鲁超，赛先生 阅读原文 这还真是个有意思的好问题。 酸甜苦辣咸，俗称五味。这些味道来自于舌头上味蕾中的味觉受体。但实际上，人类的味觉受体只能感知酸甜苦咸鲜这五种味道，而辣味来自细胞膜上的瞬时受体电位通道，可不是只有舌头可以感知辣味啊，不信？让菊花试试辣椒的威力？ 从生活的角度来说，大家更倾向于把甜和苦对立起来，比如苦尽甘来、忆苦思甜、先苦后甜等等，其实，上述酸甜苦咸鲜这五种味道对应着味蕾不同的感知机理，生命果真是很奇妙的。 味蕾示意图 先说甜味吧，这是大多数孩子最喜欢的味道。你可能会想，这个问题应该不难吧，我高中是不是学过？ 谁能想到，甜味的机理一直到 21 世纪才真正得到认知。 最早，人们观察到我们熟悉的果糖、葡萄糖等都是一种多元醇，想当然的认为甜味应该来自羟基。这似乎有些道理，比如乙醇、乙二醇根本没有甜味；而丙三醇就开始叫做甘油了，甘者甜也；五元醇木糖醇已经是一种很重要的甜味剂了；而我们熟悉的葡萄糖、果糖也都含有五个羟基。 要两粒在一起才好 好像很容易啊，但人类老早就知道一种东西叫做“铅糖”，也叫“铅霜”，化学成分是醋酸铅，入口有凉甜之感。传说罗马人特别喜欢这玩意，当时很流行一种食物——萨帕，就是“铅霜”醋酸铅的结晶水合物。在当时最有名的食谱《阿皮修斯》里共有 450 道菜谱，其中有五分之一都用了萨帕。把毒药当美味，罗马人终于走上了不归路。 但是醋酸铅的成分里，哪里有什么羟基呢？ 醋酸铅分子式 进入现代化学时代，糖精和阿斯巴甜等甜味剂的发现让化学家和生物学家们更加困惑了，不信你们看看下面的分子式？就阿斯巴甜有个羟基，但微不足道啊，这两种物质中还有我们熟悉的臭味来源——氨和硫呢…… 糖精分子式 阿斯巴甜分子式 1963 年，Robert Shallenberger 和 Terry Acree 提出了 AH-B 甜味理论。简而言之，一种甜味化合物必须含有氢键供体（AH）和路易斯碱（B），它们之间的间隔约为 0.3 纳米。根据该理论，甜味剂的 AH-B 单元与生物甜味受体上的相应 AH-B 单元结合以产生甜味感。 关于这个理论，下面这个帖子说得很好，我就直接搬运了。 我们也都有过相关的经验，酸的东西吃多了，嘴里会有微微的甜味，这就是酸甜可口啊！ 为什么醋酸铅具有甜味？ AH-B 甜味理论也好，后来的 BX 理论、MPA 理论也好，都没有发现味蕾中真正的甜味受体。直到 2001 年才取得了关键性突破，对实验室老鼠的实验表明，拥有不同版本 T1R3 基因的老鼠对甜食的喜好程度不同。后续的研究表明，T1R3 蛋白与 T1R2 蛋白一起形成了 G 蛋白偶联受体，这就是哺乳动物的甜味受体，这是一种功能很强大的受体，其功能之一就是感知甜味。（其他重要功能我们后面还会再说） 这种甜味受体有意思的地方还有很多，比如它不仅存在于舌头中，在胃肠道内壁、鼻上皮、胰岛细胞、精子和睾丸中也能找到它的身影。有人认为，正是消化道中的甜味受体控制着饥饿感和饱腹感。 小蝌蚪：宝宝要吃甜食（新老司机都懂） 再比如，一天 24 小时，甜味感知的阈值竟然是不一样的，科学家推测这可能和“人类为什么要睡觉”这样的话题有关系。 起来了起来了，吃糖了 不同物种对甜味的感知竟然会有显著的差异。比如，新大陆的猴子就不觉得阿斯巴甜是甜的，而亚欧大陆的猴子和其他猿类都能感知到阿斯巴甜的甜味；而猫竟然根本不会感受到甜味。 猫：你们人类为什么喜欢吃这些乱七八糟的东西？ 说完了甜，我们再说咸味。 这个相对比较简单，我们都知道食盐氯化钠是咸的，这里的咸味主要来自钠离子。而其他碱金属离子也有咸味，其中锂离子和钾离子和钠离子大小较为相近，所以咸度基本上在一个数量级上。一般我们将氯化钠的咸度定为 1，氯化钾的咸度为 0.6，所以经常被用于低钠盐的配置。 铷离子和铯离子就比钠离子大太多了，因此咸度相差很多。而铵离子和钙离子虽然也有一定的咸度，但它们带给人们的更多的是苦味。 低钠盐能吃吗？能不能吃我说了不算，我是觉得没那必要。 我们的舌头之所以能感受到钠离子的咸味是因为味蕾的细胞表层存在上皮钠通道，钠离子通过上皮钠通道进入细胞，让细胞去极化，并打开电压依赖性钙通道（VDCC），使细胞充满钙离子，导致神经递质释放。咸味就这样从钠离子转化成神经信号，被我们的大脑所感知。 看到右下角的钠离子通道了吗？ 海水为什么是咸的？咸的来源是什么？ 最后我们再来说苦。 苦味应该是我们最不喜欢的一种味道，而自然界中大多数有毒化合物都是苦的，明显，苦味是进化出的警示牌。 简单地说就是，根据进化论，感知不到苦味的生物可能已经毒死了。 汉语四六级考试，断个句吧。 可以对比一下检测阈值这个概念，在五种味道里面，甜味具有最高的检测阈值，在 0.5%的蔗糖溶液里，才能尝出甜味；而苦味具有最低的检测阈值，200 万分之一的奎宁溶液就能让人尝出苦味了。 你可以这么理解，糖是重要的营养物质，是人类的“能量块”，少吃一餐饿得慌，但是不会死；苦可能意味着有毒，一不小心就挂了，所以必须提升预警级别。所以，几乎所以的哺乳动物都有感知苦味的受体基因——TAS2Rs。 很明显，幸福的家庭都是一样的，不幸的家庭却各有各的不幸。 苏菲玛索（安娜 * 卡列尼娜）：我认为楼上说得对 甜和苦也一样：自然界大多数甜类物质都是一样的——糖类；而有毒的苦味物质却有很多种。 所以这就对动物们提出了更高的挑战，人类共有 43 个 TAS2R 基因，所以可以感知的苦味物质较多，这些基因的发展史就是一部苦味物质的发展史。 一些水生动物对苦味的感知能力就较差，比如鸭嘴兽只有 4 个 TAS2R 基因；而一些草食动物需要经常面对各种植物，也就拥有更多探测苦味的 TAS2Rs，可以感受到更为丰富的苦味。 而苦味的感知受体也使我们的老熟人，甜味的感知受体——G 蛋白偶联受体（其实它还可以感知到鲜味），还是它通过一系列的反应，将苦味物质转化成神经信号，传递到我们的大脑。 总结一下： 1，人类的味觉来自味蕾上的味觉受体，酸甜苦咸鲜是味蕾可以感知的五味； 2，甜和苦的感觉很相似，在于它们通过相似的受体和信号转导途径。但又有点相反，一方面在于检测阈值一个最低、一个最高；另一方面在于甜味的感知目标相对较集中，而苦味的感知目标较为分散。 所以，甜和苦似乎更加相对一点。 （严格的说，五种味觉都是并列的，都有各自独特的味觉物质和感知受体、信号传递途经，这些都比较复杂，就不一一详细些了。只是说甜和苦更加类似，有一定的可比性而已。） 参考： 1，https://www.scientificamerican.com/article/strange-but-true-cats-cannot-taste-sweets/ 阅读原文
