与生俱来的。相反,苦的食物会让婴儿哭出来;吃了酸东西,它会噘起嘴来以示抗议;淡淡的咸味对婴儿似乎颇有吸引力。这是为什么呢?

  对味道的不同偏好是人类在长期进化中形成的。带甜味的食物通常具有高热量,比如巧克力、糖果等甜食都是高热量的。我们的祖先常年狩猎、采集,能量消耗非常大,需要时时补充能量,所以人类进化出了对甜的喜爱。而苦味常常伴随着毒性,因为很多植物会释放出苦涩的毒素。酸味可能表示食物已经腐烂,或者还没成熟,总之不能吃。人体的肌肉和神经要想稳定地工作,离不开适当的盐分,而盐的味道就是咸的。

  能感知味道的不仅是舌头和鼻子,整个消化系统都分布着味觉受体。我们吃烧烤时会觉得鲜香无比,正是因为肠胃中有鲜味受体,能识别肉类的鲜味。

  鲜味受体能检测蛋白质的组成成分——谷氨酸。虽然蛋白质分子很大,既无法与嘴巴和鼻子里的味觉受体相结合,也无法刺激它们,但是到了肚子里,消化作用会把蛋白质分解成小分子,而谷氨酸就是这些小分子的一种。当谷氨酸碰到肠胃里的味觉受体时,就开始大脑释放信号:“蛋白质来了!”

  蛋白质是人体必需的营养物质,所以,我们的大脑会把含有谷氨酸的食物认定是“好东西”。久而久之甚至形成了条件反射,一旦闻到炸鸡或者烤牛排的鲜香气味,身体就知道:“这是谷氨酸!好东西要来了!”其实那时,肠胃里的谷氨酸受体压根还没见着谷氨酸的面呢!

  更甜、更健康的水果

  香气分子易挥发,能顺着口腔蹿到鼻子里。味觉信号和香气分子产生的信号在大脑里能互相影响,例如,有些香气分子能增强甜味信号,让食物吃起来更甜。

  举个例子,我们咬一口草莓,发现它是甜甜的,你以为这全是草莓中糖分的味道吗?其实不然。草莓中含有易挥发的香气分子,会让糖分产生的甜味信号加强2~3倍。

  再试一次文章开头的那个实验吧。不过这一次,在捏住鼻子时,咬一口草莓,或者桔子,或者其他甜甜的水果,咀嚼几下之后,再松开鼻子,感受一下,水果是不是更甜了?这说明有香气分子钻进了鼻子,它与甜味信号相互作用之后,让甜味变得更浓烈。

  香气分子凭借这一本领,帮助科学家培育出了一种桃新品种子,它的含糖量并不高,但是因为能产生大量香气分子,所以吃起来超级甜。这样,人们在满足口腹之欲的同时,也不会因为摄入过多糖分而发胖或生病。接下来,科学家正准备种植更多美味又健康的水果呢!

本文来自《科学画报》

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