在古代,中国人将“酸甜苦辣咸”概括为“五味”。当然,我们现在知道这个说法存在些许瑕疵:辣不属于味觉而是痛觉,因为我们的味蕾上并没有 “辣味受体”,感受辣的其实是疼痛感受器。真正构成5种味觉的,是酸甜苦咸鲜——我们的味蕾上分别有各自的特异性味觉受体,用来感知这5种味道并产生味觉信号。
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现在,这份味觉名单或许要增加一位新成员了。一项今日发表于《自然·代谢》的研究在对果蝇的研究中,发现了一种能够感知碱性食物的全新味觉受体。作者表示,未来的更多研究将告诉我们,这种“碱味受体”是否同样存在于其他动物,尤其是哺乳动物的舌头上。
不知道大家有没有想过这样一个问题。酸味我们都很熟悉,酸本质上就是氢离子浓度高,或者说pH值小于7,而感受酸味的受体也正是能感应pH值的质子通道。那么反过来,对于酸碱平衡的另一端,
我们的舌头上是否同样存在对应的碱味受体,从而尝出pH值大于7的食物呢?
早在上世纪40年代,就有实验发现相比于舌头的其他部位,舌尖似乎对碱性的氢氧化钠更敏感——这也成为了碱味受体有可能存在的早期证据。然而,如果这类受体真的存在,那么它们的分子、细胞基础是什么?科学界对此知之甚少。
在最新研究中,美国莫奈尔化学感官中心的Yali Zhang博士团队首先为正常的果蝇分别提供了中性和碱性(pH=12)食物,结果果蝇纷纷选择中性食物,碱性食物则是鲜有果蝇问津。
这个结果并不意外。动物对碱性的感知能力十分重要,因为它们可以据此判断食物的营养特性:正如酸味常常对应着食物腐败等危险,
碱性也是一种对健康不利的有害信号,可能对应着毒性以及嗜碱性环境的病原体。
人类在食用强碱性食物后,可能出现肌肉痉挛、恶心呕吐等症状;而果蝇更是会因此而减寿。
然而,有少数果蝇并没有主动避开碱性食物,因此它们很可能携带了导致感知碱性能力失常的基因突变。果然,研究团队从这些果蝇中分离出
alkaliphile(简称alka,意为嗜碱性)基因,这个基因能编码一种名为Alka的氯离子通道蛋白。
研究发现,Alka在果蝇唇瓣的味觉受体神经元(相当于哺乳动物的味觉受体)中表达,是让果蝇避开碱性食物的充分必要条件:果蝇检测碱性食物离不开Alka,并且有Alka存在就足够了。
这项研究确定了Alka是一种全新的味觉受体,可以帮助果蝇检测食物的pH值。“我们的工作解决了关于是否存在碱性味觉的争论。” Yali Zhang博士说。这项进展为更多动物感知碱性食物的机制研究奠定了基础。我们的舌头上是否也有这样的碱味受体?期待不久之后的研究可以给出答案。
参考资料:[1] Tingwei Mi et al. Alkaline taste sensation through the alkaliphile chloride channel in Drosophila. Nature Metabolism (2023). https://doi.org/10.1038/s42255-023-00765-3[2] Monell Center team discovers molecular basis for alkaline taste. Retrieved March 20th, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/983210
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