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[转载]【科研进展】Cell〡华中科大发现线虫中新型高效可特异吸收紫外光
Fanxia 2016-11-23 22:15
光是对地球上所有生命体的生存、行为和分布具有重要作用的环境因子,所以从细菌到人类,感知光的能力至关重要。生物体通过光受体来感知光信号,光受体一般由蛋白质和假生色团两部分组成。植物和微生物中光受体的种类很多,但动物中目前只发现两类,即视蛋白和隐花色素。因此,科学家们试图了解,动物中是否还有其他类型未知的光受体。 最近,华中科技大学刘剑峰教授和密西根大学许献忠教授的合作研究小组在秀丽线虫中,发现了一种高效的、与味觉受体同源的新型光受体 LITE-1. LITE-1 吸收光的能力很强,比人眼中的光受体—视网膜蛋白强 50 倍,比植物和微生物中已知的光受体强 10-100 倍。 LITE-1 能直接吸收紫外光 UVA 和 UVB ,意味着无毒副作用的 LITE-1 及其类似物可以被开发用作防晒霜添加剂,该项成果目前已在线发表于 Cell 杂志上 ,题为 ”The C. elegans taste receptor homolog LITE-1 is a photoreceptor”. 味觉受体同源体LITE-1是一种新型高效的光受体 (Gong et al. , 2016) 因个体结构简单、生长周期短、易于饲养、遗传操作简便、基因背景及细胞谱系清楚等优点,自上世纪 60 年代开始,秀丽线虫作为重要的模式生物,为人们理解复杂的细胞生命活动做出了重大贡献。 尽管没有眼睛,科学家们发现线虫能够感知光,特别是短波的紫外线,因此线虫能够避开强紫外线照射 ,这种负趋光性为线虫提供一种保护机制。之前, Miller 研究组和许献忠研究组分别发现 ,秀丽线虫的光传导是由 LITE-1 介导的。但由于 LITE-1 是味觉受体 Gr 家族的一员,所以 Yau 和 Hardie 曾在 Cell 杂志的综述文章中 推测, LITE-1 是作为化学感受器起作用,即 LITE-1 感受的可能是光照射后产生的化学物质,而不是光本身。 在这篇文章中,研究人员采用线虫肌肉组织作为生物反应器,过量表达了 LITE-1 蛋白, 然后进行了纯化 ,发现纯化后的 LITE-1 可以直接吸收紫外线,直接证实了 LITE-1 确实是一个光受体。进一步的研究表明, LITE-1 与已知的光受体有很多不同: LITE-1 与其他任何已知的光受体都没有序列同源性;其 7 次跨膜结构与视蛋白有着相反的膜拓扑学结构; LITE-1 具有非常高的光吸收效率; LITE-1 吸收光子依赖于其光吸收的蛋白构象,而不像其他光受体那样依赖于生色团; LITE- 能够感受紫外线 UVA 和 UVB 。 本文 还发现,在这种完全新型的光受体中,两个色氨酸( W77 和 W328 )对光吸收能力非常关键。在能感受 UVB 的植物特异性蛋白 UVR8 中,色氨酸也起着非常重要的作用,并且 UVR8 中没有假生色团。鉴于像 LITE-1 这样吸收光子严格依赖于其蛋白构象的情况非常少见,作者推测 LITE-1 可能也没有假生色团组分,而是由两个色氨酸参与形成高捕光效率的生色团。此外,实验结果显示,引入色氨酸可以提高其他味觉受体家族成员的光吸收能力,所以本文的研究成果在将来很有潜力应用于基因改造光受体。 LITE-1 对 UVA 和 UVB 的强吸收能力,及其对抗光漂白的能力,也使得它有望应用于防紫外线的护肤产品中。 注: 国内有一批使用线虫为实验材料的活跃的科学家,今年中国生物物理学会与北京细胞生物学会和生物大分子国家重点实验室共同主办了 “第七届亚太地区秀丽线虫学术研讨会” ,详情请点击 这里 )。 参考文献 : Gong J , Yuan Y , Ward A , … Liu J , Xu XZ . (2016) The C. elegans taste receptor homolog LITE-1 is a photoreceptor. Cell 167:1252-1263 Ward A, Liu J,Feng Z, Xu XZ. (2008) Light-sensitive neurons and channels mediate phototaxis in C. elegans . Nat Neurosc i 11, 916-922 Edwards SL , Charlie NK , Milfort MC , ...Miller KG. (2008) A novel molecular solution for ultraviolet light detection in Caenorhabditis elegans . PLoS Biol 6:e198. doi: 10.1371/journal.pbio.0060198 Liu J, Ward A,Gao J, ... Xu XZ. (2010) C. elegans phototransduction requires a G protein-dependent cGMP pathway and a taste receptor homolog. Nat Neurosc i 13, 715-722 Yau KW, Hardie RC. (2009) Phototransduction motifs and variations. Cell 139, 246-264 本文来自中国生物物理学会微信公众号(ID: BPSC1979)
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以“重口味”预测心血管病
热度 2 qpzeng 2015-6-14 14:07
今年6月1日,《日本药学会誌》发表了水田荣之助的一篇综述论文,题目是“味觉对生活方式相关疾病的影响”( https://www.jstage.jst.go.jp/article/yakushi/135/6/135_14-00250-5/_article )。这篇论文可以OA,但仅摘要是英文,正文则是日文。 文章的大意是:通过对250位患有生活方式相关疾病(如心血管病)的患者味觉异常变化的调查, 发现 心血管病患者对甜味与咸味的敏感性下降, 而肥胖人士对鲜味的敏感性下降。 换句话说,心血管病高危者 偏爱很甜或很咸的食品或饮料,而肥胖者偏 爱鲜味很浓的主食和汤。 以下示意图A是偏爱甜味的心血管病患者的比例,占21位参试者的38.1%,示意图B是偏爱咸味的 心血管病患者的比例,占21位参试者的57.1%。相对于54位健康参试者而言,偏爱甜味的比例仅为20.4%,偏爱咸味的比例仅为11.1%。 这篇文章得出的结论是:味觉异常不仅与饮食习惯及生活方式疾病有关,而且也与心血管疾病的发作有关。因此,以“重口味”预测心血管病是可行的,但本文并未交代处于进展期的心血管病高危人士的味觉异常是如何形成的。 不过,生活方式相关及心血管病患者服用的药物中有很多都会引起味觉异常,如抗高血压药、他丁类、贝特类、别嘌呤醇类等,它们会使得这类患者的味觉异常更为严重。 实际上,早就知道 胰高血糖素及 胰高血糖素样肽-1(GLP-1)可降低 人们 对甜味的敏感性,它不仅分泌于肠道,也可在味蕾中产生。 有趣的是,一些年长的消防员会出现嗅觉越来越不灵的状况,这大概是因为经常闻到各种化学气体和烟雾的气味后,“久闻不知其臭”的缘故吧。 基因与味觉、嗅觉显然有着密切关系,但研究结果少之又少。比如,现在有“盐敏感性高血压”(salt-sensitive hypertension)的说法,暗示高盐并不会在所有人群中引发高血压,但有些人确实会因吃盐太多而患上高血压。
个人分类: 期刊论文|2108 次阅读|2 个评论
[转载]研究发现烹饪改变人类基因并使之味觉多样化
redtree 2015-2-9 22:28
研究发现烹饪改变人类基因并使之味觉多样化 来源: 科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2015/2/8 21:45:04 人类与其近亲的区别在一定程度上可以归因为对饮食的品味。今天,甘薯、南瓜、倭瓜对于我们舌头上的味蕾来说与土豆一样淡而无味,但对于黑猩猩和人类祖先而言,野生物种的味道尝起来却是苦的,味道不那么令人愉快。现在,科学家指出,一些基因改变让人类祖先的味觉多样化,从而可以让他们摄取种类更加丰富的食物以及征服世界。 正如人类适应新的习惯那样,人类的祖先对于新的烹饪方式也持有开放态度。他们食用更多含淀粉的块茎植物,学习烹煮肉类和苦根茎蔬菜,最终驯养野生植物与动物。饮食方面的革命推动了人类的演化,让人类的祖先可以获得足够多的能量增加脑容量,同时由于他们的食物是松软的、更容易消化的食物,这让他们的胃、四肢和牙齿逐渐退化。 为了了解这些改变是如何演化的,美国宾夕法尼亚大学人类遗传学家George Perry和同事把现代人和黑猩猩的基因以及新发表的尼安德特人及其神秘近亲人类祖先丹尼索瓦人——仅在俄罗斯洞穴中发现一些骨骼——的基因进行了对比。 研究人员近日发表在《人类进化学杂志》上的研究表示,所有3个人种群均失去了两个苦味蕾基因TAS2R62和TAS2R64,但这两个基因依然存在于黑猩猩体内。 200万年前,人类早期祖先如南方古猿和早期现代智人可能已经发现了野生甘薯和其他苦味的块茎植物。烹饪让他们可以把块状茎炙烤足够长时间,让它们尝起来不那么苦(今天的狩猎与采集者依然把烤食块茎植物当作主要能量来源)。同时,加上原始人类失去了两个苦味味蕾基因,这让他们可以食用种类更加丰富的块茎类植物。现代人、尼安德特人和丹尼索瓦人全都失去了辨别一些野生植物苦味的能力,最终现代人种植出各种倭瓜、葫芦、番薯等不像同类野生物种那么苦的植物。 该研究团队还发现了起源自20万年前的非洲的现代人和古人类近亲如尼安德特人和丹尼索瓦人之间的一些有趣差异。比如,人类的谱系平均携带着6个唾液淀粉酶基因AMY1的复本,至多是20个复本。这些基因产生了人类唾液中的淀粉酶,尽管这种酶在人类消化过程中的角色尚未证实,但它们被认为是可以帮助消化淀粉食物中的糖类。相比较而言,黑猩猩、尼安德特人和丹尼索瓦人仅携带两个唾液淀粉酶基因复本,这表明它们从块茎植物中获取的能量比现代人低。这证实了早些时候的一项研究,尼安德特人没有增加淀粉酶基因,“这个结果确实让人吃惊”,并未参与该项研究的哈佛大学生物人类学家Richard Wrangham说。 Wrangham提出,关键人类祖先——直立人依靠烹饪淀粉类块茎植物获得足够能量,来扩大大脑。如果确实如此,那个遥远的祖先并未使用增加的淀粉酶基因从这些食物中获取更多能量。他和哈佛大学博士后研究人员Rachel Carmody表示,这些淀粉酶复本可能具有其他功能,如帮助防止龋齿。 尽管研究人员早些时候已经提出,这种适应性随着农业开始而出现,Perry与其同事发现,狩猎采集者还携带着更多的唾液淀粉酶基因。这表明,这种适应性发生在现代人阶段,在他们断绝了与尼安德特人大约在60万年前共享的祖先之后,但在这些植物在1万多年前被家养之前。“这并不意味着早期人类没有吃块茎,但他们得到的营养可能不像现代人一样多。”Perry说。 烹饪塑造了人类祖先基因以及人类的胃的一个标志是现代人、尼安德特人以及丹尼索瓦人全都失去了咀嚼肌球蛋白基因MYH16,该基因有助于让黑猩猩的下颌获得强大的咀嚼肌。Perry表示,这可能是因为烹饪让食物变软的一个结果。这与此前一些早期人类“大厨”的证据相符,比如中东地区的尼安德特人就可以烹煮大麦粥。 现在,Perry与其同事正在试图确认,这个基因是什么时候在人类谱系中丢失的。他表示,尼安德特人、丹尼索瓦人以及现代人咀嚼肌基因的丢失表明,烹饪在他们共同的祖先直立人时期就已经出现。(红枫) http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2015/2/313196.shtm
个人分类: 科学研究|1149 次阅读|0 个评论
舌尖上的味蕾,基因里的偏好
热度 7 xiazhi397288 2014-6-22 00:24
《舌尖上的中国2》业已落幕,在引起无数争议的同时,也再一次的引燃了人们对美食的热情。酷热的午夏,一帮朋友积聚,小憩。何谓佳肴,再次占据着话题的中心。大家争执着,众口难调:有的喜吃湘菜,有的偏好粤菜,有的钟情甜品,有的对海产品唯恐避之不及。。。 为什么不同的人口味喜好会不同?口味的不同是否与人的本质区别——基因有关呢? 答案是肯定的,而且饮食喜好不止与味觉基因有关,与嗅觉基因也有关系。 你有饮食偏见吗? 甲之蜜糖,乙之砒霜,拿香菜来举例最贴切不过了。喜欢香菜的人吃什么都想放点香菜进去,厌恶香菜的人闻着味道就有一种本能的排斥,将之列为“黑暗香料”。2013年西安晚报称微博上举办了“最讨厌吃的菜”的票选活动,香菜获得了9600票成了榜首,网友称其为“凉菜毁灭者,豆腐脑专业黑,肉食破坏王”。 据报道,讨厌香菜的人在不同人种间的比例还有差别,2012年两位加拿大科学家统计发现东亚人讨厌香菜的最多,有21%;拉丁裔和中东地区讨厌香菜的人比例最低,分别只有4%和3%。研究发现这是11号染色体rs72921001的位点多态性在作怪。而且,如果OR6A2嗅觉受体基因出现变异,就会显著的表现出对香菜的排斥,闻起来觉得有似碱性肥皂味。 祖先们没有我们有“口福” 对于大自然的所有生物来说,生存都是第一位的。“植物之所以存在是为了成为人类的食物”这个命题绝对不正确。野生和原始、未成熟的蔬菜瓜果不仅口感不好,而且有毒。我们今天吃到的蔬菜瓜果都是经过多年的栽培改良的。所以原始人吃的一定没那么好,虽然那时候山清水秀自然风光好,没有大气污染水污染什么的,出产的都是有机食品。 即使到了现在,发芽土豆和青西红柿也不能多吃,因为里面含有糖苷生物碱,吃过后会出现中毒现象。英国就曾经发生过78位学生因食用含龙葵碱过高的土豆而集体中毒的事件。而且要知道,这个糖苷生物碱是比较稳定的,且很难通过烹饪破坏掉,往往得用170摄氏度以上的深度油炸处理才行。 可见人类是吃货这是天生的,经过许多代的栽培,现在的蔬菜瓜果既有营养又兼顾口感。 发现你的味觉基因 据悉,我们的味觉基因包括“酸味”、“甜味”、“苦味”、“咸味”、“鲜味”五个大类。酸、甜、苦、咸、鲜是基本的味觉组成,科学家们已经确认了一些与味觉能力相关的基因。比如,有二十几个基因与不同类型的苦味相关联。我们味觉的敏感跟我们与大自然作斗争有关。 刚我们提到了发芽土豆的例子,有毒的土豆会变苦,如果苦味基因比较敏感,就能因抗拒吃它而降低中毒风险。据悉,苦味味蕾是口腔中最发达的味蕾,苦味基因也是味觉基因中种类最多的,达数十种,这也表明苦味基因是受到自然选择而被最多保留下来的基因,说明他对人体有帮助。比如,有种苦味基因为TAS2R16,这个基因强的人对苦味敏感,能尝出植物中常见的吡喃葡萄糖苷类毒素。值得一提的是,复旦大学的一项研究曾发现,中国人的TAS2R16苦味基因最发达,他们还推测出5000-6000年前,中国曾发生过大规模的自然筛选,那些不能尝出有毒植物中苦味的人被淘汰,而那些无毒或毒性很低的植物被保留下来并进化至今。 再来说甜。来自美国哈佛医学院的一个科研小组在最新一期英国Nature Neuroscience 杂志上报告说,他们发现实验鼠体内某特定基因可能控制着甜味受体的产生。另一组美国研究人员也同时发表了同样的研究结果。他们都认为,甜味物质与甜味受体结合便会产生电流刺激,令大脑感知这种味道。 而另一项美国的研究则是建立在对74对同卵双生子和35对异卵双生子研究的基础上的。分析称,人的酸味敏感度由基因和环境共同决定,不过,基因起到约53%的作用,高于环境因素。 辣味基因的发现,则源自于意大利科学家“重走丝绸之路”的创举。他们研究古老丝绸之路上那些没有被现代文明所影响的部落,从他们经久不变的饮食习惯中探究基因对口味的影响。他们在一些已知的基因中发现了8个突变位点,其中就包括一个与感受辣味相关的离子通道蛋白编码基因,这个基因也决定了人们的口味偏好。 个性化菜谱定制成为可能 挑食?或许很大程度上缘于基因不同。常见到电视里的美食家们,尝一口食物,就能分辨出里面放了什么料,各有什么样的滋味,混合在一起后就成了什么样的味道......这神乎其神的技能总让人羡慕(当然,羡慕的是他们总能吃好吃的这件事)。其实这表明了这些美食家的味觉基因比一般人敏感(我就只能分辨两种:好吃,不好吃),这些人被称为味觉超常者。佛罗里达大学嗅觉和味觉中心教授Linda Bartoshuk称,与男性相比,味觉超常的这种能力在女性身上更为常见,而亚洲人和非洲裔美国人中味觉超常的人又比白种人要多。她估计,在美国,大约有15%的人是味觉超常人士。 我们提到的味觉超常者,许多让你我甘之如饴的食物,对它们来说尝尝都如遭雷击。因为挑剔,他们都有一份自己独特的食谱,记录的都是自己爱吃的食物。而味觉不那么灵敏的你,可能就要经历漫长的尝试,吃遍所有黑暗料理才能用排除法理出自己爱的食物。 将来也许每个人都能拥有一份属于自己的餐谱——随着味觉基因及大脑神经回路奖赏机制(吃的好吃的你会觉得愉快,还惦记着下次在吃,再就是神经回路奖赏机制带给你的进食愉悦感)的不断发掘,基因检测将可能帮助每一个人准确定位每个人爱吃什么不爱吃什么。 当然,这份个性化菜谱不能仅照顾到你爱吃的,有营养的也将在这份菜谱的列表里。虽然美食家蔡澜说,美食总是从牺牲一点健康开始的。但除了口腹之欲的满足,拥有健康的身体才能长久的吃下去不是么。 美食不止跟味觉、嗅觉基因有关,它还蕴含着感情与历史。大多数人都具有小时候得来的故乡味觉记忆,它非常强大,让人对之念念不忘,据说孩子想家了,多半是想家里的饭了。食物的传播交融史,伴随着人类社会的变迁史。某个地方的菜传到了另一个地方,说明这两个地方的人之间有交集了。 正色而言,舌尖2到底是一部纪录片,除了美食,还涉及到人类的文化、历史。从食物的演进史中窥见人类历史的进程,也不失为一次好的领悟了。
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《舌尖上的中国》贯穿的历史唯物主义思想
lcguang 2014-4-19 12:03
  舌尖上的中国影响巨大, 其与众不同在哪里? 就在于其中贯穿的 历史 唯物主义思想——食物生产方式决定味觉快感! 而这一思想就是我的专著《美感奥妙和需求进化》中的基本思想: http://www.survivor99.com/lcg/books/beauty/index.htm ;  以前的美食大多是表现特色, 好吃, 却没有追究其 历史 原因, 生产力和生产方式的原因。  舌尖上的中国不同, 它探究好吃的 历史 必然性。历史唯物主义肯定, 存在决定意识, 意识反映存在又反过来促进存在发展。我们的味觉——意识之一—也是如此, 它反映食物生产方式和需求关系。 有人喜欢吃毛豆腐,臭豆腐; 而其他人不喜欢。 显然是生产方式和需求关系的原因。 给人印象最深的是,有少数民族稻田养鱼,从而有烤鱼美食; 有肉类存储方式, 于是有金华、 诺邓火腿 等腊味。 编剧或许看我的书,如果没看过,那是英雄所见略同。 我相信我的书会加深大家对《舌尖上的中国》的理解。 不光味觉快感如此,其实美感也是如此。 不光人类如此, 动物也是如此。老虎不喜欢吃水果, 兔子不喜欢吃肉, 好吃的性质不在食物本身, 而在需求关系之中。  鹦鹉居然觉得泥土美, 并且表现在脸颊上了。 原来鹦鹉喜欢吃树叶, 同时吃粘土可以排毒。 喜欢吃螺丝的鸭子。 更多的例子和图片见这里: http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2056do=albumid=23161 人类需求和各种快感 功能是如何进化的? 达尔文及生物学本身解决不了, 而推广历史唯物主义某些思想到生物学, 就可以解决这一难题!
个人分类: 美感,需求和进化|3717 次阅读|0 个评论
舌尖上的接收器
热度 13 Lewind 2013-7-9 14:12
(本文已发表于《瞭望东方周刊》) 机器人的接收器   读本科的时候,我曾经报名参加了一个机器人制作团队,代表中国参加在日本举办的世界机器人大赛。那一届的比赛题目是射门机器人,要求能在赛场上拾起己方半场内的球,退回到射门区之后再把球射向对方的球门。   要让机器人走起来,首先要让它知道自己在场地上的位置。大家提了很多方案,比如装上摄像头,用图像处理程序来识别球门,或者使用激光测距仪等等。但不是实现起来太复杂,就是造价太高。最后,我提了个方案:在机器人底部的四角各安装一个红外线发射接收装置,利用与鼠标类似的原理来检测自己在场地上的移动速率。这四块电路板虽小,却是我们的机器人身上唯一的接收器,是它感知外面世界的通道。   本科毕业之后,我离开了自动化专业,转身跨进了生命科学的大门。其实这两件事情并没有一般人所认为的那么遥远——生命本身就是宇宙中最复杂、最奇妙的自动化系统,哪怕只是一个细胞,其复杂程度都远远超过人类所能研制出来的最精密的机器。而且,无论是人类创造出来的自动机器,还是大自然进化出来的生物机器,它们都需要感知外面的世界。就像我们当年的比赛机器人不能在射门区之外射门一样,生物体也要针对不同的外界环境做出正确的选择才行。 味道的化学   在我们所面对的外界环境之中,食物绝对是既重要又复杂的一件事情:苦的东西不能吃,可能有毒;甜的东西要多吃,能量很高;酸的东西要小心,可能已经变质了。而了解这些味道,是我们人类与生俱来的本能。养过孩子的人都知道,六个月大的婴儿吃到甜的食物就会高兴得手舞足蹈;吃到略微发苦发涩的食物就会直接吐出来;而吃到酸的食物则会皱起眉头。当然,我们只不过是从动物祖先那里继承了这种本能而已。利用这种本能,动物可以保护自己在没有冰箱、没有保质期的大自然中不至于吃坏肚子。   不难想象,味道不过是代表着不同的化学物质罢了。糖是甜的,盐是咸的,醋是酸的,药是苦的,这是任何人都知道的基本常识。问题在于:我们的身体又是如何把这些化学物质转化为大脑接收到的神经信号的呢?   或许有人会回答:靠舌头呗!还有人可能会给出更精细的答案:靠的是味蕾。再深入探究的话,应该说是味蕾中的味觉细胞。味觉的神经电信号最初就是由这些味觉细胞产生的。那味觉细胞又是靠什么来感受不同味道之中的化学物质呢?笼统说来,这种位于舌尖上的接收器就是:蛋白质。   大家都知道,蛋白质写在各种食品包装上的营养列表里,是我们每天都要摄入的营养物质。但很少有人知道,其实我们的身体主要就是由蛋白质组成的。虽然基因这东西被吹得神乎其神,但真正让我们能吃、能跑、能说话、能睡觉的并不是基因,而是充斥在细胞各处的蛋白质。基因所记载的,只是这些蛋白质的生产手册。 通道与受体   感受味道的蛋白质,具体来说属于一种叫做膜蛋白的蛋白质。它们位于细胞的表面,分成两大类:一类能够接受特定的外界分子并与之结合,称为受体;另一类是空心的,等于在细胞表面上开了一个孔洞,方便物质出入细胞,称为通道。   通道蛋白对于人体来说是非常重要的。如果没有它们,细胞就无法与外界有效地交换物质,养分进不来,废物也出不去;更要命的是,有些重要的生物学功能就无法实现了。比如说钠离子通道,能够让带正电的钠离子进入神经细胞,改变细胞内外的电压差,进而引发神经冲动。这正是我们需要吃盐的原因之一,盐里面的氯化钠能够补充神经系统所需的钠离子。过度缺乏钠离子就会导致休克,所以我们在大运动量之后才既要补水也要补盐。咸味的感知所利用的也正是钠离子通道。当我们吃了咸的东西,钠离子会从通道大量涌入感知咸味的味觉细胞内,从而引发神经信号。   我们在中学化学中都学过,酸性物质溶于水中就会产生大量的氢离子。氢离子越多,溶液也就越酸。舌头上的味觉细胞也利用了这一原理。感受酸味的细胞表面带有对氢离子敏感的通道,大量的氢离子会导致这种通道关闭。这一信号进一步转化成神经信号之后,我们就尝到了酸味。   除了咸味和酸味之外的其它味道,主要都是依靠味觉细胞表面的受体来实现的。这些受体就像是机器人的接收器一样,只不过它们接收的不是电磁波,而是化学小分子。俗话说:一把钥匙开一把锁。受体蛋白也是如此,依据自身形状的不同,所能结合的小分子也不相同。一旦受体识别到与自己匹配的小分子,两者的结合会导致受体发生形变,进而引发细胞内的一系列生物化学反应,最终放出神经信号。   那么,既然我们能够尝出成百上千种不同的味道,是不是也有成百上千种不同的味觉受体蛋白呢?其实不然。我们舌尖上的接收器往往都是多功能的,同一种受体蛋白能够识别比较类似的多种化学物质。这让我们的味觉变得不那么“精确”。比如说苦味吧,能够引起苦味的化学物质很多,但并不全都有毒。否则我们就不会饮苦茶、吃苦瓜了,更不会有“良药苦口”这样的名言警句了。再比如说甜味,葡萄糖、果糖、蔗糖等等各不相同的分子,都能引起甜味的感觉。人们正是利用这一点发明了甜味剂——能够被受体识别,产生甜味的感觉,但不能被人体吸收利用,不会导致发胖。 英文标注原图版权归洛克菲勒大学出版社所有 要鲜不要辣   其实,我们人类只能够尝出五种不同的基本味道。而且这五种味道并不是我们中国人常说的“酸、甜、苦、辣、咸”,而是“酸、甜、苦、咸、鲜”。   为什么辣不是一种味道呢?因为它跟味觉完全没有关系。我们中国人会说“火辣辣的”。而英语的说法更直接,人们一般都用“热”(hot)而不是“辣”(spicy)来形容辣的东西。这不是大脑的幻觉,而是切切实实的感受。   实际上,辣是由一种叫做辣椒素的化学物质引发的。舌头上的辣椒素受体的正常功能当然不是用来探测辣椒素,而是负责感受温度和痛觉。所以,当你辣得汗流浃背的时候,只不过是因为我们的身体误以为自己碰上了极热的天气而已。另外,这种辣椒素受体遍布我们能够感受痛觉的全身各处。于是,“被辣到”绝对不是只有舌头才能享受的特殊待遇。同样的道理,四川人和重庆人酷爱的“麻”也不是一种味道。它实际上是对局部神经的暂时性麻痹所造成的感受。更糟糕的是,有严格的科学研究表明,过度吃辣会杀死你舌头上真正的味觉细胞,导致味觉能力的退化。   说完了辣,再来说说鲜为什么是一种味道。鲜的英文是umami,从发音上就可以看出来,是日语对于英语的又一贡献。当然,早在西方世界不知道日本为何物时,罗马人就已经懂得使用发酵的鱼酱来提鲜了。但是,真正在科学上研究并搞清楚鲜味本质的是一位日本的教授。于是很自然的,他把这种从未被明确作为味道提出来的鲜味用日语来命名了。   感受鲜味的受体所探测的化学物质是谷氨酸,它是组成蛋白质的20种基本氨基酸之一。而我们今天所用的味精,其主要成分就是谷氨酸的钠盐。有生物学家认为,之所以我们要懂得辨别鲜味,主要是为了判断食物中蛋白质的含量。不过也有生物学家对此持保留意见。或许,我们的汉语能在这个问题上做出贡献。“鲜”这个字本身有“新鲜”的意味。鲜味很可能最早代表着肉类食物的新鲜程度。我们在进化中保留了对这种味道的鉴定能力,很可能是为了吃到营养价值更高、更健康的新鲜肉食。   值得一提的是,很多人都认为舌头上品尝各种味觉的区域是不同的,所以品葡萄酒的时候才要把舌头卷起来,防止舌头两侧对酸味敏感的区域碰到酒液。就连周星驰的《大内密探零零发》中也曾对此有过细致而夸张的演绎。但其实这是完全没有科学道理的。现代生物学研究表明,各种味觉感受器在人舌头上的分布的确是有区域的,但这些区域完全重叠在一起。具体来说,舌头的中间部分基本没有味觉能力,而前半部分和后部以及两侧则具有完全相同的味觉能力。 英文标注原图版权归《自然》出版集团所有 五味之外   除了“酸、甜、苦、咸、鲜”这五种基本的味觉之外,我们的舌头还有其它一些不那么敏感的味觉能力。如果口腔内出血,有的人会尝到一种铁锈味。这实际上是血液中用于携氧的铁离子被我们的舌头探测到了。这种味觉能力可以让我们对鲜血有足够的敏感度,在人类还需要捕猎为生的原始时期肯定是极为有用的。另外,我们的舌头上还有能够结合脂肪分子的受体蛋白,所以肥肉所带来的愉悦口感实际上也有一部分是味觉作用。   当然了,只靠五种基本的味觉不可能组合出舌尖上的中国那千变万化的味道。或许很多人并不清楚,各种食物的味道,大部分是靠鼻子闻,而不是靠舌头尝。大家肯定都有过感冒了吃饭不香的经历,其中很大一部分原因就是因为我们鼻腔里的嗅觉细胞全都被鼻涕覆盖住,闻不见气味了。有科学家做过更严格的实验,证明我们在闻不到气味的时候,根本分辨不出自己吃的是什么食物,喝的是什么饮料,甚至连茶和咖啡都区分不开。   有趣的是,在嗅觉细胞表面用于探测各种气味小分子的接收器,是一种与味觉受体非常相像的受体蛋白质。更不可思议的是,在我们视网膜上探测光信号的蛋白质,与味觉受体和嗅觉受体也是极为相似的。这些受体蛋白统统属于同一个大家族,学名称为G蛋白偶联受体。2012年诺贝尔化学奖两位得主的获奖原因,正是由于他们在这个家族蛋白质的研究上所做出的巨大贡献。   与味觉不太相同的是,嗅觉受体能感受的小分子种类要多得多。人类基因组计划研究结果显示,我们每个人可能有384种不同的嗅觉受体蛋白。不过,与其它哺乳动物相比,人类在进化中已经丢失了超过一半的嗅觉蛋白基因。这或许是因为我们不用撒尿去圈地盘,也不用在黑夜中靠嗅觉发现敌人或猎物,更不用靠闻体味来辨别亲人。话说回来,这384种嗅觉也足够了,足够我们缔造一个美食的浮华世界——只不过,它未必是在舌尖上的。
个人分类: 付梓拙作|11808 次阅读|21 个评论
植物的感官世界
热度 18 saraca 2012-12-13 13:56
植物的感官世界
图1:美丽的花儿,美丽的世界 美丽的花儿总会触动我们的视觉和嗅觉。然而,你可曾想过植物也有感觉? 对于植物来说,感觉极其重要。与动物不同,植物既不能为寻找食物而四处奔走,也不能主动逃避虫害的肆虐,更不会擅自挪动位置找寻可遮风避雨的“居所”。任凭风吹雨打、烈日暴晒,植物只能逆来顺受。因此,植物更需要灵敏的感觉来“察言观色”,以便应对瞬息万变的外界环境。或许你会笑着说:“子非鱼,焉知鱼之乐?”确实,植物不像动物一样,有鼻子有眼,生耳朵,长嘴巴,甚至还有皮肤。没有这些感觉器官,它们怎么可能有感觉呢?那么,请你跟随我们一同走进植物的感觉世界,你会慢慢明白:原来植物的感觉这么有趣啊! 植物的视觉 像人类一样,植物也会看。人类之所以能看到东西,是因为眼里有光感受器;植物在它们的茎干和叶子里,也有光感受器。那么,植物看到了什么?最简单的答案:植物看到了光。 植物的光感受器能识别出红光和蓝光,甚至是人类肉眼不能看到的光波,如光谱中的远红外光和紫外光。通过这些光感受器,植物还能识别光源的方向,准确判断光线强弱,调节生理活动来适应光照周期。 达尔文的后期研究成果向人们展示了植物的趋光性(向光性),即植物往往会偏向于强光一方,以获取更多光能进行光合作用。植物的趋光性主要源于细胞内的一类光感受器——向光素。向光素对蓝光很敏感,分布于植物茎尖处。当植物向光的茎干一侧感受到蓝光,就会产生信号连锁传导,终止植物生长素的活动。与此同时,背光处的茎干细胞继续生长,这样就使植物向光强的方向弯曲生长。 另一类光感受器叫光敏色素,它能感受红光和远红光。在不同的光谱下,光敏色素有两种可相互变换的类型,即红光吸收型和远红光吸收型,主要是方便植物可吸收不同波长的光波来进行生理活动。 尽管植物的向光素和光敏色素这两种光受体与动物眼睛的光受体截然不同,但有研究表明,另一种光受体——隐花色素普遍存在于高等真核生物中,它能帮助动植物识别蓝光和紫外光。有了隐花色素光受体,植物除了可建立体内特有的生物钟或生长节律,调控生长发育外,还靠它来知晓钟点时辰哩。 图2: 植物的晨光浴 植物的触觉 植物对周围环境的变化相当灵敏且容易触动。瞧,风轻轻地拂过树梢;小虫子慢慢地爬过叶片;藤蔓伸出长长的须尖儿,想找一高枝“落脚”。一次简单的触摸或轻摇都足以干扰植物的生长,这就是为什么风大的地方,植被总是低矮,呈垫状。 在一定程度上,植物能感受到机械损伤带来的感觉。触觉反应最明显的要数食肉植物“明星”——捕蝇草。捕蝇草的叶片高度特化,左右对称呈夹子状,酷似贝壳。其叶缘处排列着长长的刺毛,左右交错,闭合时,密封严实。当一只苍蝇不慎落入其内,捕虫夹将以不可思议的力量迅速闭合,将其牢牢困住,慢慢享用。聪明的捕蝇草知道什么时候该“关门”,这主要归功于捕虫夹边缘上的触毛可灵敏地觉察到猎物的“登门造访”。 捕蝇草对猎物的感觉与一只苍蝇爬在你的手臂上的感觉,有着惊人的相似。当皮肤上的触觉受体意识到苍蝇存在时,激活的电流沿神经传送到大脑,大脑收到信号做出应急反应。同样,当一只苍蝇蹭到捕蝇草的触毛时,产生的电流迅速传给叶子,激活了细胞膜上的离子通道,促使捕虫夹快速关闭,整个信息传递过程不超过 0.1 秒。 显然,大部分植物对外界碰触的反应没有捕蝇草这么快,但它们对外界机械刺激的反应是相似的。令人吃惊的是,动植物细胞对外界触碰的反应都由同一类蛋白质起作用。触碰受体深植于细胞膜内,当受到外界压力或变形时,它会通过细胞膜释放带电荷离子,形成细胞内外的电荷差,从而产生电流。这些触觉反应能保证植物对外界变化做出特定、适合的应对策略。 图3:小蟋蟀钻花心了,痒痒吗? 植物的嗅觉 菟丝子是一类寄生植物,几乎没有叶绿体,只能靠吸食其他植物体内的营养来生活。为了寻找合适的栖身寄养之所,菟丝子靠嗅觉识别合适的寄主,堪称植物界的“警犬”。有趣的是,大部分植物都有嗅觉,唯独菟丝子对臭味却“独有钟情”。。 在嗅觉方面,植物与动物可相提并论。动物鼻子中的嗅觉受体能识别并结合空气中的目的分子,植物也有嗅觉受体并对挥发性化学物质及其敏感。追溯到 20 世纪 20 年代,美国农业部的研究者发现,果实自然成熟的过程会产生大量乙烯,气味香甜,可加快果实的成熟。乙烯不仅可确保一只果实熟透,还会诱使相邻果实集体成熟。果实的批量成熟对于植物的“传宗接代”来说颇为重要,因为乙烯的芳香可吸引大量动物前来品尝,帮助植物传播种子。 此外,气味还能帮助植物互通信息。 20 世纪 80 年代的一项研究表明,一棵受到毛毛虫咬食的树,不仅自己会合成害虫不喜欢的化合物,还会给其他健康树发出“警报”,使远处未受咬食的健康树合成同样的化合物。 图4:尚未成熟的西番莲果实 植物的味觉 人类的嗅觉和味觉往往紧密相连、各行其责:嗅觉捕捉挥发性气体,味觉识别可溶性物质。植物的嗅觉与味觉的关系同样紧密,最明显的例子就是植物对虫害或病原菌的应急反应。在受到外界侵害时,植物通过释放大量挥发性气体,为同伴发出警告,其中最主要的一种成分是茉莉酮酸甲酯。尽管茉莉酮酸甲酯是一种高效的空气传递的信号分子,但它在植物里没有活性。相反,当它通过叶面上的气孔向外发散时,就会变成水溶性的茉莉酮酸,吸附在细胞内特定的受体上,引发叶子的抵御反应。如同人类舌头上分布着功能不一的味蕾细胞一样,植物也有不同类型的可溶性分子受体。 植物的味觉不仅可以感受危险和干旱的来临,还能识别亲缘类群。由于味觉负责识别可溶性化学物,植物的大部分味觉反应都在根部悄悄进行。 2011 年的一项研究表明,植物能利用根际间的化学信号来识别周围与自己有亲缘关系的类群。在没有亲缘关系的相邻植物中,根际间也有信息交流。另一项最新研究发现,当一排植物集体遭遇干旱时,只需 1 小时就可将信息传递给五排之外的植物,提醒它们关闭气孔,减少水分蒸发。不过,虽然身为邻居,没有根际间交流的植物却没有这个应急反应。 植物的听觉 关于植物对音乐的喜好,人们众说纷纭:植物喜欢古典乐,讨厌摇滚乐;喜欢轻音乐,讨厌重金属;喜欢舒缓平和的乐曲,讨厌欢快激昂的乐曲……奇怪的是,音乐对植物生长有益的观点却惊人地一致。 从生态适应性的角度来说,音乐与植物毫不相关,我们也没法希冀两者琴瑟和谐。然而,从理论上来说,植物能听到某些声音对于它们来说是有好处的。例如,虫子爬上叶面时的震动声,蜜蜂飞舞时的嗡嗡声,蚜虫翅膀的扑腾声,甚至由更小生物发出的极其微弱声响,都会给植物一种安全防范提示。更为离奇的是,植物还能通过识别其他植物身上发出的声音而获益。最近,瑞士伯尔尼植物科学研究所的研究人员捕捉到干旱来临时松树和橡树发出的超声波震动,这也许在提示其他植物做好应对干旱的准备。此外,意大利的科学家运用一套严谨的科学方法来研究植物的听力。前期研究表明,谷物类根尖会朝着有特殊节律震动的方向生长。更有趣的是,根尖还会发出声波。 然而,目前人们还没弄清楚植物是如何产生声波的,更不用说它们是如何捕捉声音。当然,假如这项研究成功了,到那时我们就会说,植物和动物一样,都具有五官功能。无论实验结果怎样,我们都可以毫不迟疑地说,植物在自己的世界里也有其独特的感觉体验。 图5:异彩纷呈的花花世界 备注:本博文的文字内容主要参考了以色列著名科普作家 Daniel Chamovitz的内容,结合自己的体验编译而成。文字部分已被《科学画报》采纳,刊登于2012年第12期的《自然奥秘》专栏。 Daniel Chamovitz: the director of the Manna Center for Plant Biosciences at Tel Aviv University, Israel. His new book is What a Plant Knows (Oneworld Publications/Scientific American/Farrar, Straus and Giroux). 另:为给部分对植物感兴趣的朋友更多信息,现将主要参考文献列入其下。 主要参考文献: Chamovitz D. 2012. Rooted in Sensation: Taste. New Scientist . 215 (2879 ): 37. Chamovitz D. 2012. Rooted in Sensation: Sight. New Scientist . 215 (2879 ): 35. Chamovitz D. 2012. Rooted in Sensation: Hearing. New Scientist . 215 (2879 ): 37. Chamovitz D. 2012. Rooted in Sensation: Smell. New Scientist . 215 (2879 ): 36. Chamovitz D. 2012. Rooted in Sensation: Taste. New Scientist . 215 (2879 ): 37. Gagliano, Monica; Mancuso, Stefano; Robert, Daniel. 2012. Towards understanding plant bioacoustics. Trends in plant science: 17(6) 323 - 325. Gen-ichiro Arimura, Kenji Matsui, and Junji Takabayashi. 2009. Chemical and Molecular Ecology of Herbivore-Induced Plant Volatiles: Proximate Factors and Their Ultimate Functions. Plant Cell Physiology. 50(5): 911-923 Falik O, Mordoch Y, Quansah L, Fait A, Novoplansky A. 2011. Rumor Has It…: Relay Communication of Stress Cues in Plants. PLoS ONE 6(11): e23625. Hines P. J., Sweet Smell of Communication.2006.ScienceSTKE. tw342. Pennisi E. 2006. Parasitic Weed Uses Chemical Cues to Find Host Plant. Science. 313 (5795):1867. Runyon J. B., Mescher M. C., De Moraes C. M. 2006. Volatile chemical cues guide host location and host selection by parasitic plants. Science. 313: 1964-1967. Runyon JB, Mescher MC, De Moraes CM. 2008. Parasitism by Cuscuta pentagona attenuates host plant defenses against insect herbivores. Plant Physiology.146: 987-995.
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方博士以及一般人思考中的缺陷
liwei999 2012-7-22 16:00
方博士以及一般人思考中的缺陷。 作者: mirror (*) 日期: 07/21/2012 21:53:13 挂上方博士一是抓眼球,二是因为寻正的博文 方舟子的乳头真多 。寻正博文所说的事情不错。只是“抵触情绪”太大,降低了一些可读性。 一个问题是把味觉敏感度的标定与传感器的密度联在一起了。一般人都会认为这是当然的。有这样的因素,但是味觉失常的患者并不是因为解剖学上的传感器消失了才得病。 传感器的密度大,效果就好。前一阵商家宣传相机时用过CCD像素数目来说事儿。计算机也用过频率的高低来说事儿。如今这阵风过去了,大约不是消费者变“聪明”了,而是由于商家这边的一些理由。 一般来说CCD像素数目多了的确是好。但是好了也贵了就没有人问津了。把CCD做小了,但像素更小了,显得像素数更多了。这才是一个赚钱的“技术”。CCD的像素小了,可以储存的电子数目也就少了,像素感光的层次就要受到损失。人眼感受图像品质的因素实际上是有几个,像素尺度只是其中的比较直观的一个。用于科研的CCD就没有宣传多少像素的说法。这类研究用途的东西,往往更注意噪音和感光的层次。比如说胶片不过几百档的黑白浓度分辨。到了相机上的CCD可以到几千,研究用的可以是几万。像素小了,相对噪音就要偏大,存储电荷量就要变低,效果就不好了。因此讲究的要保持一定的像素大小,用低温降噪音,靠扩大器件尺寸来增加像素的数量。显然这是个与降价相反的方向。 另一个是“我们的嗅觉要比味觉敏感得多,要敏感一万倍”说法的问题。寻老师的批判说在点子上了。为了吸引读者的眼球,“没有任何一个作者知道自己谈论的是什么,当然这包括方舟子”。作为批判者的寻老师也只顾了“批判”,却犯了与一般人认识相同的错误。 Quote 寻老师说: 第二种理解则来源于嗅觉与味觉的探测阈值,比如嗅觉的探测阈值比味觉在 浓度 上低10000倍,这种比较的麻烦在于,二者探测的东西不一样,用哪样物质做对比才是适当的呢?味觉探测的是液体中的味觉 物质浓度 ,嗅觉则是气体中的嗅觉 物质浓度 ,即使是同一种物质,也不具有可比性,更何况许多物质在气液相中 浓度 本身相差会超过10000倍。 传感器对液体和对气体的探测阈值不同。这个敏感度是来自测量对象本身的特征(液体气体之差),而并非是传感器(味觉嗅觉)的奇迹。因此,也不是个 浓度 云云的问题。 能否感觉、识别出来,根本的思考在于S/N。但是人们往往在这个根本的思考上的训练不足,到用的时候就抓瞎了。夜里的星星与白天星星的发光量是不变的。但是白天人们看不到星星。理由是太阳光的“本底”(噪音)高了。气体与液体也是如此。一个一个的数原子,绝对是气体的感度(灵敏度)高。因为气体的定义是如此:粒子间无相互作用,有充分的空间和时间处理一个粒子。而液体的粒子密度就不一样了。高密度使他们之间相互影响,把本底抬高了。因此检测的敏感度自然也就下降了。 但是这样的思考,不知是什么缘故,能不受干扰一贯使用的人为数不多。镜某以为跟信不信上帝一样,与受不受高等教育无关。 ---------- 就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。
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MIT研究出新的味觉和嗅觉的数学模型
毛宁波 2012-1-25 08:41
MIT研究出新的味觉和嗅觉的数学模型
The mathematics of taste By using ‘genetic programming’ to crossbreed algorithms, researchers help flavor companies figure out what their customers like. The design of aromas — the flavors of packaged food and drink and the scents of cleaning products, toiletries and other household items — is a multibillion-dollar business. The big flavor companies spend tens of millions of dollars every year on research and development, including a lot of consumer testing. But making sense of taste-test results is difficult. Subjects’ preferences can vary so widely that no clear consensus may emerge. Collecting enough data about each subject would allow flavor companies to filter out some of the inconsistencies, but after about 40 flavor samples, subjects tend to suffer “smell fatigue,” and their discriminations become unreliable. So companies are stuck making decisions on the basis of too little data, much of it contradictory. One of the biggest flavor companies in the world has turned to researchers in MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) for help. To analyze taste-test results, the CSAIL researchers are using genetic programming, in which mathematical models compete with each other to fit the available data and then cross-pollinate to produce models that are more accurate still. The Swiss flavor company Givaudan asked CSAIL principal research scientist Una-May O’Reilly, postdoc Kalyan Veeramachaneni and the University of Antwerp’s Ekaterina Vladislavleva to help interpret the results of tests in which 69 subjects evaluated 36 different combinations of seven basic flavors, assigning each a score according to its olfactory appeal. For each subject, O’Reilly and her colleagues randomly generate mathematical functions that predict scores according to the concentrations of different flavors. Each function is assessed according to two criteria: accuracy and simplicity. A function that, for example, predicts a subject’s preferences fairly accurately using a single factor — say, concentration of butter — could prove more useful than one that yields a slightly more accurate prediction but requires a complicated mathematical manipulation of all seven variables. After all the functions have been assessed, those that provide poor predictions are winnowed out. Elements of the survivors are randomly recombined to produce a new generation of functions; those are then evaluated for accuracy and simplicity. The whole process is repeated about 30 times, until it converges on a set of functions that accord well with the preferences of a single subject. Because O’Reilly and her colleagues’ method produces profiles of individual test subjects’ tastes, it can sort them into distinct groups. It could be, for instance, that test subjects tend to have strong preferences for either cinnamon or nutmeg but not both. By marketing one product to cinnamon lovers and another to nutmeg lovers, a company could do much better than by marketing one product to both. “For every one of these 36 flavors, someone hated it and someone liked it,” O’Reilly says. “If you try to identify a flavor that the whole panel likes, you end up settling for a little bit less.” O’Reilly and her colleagues haven’t had an opportunity to empirically determine whether their models correctly predict subjects’ responses to new flavors. So to try to establish their model’s accuracy, they instead built another model. First, they developed a set of mathematical functions that represent subjects’ true taste preferences. Then they showed that, given the limitations of particular test designs, their algorithms could still divine those preferences. Although they developed the model purely to validate their approach, O’Reilly says, flavor researchers were intrigued by the possibility of using it to develop more accurate and efficient test protocols. “People have been playing with these techniques for decades,” says Lee Spector, a professor of computer science at Hampshire College and editor-in-chief of the journal Genetic Programming and Evolvable Machines , where the MIT researchers’ latest paper appears. “One of the reasons that they haven’t made a big splash until recently is that people haven’t really figured out, I think, where they can pay off big.” Taste preference, Spector says, “is a pretty brilliant area in which to apply the evolutionary methods — and it looks as though they’re working, also, so that’s exciting.” http://web.mit.edu/newsoffice/2012/what-smells-good-0124.html
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走出口味危机
热度 7 fs007 2011-3-6 07:13
寻正 //申明:本文为自创作品,谢绝“非特异性”引用,本文也不存在“非特异性”抄袭。转载可,剽窃不可,剽窃不成将之变成公产强而盗之,则绝对不可。// 改变口味 在超市里我随手抓起一罐零食,其中主要是芥茉豌豆。开罐之后,一股刺鼻香味扑面而来,用四川话说,很“冲”,让人产生将它丢入垃圾筒的欲望。我试着放一颗干豆入嘴,其产生的味觉冲击是爆炸性的,犹如烈火猛然间从舌周爆发,迅速席卷我的大脑,沿着手臂冲向指尖,沿着身躯,传至足底。家里其他人尝一颗之后就绝不愿再尝试。 在极度震惊之后,是一种甜甜的清香,正是这余味,让我把它留了下来。 芥茉是一种具有极强刺激性的调味品,有多次机会品尝过,但我从未喜欢过它的味道。 在英谵中,有“一人的美食是另一人的毒药”(One man’s meat is another man’s poison)的说法。既然这种零食出现在市场上,还价值不菲,想来喜欢的人还真不少,我捧着毒药,下决心要把它变为美食,也就是要改变自己的口味。 口味基础 在科学上,口味(Acquired taste)与味道(Taste)是两个基本概念。味道是客观的,表达为食品中某种引起味觉感受的物质或其识别机制,而口味则完全是个体的,是特定个体针对物理味觉的感受:喜欢或不喜欢,高兴或厌恶,引发食欲或反胃等等。 在不同的文化中,针对味道的识别与重视程度是不一样的,在中国,有人视酸甜苦辣为四大基本味道,也有人在其中加入咸,或者还有麻与涩。 在科学上,我们知道人的味蕾已知有五种基本味觉感受器:甜(Sweet)、咸(Salty)、酸(Sour)、苦(Bitter)、与鲜(Umami)。在教科书的经典描述中,人的舌头分成四大区域,舌尖对应甜与咸,舌侧对应酸,而舌根部则对应苦味,这种描述是针对最早相关研究的歪曲,也陆续受到新的研究的否认,所有的味蕾都能同时感受五种味觉,只是局部针对不同的味道敏感程度不一样而已。 在舌头的中央地区,味蕾较少或不存在。味道感受器不仅仅存在于舌头,比如口腔的“天花板”上也有,在人的胃内可能还有鲜味的感受器,让我们在消化的时候,还能余味无穷。 咸味是味觉细胞通过离子通道感受食物中盐的浓度,主要是钠离子浓度,跟钠离子相似的钾与锂离子也引起相同的感受。咸味引发食欲,促使我们摄入盐,保证身体电解质平衡。 感受甜味的是一种G蛋白偶联受体,它能与食物中的糖类成份结合,不同的糖结合能力不一样,以蔗糖的甜度为100,那么果糖则为140,葡萄糖为75,而乳糖只有50。甜味促使我们摄入高能量食品。 我们对酸味的感觉源于味觉细胞膜上离子通道对酸性食品中的氢离子的敏感性。在自然界中,酸味多由有害食品产生,因此,我们针对酸味的自然趋势是回避,咸味可以压制酸味,改变我们对酸味的回避程度。 苦味跟甜味一样,其感受器是G蛋白偶联受体,已知共有25种,我们已经知道控制这些受体蛋白生产的基因。每一个味觉细胞都会有多种苦味受体,但不同细胞对不同苦味的敏感程度还是不一样的。苦味者多为植物分泌出来的对抗食草动物的化学武器,苦味对分辨有毒食品具有重要意义。 鲜味是由食品中的谷氨酸引发的,我们常用的味精,就是谷氨酸钠(Monosodium Glutamate,MSG)。谷氨酸受体也是G蛋白偶联受体,它还能与核酸结合,引发类似的感觉,而食品中同时存在谷氨酸与核酸时,则会产生协同作用,鲜味大大超过两种刺激物质产生的效应之和。在味精中加入核酸成份,又称为强力味精。鲜味引发食欲与满足感,让我们消费高蛋白食品。 五种基本味道起到趋利(甜、咸、鲜)避害(苦与酸)的作用。但即使是在五种基本味道的层面,我们也面临一个错综复杂的味觉定位过程,鲜味能加强其它四种味觉的感受。在基本味觉之外,我们尚有更多的辅助味觉,已知其受体或感受机制的味道还包括腻(Fatty)、涩(Dry)、辣(Spicy)、麻(Numbing)、与凉(Cooling),在这之外,还有不少未发现明确机制的味道,科学家在味觉的研究上正在不断取得进步。 口味的形成 在我尝试芥茉豌豆五天之后,我开始享受它给我带来的乐趣了,不是说它就不再有刺激性了,而是我开始喜欢它给我带来的味觉上的冲击了。在最初尝试的时候,我带着不安的心情,只能一次吃一颗,现在我大把大把地喂入口中也不觉得难受。 味觉对于人类选择食品的重要性不言而喻,而口味就是意识边缘的一种食物地图,人依靠它来对食物进行综合判断。 我们对食物的选择,一半源于有意识的活动。我曾经写文章解释,被中国人喻为医药祖先的神农氏,其实是中国食品的先驱。由于人体的强大的自愈能力,医学对于人类种族生存来说是可有可无的,而食品则是性命攸关的事,因此,神农氏的贡献在于尝百菜,而不是发现什么中药,他最终死于食物中毒,为历史增添一份悲壮。 科学家针对动物口味的研究,往往涉及到用一种天然喜欢的口味,比如甜与咸,去介导另一种天然不喜欢的口味,比如酸与苦。见到危险,我们本能地要逃避,但最终逃与不逃,还取决于心理与意识活动。对于食物的喜欢与否,我们也进行此种选择,当食物中含有本能上相互冲突的味觉时,比如甜与苦,咸与酸,我们会在潜意识或者意识层次针对食物的安全性与营养价值进行判断,最终形成我们的口味,即,针对某种味道的喜欢厌弃程度。 四川人喜欢吃火锅,我不只一次听到朋友说,即使是胃内装满了食物,他(她)也必须要吃(米)饭,不然,“就觉得没有吃饭”一样。许多的四川人形成了大米口味,他们就把进食跟米饭联系在一起,在他们的食物地图(口味)中,米饭就不可或缺——其它食品取代不了米饭带来的那种满足感。 口味来源于本能、习惯、文化、与主观决策。在前述的主观决策之外,另一半源于无意识的活动。本能层次只能提供给我们一个粗略的食物地图,我们会从生活经历与文化背景中寻找关于食物的信息,正是这种食物信息,最终决定了我们对某种食品的喜欢程度。在婴幼儿时代,我们接触到的食品信息会很大程度上决定我们一生的口味。如果一家人喜欢食咸食米,则其子女多半会发展出喜米喜咸的口味,在其食物地图上记上重重的一笔,往往终身难以改变。 口味是一种复杂的条件反射,涉及一个心理暗示过程。比如饮酒,对于不会饮酒的人来说,饮酒的本能反应是回避——在我们的本能反应中,酒是毒品。少量饮酒有兴奋作用,然而其作用并非在食用时立即发生,立即发生的是本能的逃避反射,对于善于饮酒的人来说,他们已经建立了饮酒——不爽——大爽的心理预期,这种心理暗示常规化之后,这样的人想到饮酒就会兴奋,跟不少年青人想到做爱就兴奋一样。 口味的改变 口味就是你的食物地图,这个地图是保守的,保守才能带来安全。每当你的味道系统输入新的信号时,你的大脑就在依靠这个地图来判断当前食品的安全与效益,当新的信号不能在地图上找到位置时,你就得到警告,而在地图上判断为不良食品时,你的身体就会自动抗议回避。 改变口味就是修改这个地图的过程。 大多数的年青人并不天生喜欢吸烟,如果没有社会文化的影响,烟草商90%会破产,因为吸烟最初都会落入地图的不良食品地带。然而,随着社会文化的影响,当事人不断地自我暗示吸烟会给自己带来益处,随后心理预期在吸烟发生的效应上得到印证加强,最终变成习惯,当事人也就成功地把烟从不良食品地带迁出到了优良食品地带,吸烟在味觉上产生的物理信号永远不会变,但其大脑对信息的处理已经异化,原来的不适,已经变成了一种舒适的感觉。 口味是一种非常易于改变而又很难改变的心理过程。之所以易于改变,任何人可以改变自己的任何口味,只要当事人有着强烈意愿,循着改变口味的程序进行操作,口味改变是必然的结果;然而,口味又难以改变,口味一旦形成,会与人的主观意识产生同步——它已经是自我的一部分了,主观意识极难产生改变愿望,除非是环境逼迫着当事人进行改变。 如果我早知道我购卖的食品是芥茉豌豆,我根本就不会产生购买的欲望。当我无意中“犯错”买了芥茉豌豆,又因为节约而不愿意将之扔掉,环境逼迫着我改变:我主观地判断我的身体抗议不断的芥茉豌豆是美食,在食用过程中,我不停地去适应它的味道,不断地采用心理暗示把食品的好处跟它联系在一起,于是乎它最终成功地被我迁移进了安全食品区,我的本能被压制,潜意识被修改,终于可以顺利地享受芥茉豌豆带来的快感,我现在享受它跟我此前厌恶它一样自然。 潜意识是我们自我的一部分,改变口味是自我毁灭与重建的过程,真实与虚假几乎是一个硬币的两面,因此,你不难见到作者针对口味的改变进行矛盾乃至贬义的描述,比如Kevin Melchionne就把主动改变口味称为自我欺骗,而口味的实质则是牛粪(Bullshit)——你是否真喜欢某种食品(或者艺术品)是不确定的。 掌控自己的口味 你可以随波逐流,让自己的生活经历与习惯以及社会文化决定自己的口味,但也可以增加自己的科学知识,让自己主观地掌控自己的口味。为什么这很重要呢? 人对味觉的感受能力是不一样的,我们有成千上万的味蕾,女性比男性更多,这可能是她们比男性寿命更长的原因之一。当我们年老的时候,我们会逐渐失去味蕾,我们进食的欲望与对食品的价值的判断来源于味觉,我们从食品中取得的心理满足也部分地来自味觉,当我们逐渐丧失味觉时,我们进食时就会产生口味危机,无法查核我们内在的食物地图,口味机制失效,我们就没有胃口。 中国人有句成语,形容一种东西的无趣时,味同嚼蜡。蜡本身是可以做食品的,但不会对味觉产生影响,食蜡显然是一件无趣致极的事,肯定会让人营养不良,生活压抑。 子女孝敬父母时,需要牢记年老的父母进食要求味道更重,这对于保持他们的食欲与保证他们的营养供应与心理健康极为重要。有研究显示,老年人食品的味道对于他们的进食乃至免疫力都有重要影响。 对于老年人来说,重口味实际上是一个两难境地,比如过咸,则会增加心血管高血压的风险,得,未必偿失。如果一个老年人口味更为广泛,他(她)能在更多的食物之中选择,那么他的胃口可能就有了更多的保障余地,但可惜大多数人此时已经无法改变自己的口味了。 更多的人在年青的进候就已经进入了口味危机:他们对食品的偏好导致了他们不能享用健康的饮食。他们摄入的热量过多,导致胖肥,他们摄入的盐分过多,导致高血压,他们摄入的蔬菜与维生素不足,导致便秘、免疫力低下、以及多种常见症状。口味是自我的一部分,因此,他们从根本上缺乏改变饮食习惯的动机与能力。 不过,也不要低估主观意识对内在食物地图口味的控制程度。即使是嚼蜡,比如毫无味道的燕窝,在口味的强烈暗示下,也可以变成食品之王,吃得津津有味。 如果你粗通营养学,就知道营养平衡的重要性,那么,科学地塑造自已的口味就变得十分重要。我的建议是尽量喜欢科学上安全的食品,当你更多地把毒药变成美食时,你会发现,你的生活不但多了很多的食品可供享受,还有了更多的健康生活方式可供选择。 //申明:本文为自创作品,谢绝“非特异性”引用,本文也不存在“非特异性”抄袭。转载可,剽窃不可,剽窃不成将之变成公产强而盗之,则绝对不可。//
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mirror - 嗅觉、味觉、视网膜
liwei999 2010-8-11 08:40
引用: 请教镜老几个问题 (39469) Posted by: (o) Date: December 09, 2006 02:10AM ] 对方的这一段话,凭常识接受了后一句,对前一句确实没有在意,镜老这一提醒还真在理,既然方说出具体数据,那一定是有事实,是事实就得有出处,是实验观察到的还是理论推导出来的, 去找方要出处显然不可取,本人实在想不出任何可行的实验方法来得到这个人狗嗅觉分辨数不同的数据,理论推导更是无从下手, 有答案的家庭作业才有意义不是, 请镜老明示. ] 这是第一次听说角膜有黄色素,并吸收紫外线.但镜老的这句话人眼不能去感觉阳光中的紫外线是视觉细胞的结构本身决定的也让我好奇,视觉细胞的什么结构决定它能感受还是不能感受紫外线? ] 这句话表明昆虫和鸟类眼睛要么没有角膜,要么是有角膜但角膜没有黄色素, 否则,紫外线何以进入眼内到达感光细胞,不知道这是不是事实. 昆虫要另论。角膜大约不会有癌的。所以有献角膜的。 (39474) Posted by: mirror Date: December 09, 2006 03:09AM 紫外线可以进入眼内到达感光细胞。这是事实。不同的是量的差。滑雪时人要带墨镜就是紫外线可以进入眼内的证明。 视觉细胞的什么结构决定它能感受还是不能感受紫外线?这个问题可以反过来想。LED可以发不同颜色的光。不同的道理在于迁越能级的间隔不同。感光的分子的道理也是如此。这些工作在分子水平上都已搞定了。 至于第一点的数百万种味道,大约是个文字游戏。不敢有十分的把握,但是凭借常识的力量,可以估计出78分来。 分辨数千种味道有两个含义:1)甜酸苦辣咸鲜的信号,2)对这些信号强度的分辨率。对人的数据是可以测的。问题是在于狗。这个很可能是通过推测--1)通过比较传感器(细胞)数量的多寡,2)检测狗的嗅觉下限。 有个误区--嗅觉器官到味源的距离的大小。鼻孔大小和距离的归一化之后,人的鼻子也是很灵的。也就是说,太阳底下,没有什么新鲜事儿。鼓吹这些稀奇与鼓吹老中医的绝食是同类的东西。 检测狗的嗅觉下限的数值可以通过毒品侦缉犬那里得到。然后就可以吹了。几百种东西的不同浓度的辨别就可以变成这个数百万种味道来了。 大多数哺乳动物的嗅觉都比人灵敏得多的意见是没有归一化。狗的鼻子灵的原因中,比人鼻子离地面近就有几百倍的差距。 另外,辨别味道是学习出来的。不是有个传感器就有分辨率的。有些地区的国人nl不分。这不是耳朵的问题,是脑的问题。 作为家庭作业,辨别咸的浓度和甜的浓度也是个好课题。再加上个温度参量,可以拿奖牌了。 -------- 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 引用: 谢镜老指点,有8点意见,望镜老指正。 (39520) Posted by: (o) Date: December 09, 2006 11:04AM 看来凭常识横扫满有道理,你的大多数说法都很 make sense. 提出以下8点意见,望指正: 1。 ] 这个大约用得很到位,没把话说绝对。常识讲有细胞更替的组织都有可能癌变,角膜有更新能力是常识,因此也应该有癌变的可能。你这句话的因果关系,不太符合常识,捐肝捐肾捐肺的事很多,这和器官有无癌变可能关系不大。 2。 ] 紫外线是否可以到达人体感光细胞和紫外线是否对人眼构成损害应该不是一回事,用滑雪时人要带墨镜来证明紫外线可以到达人体感光细胞,不是很convincing,估计这个问题不能用带墨镜这个常识来回答。 3。 ] 我理解LED发出的是不同频率的电磁波,人体感觉到不同颜色的光,对颜色的区分究竟发生在感光分子、感光细胞、感光神经通路或者是大脑皮层水平,如果能告知你是如何根据常识得到这些工作在分子水平上都已搞定了的结论,相信定能更多受益。 4。 ] 这句话说得天衣无缝。 5。 ] 估计是搞混了,甜酸苦辣咸鲜应该更像是味觉,不是嗅觉。常识感觉鲜好像不是一种客观味觉,辣好像更接近痛觉,不过不太肯定。当然有上面(4)那句话,基于常识的推断就没有必有一定是事实。 6。 ] 嗅觉下限估计源于视觉光谱有波长长短范围的常识。常识讲嗅觉是感受化学分子,很难想象,对氨气、硫化氢、香水的嗅觉何者更接近嗅觉下限。是不是我的常识太少? 7。 ] 如果这味道指的是嗅觉,根据经验,这话是事实。 8。 ] 我就是nl不分,我原来以为是耳朵的问题,没有太在意。听你这么一说,问题挺严重了。只是不知道这是先天性的涅还是后天获得的,有没有办法治疗。 有一种观点,不知道你是否同意:常识就是力量,常识可以横扫一切;但常识是分级的,不同级别的常识横扫范围是不同的。 好嘛,一气儿就8点。 (39593) Posted by: mirror Date: December 09, 2006 05:16PM 8)是后天获得的。有没有办法治疗?有。因为语言是学习来的。 7)辨别味道的味道鼻口相通。 6)是,您的常识少了些。下限要看没有味道的东西,不能找味道大的。或者讲是两维的下限,不能单纯看浓度。 严格些,对每种分子都有不同的下限。宣传上讲最低的那个,科学上讲最高的那个。 5)甜酸苦辣咸鲜的确是味觉,不是嗅觉。但是道理是一样的。可以抽象到用abcde去表达。鲜是一种客观味觉是新常识,学术界有定论。[辣好像更接近痛觉]等没有关系,因为感觉到呛的可以有很多。要紧的是种类和对每种的浓度区别。加上组合,可以有很大的数字。 4)这些工作在分子水平上都已搞定了的结论,是学术上的常识。大学时就学过了。 3)对颜色的区分发生在感光分子上。 2)闭着眼睛讲[紫外线是否可以到达人体感光细胞和紫外线是否对人眼构成损害应该不是一回事]不错。看着结构图讲就不同了。感光细胞在人眼的最后面。您认为雪盲是光路上哪里出炎症了呢?角膜?水晶体?还是更后边? 1)[献角膜]指角膜的移植。如果角膜有更新能力是常识的话,恐怕角膜的移植就没有大的必要了。或者是献角膜的宣传有误。宣传讲,可以反复使用。 -------- 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 紫外损伤的问题,扯到进化太远。 (39612) Posted by: mirror Date: December 09, 2006 07:13PM 紫外照射,有人有色素反映--变黑,有人则是皮肤炎症,变红。变黑与其讲是保护作用,不如讲就是个生理的反应。对眼睛也应该是如此。不然,红眼的兔子就无法理解,人的种族差也无法理解。 进化的问题上,误解太多了。 角膜也有代谢。前一个帖子要订正。理由来自个大常识:人工的高分子寿命短,而人的长。道理就在于有代谢。 辨别味道的味道鼻口相通的话,不是讲解剖学上的课题,而是从信息论、机械论看。传感器+处理器的系统,对所有的感觉都是同样抽象的模型。1个和几个也没有大差。 第3,4点也不都是专业的问题。原子分子论如果能够深入人心,这个也就是常识了。包括飞机的问题。从原子分子论上理解,比白努力要有效得多。如果能想到电子是如何动的,那就相当不得了了。 -------- 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 请教镜老几个问题 (967 字节) - (o) 06-12-09, 02:10AM (39469) 昆虫要另论。角膜大约不会有癌的。所以有献角膜的。 (1244 字节) - mirror 06-12-09, 03:09AM (39474) 谢镜老指点,有8点意见,望镜老指正。 (2213 字节) - (o) 06-12-09, 11:04AM (39520) 好嘛,一气儿就8点。 (990 字节) - mirror 06-12-09, 05:16PM (39593) 紫外损伤的问题,扯到进化太远。 (652 字节) - mirror 06-12-09, 07:13PM (39612) 我对进化论没有兴趣 (138 字节) - (o) 06-12-09, 08:28PM (39651) 从设计的角度看,多路的重复是合理的。 (107 字节) - mirror 06-12-09, 09:12PM (39685) 现在流行8, 8点、8次......... (542 字节) - (o) 06-12-09, 06:20PM (39604) 要订正一哈,雪盲是角膜的炎症,最表面。 (空) - mirror 06-12-09, 05:46PM (39598)
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第五味
songshuhui 2010-5-31 14:18
redqueen 发表于 2010-05-31 9:10 中国美好传统的五行哲学告诉我们,五行金木水火土,五色青黄赤白黑,五味酸甜苦辣咸,现代医学则认为,我们的舌头只能品尝到酸、甜、苦、咸四味。直到不久前,第五味才在科学世界站稳脚跟。不过这第五味并不是辣,火辣辣的感觉并非味觉,而是辣椒素刺激三叉神经引起的,第五味是中国人都非常熟悉,也非常喜欢的鲜。 鲜这种味道得到承认并不容易,西方传统文化并不认为鲜是一种基础的味道,英文里甚至没有鲜这个字(现在他们用日文鲜字的罗马拼音umami),毫不奇怪,鲜味的代表味精,是由东方人发明的(1908年,日本的池田菊苗教授),这一改变人类历史命运的大发现,我们以后还会讲到。 书上的字:靓汤和鲜甜日本料理的精髓 人的味蕾长得像洋葱,是由几十个细胞聚集在一起形成的。洋葱破土而出的嫩芽表面覆盖有特殊的蛋白质,称为味觉受体,这些蛋白质分子与溶解在水中的味道分子,比如糖、盐等拥抱在一起,然后引发一系列反应,将味道的信息传给大脑,我们就尝到了味道。专门接受鲜味的味觉受体称为mGluR4。 口耐的味蕾示意图 敏感的味觉是长期进化的产物。味道能帮助动物寻觅营养,避开毒素,有着敏锐味蕾的动物能够生存下去,繁衍至今。我们对味道的分明爱憎都是有意义的。我们喜爱甜味和咸味,避开苦味和酸味,甜味代表富含能量的糖,咸味代表人体运转必须的盐,苦味代表植物里的有毒物质,酸味则是细菌腐败的副产品。 使人感到鲜味的物质有氨基酸和核苷酸,氨基酸是构成蛋白质的砖块,核苷酸则是经常存在于动物肌体内的物质,这两者标志着有丰富蛋白质营养的食物,尤其是肉。鲜字是一个鱼和一个羊合在一起,已经够能说明问题了。 味觉又是身体的先驱,食物刚一进嘴,就告诉下面的消化系统,将有什么营养入胃,做好消化吸收的一切准备工作。比如口中尝到甜味会使胰脏释放出胰岛素,即使吃到的是无营养的木糖醇,甚至是用甜水漱口(不咽下去),也可以使身体激动一场。在实验室里,用含味精的水喂老鼠,足以使老鼠的消化系统加速运转,可怜的小老鼠受了骗,以为自己吃到的是蛋白质。满是淀粉的火腿肠、虾条(笔者小时候的最爱)和方便面调料,也许可算是人类的味精水。其实名厨精心调制的靓汤也差不多,鸡鸭鱼肉煲汤之后,超过90%的蛋白质仍然存留在肉里,然而鲜味物质和盐、糖一样溶于水(否则我们也品尝不到了),这使鲜味很容易从肉里跑到水里,最后肉变得索然无味,而营养远不及肉的水以靓汤的名声大放异彩。 我知道这几坨母鸡煲出来应该是甜的 味精这种欺骗人感情的白粉粉(不许乱想),主要成分是谷氨酸钠,味道鲜美的氨基酸谷氨酸(又称麸氨酸)和金属钠形成的盐。最早的味精是那个名字很好听的日本教授,从海带里提取出来的,现在则用能分泌谷氨酸的细菌进行发酵生产。我们的身体对味精根本不陌生。钠是人体必需的电解质,而谷氨酸是生物体内常见的组分,人体神经细胞利用谷氨酸来传递信息,许多食物中都含有大量的的谷氨酸,除了海带,还有奶酪、酱油、西红柿、蘑菇等等。吃多了味精会渴,是因为味精中的钠,这跟吃多了食盐(氯化钠)道理相同。 美国FDA、欧盟委员会食品科学委员会和联合国粮农组织,都把味精评价为相当安全的食物,但很奇怪的是,居然有人对味精过敏,谷氨酸是我们躲不开,又是生命必需品的化学物质,这就像是绵羊对羊毛衫过敏一样。但确实有少数人,在吃了大量味精之后,会有后背麻木,头疼,恶心等等症状。这也许是因为人体内的谷氨酸含量很少,太过大量的谷氨酸对身体来说是陌生的。有人吃了中国菜(富含味精,哥,你知道的)后出现奇怪的不舒服,这在美国称为中餐馆并发症,曾经掀起了巨大的恐慌。必须得说,首先,过敏与有毒是两回事,毕竟有人对鸡蛋、花生、虾、甚至麦麸过敏。其次,不管哪一国的饭馆(和家里),食物里有谷氨酸都属正常,不管厨师有没有添加那种大逆不道的白粉粉进去。 对人类来说,最古老也最经典的鲜味食物非肉莫属。人是最杂食的灵长类,也是最爱吃肉的灵长类。黑猩猩有时会捕杀猴子和羚羊,但它们的食物里,肉仅仅占到4%,人类的这一比例有20%-40%,游猎为生的部落偶尔能高到90%(狩猎旺季,或者天寒地冻没蔬果可吃的时候),几乎是食肉动物了。 说到食肉动物,你也许知道洋鬼子爱吃带血的牛排,但你知道他们喜欢吃腐尸肉吗?请看张爱玲女士发回的现场报道 : ☆☆★★我是文青分割线★★☆☆ 把野味与宰了的牲口高挂许多天,开始腐烂,自然肉嫩了。所以high(高)的一义是臭,gamey(像野味)也是臭。二○年间有的女留学生进过烹饪学校,下过他们的厨房,见到西餐的幕后的,皱着眉说:他们的肉真不新鲜。直到现在,名小说家詹姆斯密契纳的西班牙游记 Iberia还记载一个游客在餐馆里点了一道斑鸩,嫌腐臭,一戳骨架子上的肉片片自落,叫侍者拿走,说:烂得可以不用烹调了。 ☆☆★★文青分割线结束★★☆☆ 够恐怖吧?其实这是一个传统的肉类处理方法,称为熟化或熟成(aging)。动物宰掉之后,要在没有冷冻的条件下放一段时间,这个时间鸡要半天到一天,猪三到五天,牛有时会长达两个星期。现在的熟成都是在0~4摄氏度的冷藏中进行,现在我们吃到的肉,差不多都经历过这一过程。过去没有冰箱,就把肉直接挂在外面。生态学家,科普经典《沙乡年鉴》的作者莱奥波德(Aldo Leopold),对此有过优美如诗的描述: ☆☆★★我是文青分割线★★☆☆ 杀一头被树的果实养肥的公鹿,而且时间不能早于十一月,也不能晚于一月。将鹿挂在一棵寿栎上,经过七次霜的冷冻和七次太阳的烘烤之后,从腰肉下的油脂团中切出半冻结的肉条 ☆☆★★文青分割线结束★★☆☆ 这个过程有时会进行到肉表面都腐臭了为止,所以有中国女学生的西餐馆惊魂。这样做的好处,首先是张女士所提到的,使肉变嫩。牛(或猪、鹿)死后,肌肉内的蛋白质会紧紧结合到一起,肌肉纤维收缩,使肉变得很硬,即所谓的尸僵现象。放置一段时间之后,肉本身含有的酶会把蛋白质分解,肉也就嫩了。 熟成过的猥琐牛肉,我承认我的字写坏了T-T 跟我们平时想的不一样,肉并不是越新鲜越美味。所有生物体内都含有一种称为ATP的物质,它是生物体的电池,负责提供能量。动物死后,体内的ATP会逐步分解,产生鲜美的核苷酸肌苷酸。在熟成过程中,动物尸体会逐渐释放出肌苷酸,使肉变得更鲜美有风味。顺便说一句,一般来说,母鸡体内的肌苷酸含量要多于公鸡,所以我们经常拿母鸡来煲汤。 高级餐馆会特别标榜,他们的牛排是熟成过的,缔造上品牛排的过程,其实就是一个使僵尸变得不那么僵(不是尸变!)的过程。说到底,我们和僵尸的主要区别,只不过是僵尸吃活人,而我们吃尸体罢了。
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一位硕士生参加国际味觉和嗅觉会的感受
热度 3 hexapodium 2009-11-23 18:19
按: 最近我带几个研究生参加了北京国际味觉与嗅觉学术研讨会。学生郭浩写来一个参会的体会,征得他本人同意转贴于此。 11.15-11.17在北京召开了味觉和嗅觉学术研讨会,很高兴自己有机会去参加了此次会议,从会议上自己学到了很多,现在做一个总结。 对我们这些初涉科研的研究生来说,参加这种国际学术会议是一个很好开阔眼界的机会。在会议上,有来自各个国家的从事味觉嗅觉研究的科学家,有的已经成为的大师级人物,有的是刚刚展露头脚的青年科学家,更欣喜也有像我们这些初涉科研的小卒子。各个科研者所做的工作也不同,有的直接以人为研究对象,有的以小鼠为研究对象,有的以昆虫为研究对象,虽然各自工作不同,但大家都抱有一个目的,那就是以天之语,解物之道。 下面写一下这些科学家们值得我们学习的地方。 1.令人钦佩的科研精神 在听报告时,有一个科学家以味蕾为研究对象研究人的味觉,当报告结束,台下听众提了一个有趣问题,问他做试验时用的谁的细胞,他说用了自己的。当时我也笑了笑,但笑之后,也想到了科研有时需要献身精神。历史上著名的献身代表者,如居里夫人,为了发现放射性元素自己整天呆在具有强烈放射性的试验室里,最终死于放射性引起的白血病。我国著名病毒学家汤飞凡,为了证实沙眼是由沙眼病毒引起的,把分离到的沙眼病毒感染到自己的眼睛里,以验证自己的结论。Marshall为了证实幽门螺旋杆菌是该菌为胃溃疡的成因,喝下了带有幽门螺旋杆菌的培养液,并让自身感染,最后通过他的努力纠正了前人对胃溃疡的致病机理的错误认识。 这些例子都说明如果想做一个出色的科学家,没有一定的科研献身精神是不行的,在我的理解里,献身精神和老外常讲的focus是一个意思,当你真的focus到一件事情上,也就会不知不觉的献身到一件事情上。 2.对自己的科研工作的兴趣 在参加poster session的时候,当你走到一张Poster面前时,作者都会很有礼貌的说,如果有问题可以随时提问。当你提出问题时,他们会很高兴,并认真的解答。在交流中从他们的语言,面部表情中你会感受到他们对自己工作的兴趣。poster session的作者一般都是一些青年科学家,比我大不了几岁,与差不多的同龄人交谈,更有些随性,与他们相比自己明显的差距就是激情不够,他们都有着一颗孩子般的好奇心,而自己还比他们小呢?好奇心跑哪去了? 3.他们的PPT PPT现在是学术交流的重要方式之一,好的PPT可以使科研工作者之间能够更好的传递科研信息。会上除了一些为协会打广告的报告者们用的文字多一点,其它的演讲者都用合适的图与文字的比例来讲解他们的工作,有的放入了动画和他们科研中的实际录像,有的直接在电脑屏幕上手写要点等等,这都是我们值得学习的方式,以后不仅要懂得做试验,也要学习如何把自己的试验讲清楚,以后做实验的过程中也要注意积累图片和录像等资料。 4.他们的认真态度 在听报告时有些大师级人物竟然在认认真真的做笔记,比如Monell化学感觉研究中心的主任Gary K. Beauchamp教授,胡子都白了,坐在我们中间和我们一样好像是一位正在学习的学生,这一点我非常钦佩。 当然在参加这次会议中自己意识到的不足: 1.自己还没有真的献身到自己的研究工作中 在会后的聊天过程中,我发现这些科研成果背后的艰辛,王桂荣老师刚去国外的时候,每天要工作12小时以上,相比较来说,我的工作量要小的多,效率也低的多,自己定的计划大多时候完不成,计划本上一片叉号(完成的任务以标记,完不成的以标记),究其原因还是自己精力被别的东西吸引太多,所以以后要把自己沉到自己的工作中。 邹承鲁老先生说过:在当前世界范围内,科学研究竞争激烈的条件下,打打停停,断断续续工作,是不可能超越别人取得重大成果的。此外,在科学上要有所成就,特别是如果要有重大成就,需要一个人贡献自己的全部生命,仅靠每周40小时工作而没有废寝忘食地全身心投入精神也是不可能成为一个好科学家的。对于一个真正的科学家而言,第二职业是不可想象的,我所遵循的格言是业余爱好不可无,第二职业不可有。 我比较欣赏邹承鲁老先生这段话,但真正做到有些难,所以有的人成了大师,有的人则渐渐泯然众人矣了,自己唯有努力向大师们学习,认真做好自己该做的事情。 2.自己的英语语言功底还是很差 有些报告自己没有听的很明白,以前在所里听报告或给老外交流时,因为时间没有限制,所以他们都放慢了语速。在这次会议中,每位报告人的时间非常有限,所以老外就会用正常语速甚至是快语速报告,这就使自己很不适应。但究其原因还是自己的英语功底打的不牢,听到英文句子,总要在脑子中翻译成中文才能理解,这就好像多了一个中继站,反应当然慢了,以后要努力练习,撤掉这个中继站。还有英文的词汇量还是不够,以后应该在这方面也不能放松。 3.自己的科研思维还不够发散 在报告中,我们可以看到这些研究者们用了不同的方法来研究味觉和嗅觉,如有个日本科学家,用机器人模仿昆虫,所以有些奇思妙想需要自己去发散自己的思维,而不仅仅是局限在自己的领域里。以前有位科学家说过,学科交叉的地方是可能出成果的地方。如何进行多学科交叉研究,可能比较难,但成功了可能就是令人振奋的工作。 4.自己的勇气呢? 在会议上,自己也有些疑问,并且想提问,可是自己却最终没有勇气举起手来提问,最大的原因是怕自己的问题太愚蠢,天下没有愚蠢的问题这个道理我也懂,可就是没有把自己的问题提出来。这是一个以后要解决的大问题。 5.自己的知识面太狭窄 在会议上,有很多关于脊椎动物味觉和嗅觉信号通路研究的工作,自己没怎么听懂。主要原因是因为自己觉得脊椎动物味觉和嗅觉信号通路与昆虫的有差别,自己现在的工作主要在昆虫上,所以平常就没有太关注脊椎动物味觉和嗅觉信号通路,以至于好多专业词汇不认识,在报告上看来,脊椎动物味觉和嗅觉信号通路与昆虫的主体架构是差不多的,如昆虫的触角叶和脊椎动物的嗅球在处理各自信号的地位上是对等的。所以一方的研究对另一方也有指导意义,以后要注意恶补一下,不然就营养不良了。 最后,自己虽然有很多还需要提高的地方,但也不能妄自菲薄,与他们对比后自己的优势在: 1.自己所在的研究所的条件的优越性 动物所的硬件设施应该和国外的研究所不相上下,比起国内其它大学的研究室或研究所要优越的多,所以不要有借口说硬件设施跟不上,做试验才是硬道理。 2.研究系统的优越性 以昆虫为模式动物研究嗅觉和味觉,有以下几点好处。 ① 昆虫的神经系统较脊椎动物的简单,可以较容易的进行神经通路的研究。 ② 在人工培养的状态下,昆虫的世代交替较快,可以不间断的进行研究。 ③ 昆虫的种质资源非常丰富,可以进行不同物种间的比较研究。  3.自己还很年轻 自己以后可能达到甚至超过他们的水平,也可能如他们的水平,但是最重要的是现在我还年轻,什么都还是未知数。 在这次会议中自己还学到了其它的很多东西,如学到了一些科研的基本知识,如人的味蕾细胞如何发挥其作用,什么叫hemichannel,昆虫大脑的解剖结构,现阶段PBP的研究情况等等,也学会了一些人与人之间交往的方式,特别是与老外的交往,在这里就不一一介绍了。
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“色”专题:哪种颜色味道好
eloa 2009-7-16 19:44
云无心 发表于 2009-07-15 16:18 把奶油、糖、水、香精之类的东西混在一起,经过一番诸如搅拌冷冻之类的操作,做出来的东西叫做冰激凌。如果在冰激凌里加点颜色,堆出一些形状,再弄点风花雪月鸳鸯蝴蝶的图案,就超越了冰激凌,而叫做情调,或者更高级一点,叫文化。冰激凌几块钱一桶,情调则要几十块钱才有一勺。 在从冰激淋到情调的升华中,颜色起了至关重要的作用。虽然每个人都知道情调与冰激淋吃到了肚子里都一样,但是花前月下的青年男女还是心甘情愿地为情调买单。所以才有了那句流行语:如果你爱她,就带她去被忽悠颜色的诱惑,可见一斑。 在评价中餐的时候,人们总是说色、香、味,或者更文化一些,加上形、意色总是在第一位的。而在西方饮食评估(sensory evaluation)里,color也是很重要的一个方面。看起来,对于饮食中色彩的追求,东西方文化并没有大的差异。所以,在现代食品中,对色的研究,也就相当重要从科研、生产到销售,许多人都靠它谋着生。 我们经常听到语重心长的忠告:食品饮料中的颜色除了增加视觉刺激,没有任何别的意义,倒是外加的色素可能有害健康,千万要小心。不过,至少对于很多人来说,食品中的颜色还真不是没有别的作用。许多折腾颜色谋生的科学家告诉我们:食品中的颜色,会改变我们尝到的味道。 一个早期的经典实验是在1939年发表的。那个时候白巧克力还不常见,测试者弄了些常规的牛奶巧克力和白巧克力让人品尝。先是把测试者的眼睛蒙上,结果所有的测试者都说两种巧克力的味道是一样的。然后又让他们看着品尝,结果以前没有吃过白巧克力六个测试者都认为两种巧克力味道不同,其中有四个认为白巧克力奶味更浓,其它两人认为白巧克力巧克力味更淡。只有一个以前吃过白巧克力的测试者在两种情况下都认为味道没有区别。从科学研究的角度来说,这个实验多少有点山寨。不过后来许多人做了许多规模更大,设计更精细的实验来考察颜色对味道的影响,结果表明:至少有相当大的一部分人,对于味道的感知会受到颜色的影响。 这个结果会产生一个猜想:如果某种颜色让我们觉得同样糖浓度的东西更甜,或者同样盐浓度的东西更咸是不是就可以利用色彩来减少这些东西的使用,而依然获得相同的口福? 如果你有足够的好奇心又愿意动手,我可以帮你设计一个相当专业的山寨实验方案:配2%、5%、7.5%和10%的蔗糖水,作为甜度分别为2、5、7.5和10 的标准,然后在同一浓度的蔗糖水中加入不同的食品色素,这样你就有了不同浓度的糖水,每个浓度的糖水又有不同的颜色。在蒙上眼晴的前提下,让别人尝,然后跟标准比较,评定一个甜度,看看不同颜色相同糖浓度的水尝到的甜度是不是相同。然后,睁开眼晴,再来一遍,就可以知道每个人的味觉如何受到色彩的影响了。同样的实验还可以针对盐、醋、黄莲甚至具体的食物东西来做,不过要注意浓度,比如说你要是尝5%的盐水,咸着了可别找我对盐水而言,0.2%和1%的咸度就可以分别定为2和10了。 因为颜色对于消费者对食品的接受程度有相当大的影响,所以食品染色就不可避免地成为食品加工中不可避免的方面。很多食品色素是天然的,大家不会有安全方面的担心,主管部门也不去较真,只是真正的天然色素比较贵。合成色素总有安全方面的疑虑,也是社会关注的焦点。在美国,食品色素的管理有一个独立于其它食品添加剂的法案。开始的时候,只有几种基本色素可以用在食品中,后来因为发现有一些是混进革命队伍的反动分子,就被踢出去了,而有一些通过了重重考验的先进分子又被批准加入。到现在,被批准使用的基本色素也还是只有几种。不过,这几种基本色素已经足可以搭配出各种各样的颜色来了。 大家最关心的问题还是:这些食品色素是否安全?答案颇有点外交部的风格:如果是合法生产的食品色素在合法的范围内使用,可以认为对人体没有危害。但是,跟其它的食品添加剂一样,技术意义上的无害不代表着你家楼下小卖部里经过染色的食品就是安全的,问题在于:它使用的色素是否合法?它的用量是否合法?它染色的食品是否合格?如果用染色来掩盖了食品的劣质,那么色素是没问题的,有问题的是食品本身。色素,只是所托非人、代人受过而已。 图片来源: ice- cream anyone ? by UniqueO Mania Chocolate + Aquamarine by Bev (Sugarbloom Cupcakes)
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