《餐桌上的味覺練習》:五人中就有一人是無法感受苦味的「味盲者」

 《餐桌上的味覺練習》:五人中就有一人是無法感受苦味的「味盲者」
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我們想讓你知道的是

無法感受到苦味的人,約占總人口20~25%,這些人被稱為「味盲者」(Nontaster)。根據味盲者基因調查顯示,發現位於第七染色體、控制T2R38受體的基因中,有三種胺基酸異常。

文:石井克枝、賈克.貝呂塞、坂井信之、田尻泉

味覺受體

現在科學家們已經發現許多味覺受體,在此先介紹一些代表性的受體。一般來說,食物中的呈味物質(按:使感覺器官產生感覺印象的物質)和味覺受體結合時,會造成味覺細胞內產生動作電位(ActionPotential,靜止膜電位狀態的細胞膜受到適當刺激而產生的搏動)變化,而這種變化就是味覺的信號。呈味物質和味覺受體的結合,就有如鑰匙插入門鎖一般,因而開啟了後續反應。不過,有趣的是,甜味受體只會和甜味物質結合,而不會和苦味物質或酸味物質結合。另一方面,甜味物質也只會和甜味受體結合,不會和苦味受體或鹹味受體結合。

一般來說,味覺受體主要存在於味覺細胞中的輪狀乳頭、葉狀乳頭中的Ⅱ型細胞前端。首先來看看甜味受體。科學家們發現,甜味的受體由兩種蛋白質(二聚體)共同形成,其中一種蛋白質是T1R2,另一種是T1R3。這些蛋白質組成的甜味受體和食物內含的物質結合後,就會進一步促使味覺細胞產生神經訊號,將訊息傳遞至大腦,再做出「甜」的判斷。至於,與甜味受體結合、讓味覺細胞產生電位變化的物質,則被稱為「甘味劑」。

甘味劑包含果糖、葡萄糖、蔗糖,另外像阿斯巴甜、蔗糖素等人工甘味劑、莫內林(Monellin)或索馬甜(Thaumatin)等甜味蛋白、木糖醇或山梨糖醇等糖醇,也都可以和甜味受體結合。近年來這類甘味劑,因為甜度比天然的高很多,只要添加一點,就能讓食物變甜,又不容易被人體吸收,所以經常被添加在低卡飲料和食品中,以達成減肥等目的。

接著,我們來說明與甜味受體結構相近的「鮮味受體」。鮮味受體存在於Ⅱ型細胞中,但經研究發現,鮮味受體卻大都出現在蕈狀乳頭中。此外,從每個味覺細胞僅有一種味覺受體來看,我們也可以得知,甜味和鮮味的差異性,就是由味覺細胞決定。鮮味受體由T1R1和T1R3蛋白質組成。這個受體和昆布高湯內含的麩胺酸,以及柴魚高湯內含的肌苷酸等呈味物質結合後,味覺細胞就會開始活動,再將訊息傳遞到大腦,而產生鮮味的感覺。

有趣的是,若將柴魚和昆布同時加入高湯熬煮,鮮味會更明顯。也就是說,鮮味物質之間有相乘的增強作用。不過,據研究指出,其實這種相乘效果是在鮮味受體發生的。除此之外,鮮味受體還有被稱為mGluR4或mGluR1(按:皆屬代謝型麩胺酸受體)的物質,不過目前還不清楚這些受體的差異,以及對人類的味覺是否有影響。

另外,與甜味、鮮味相似的,還有苦味的受體。讓人類或動物產生苦味的物質種類之多,目前單是苦味受體已高達30種。因此,苦味受體不只有一種,而是由第二類味覺受體家族「T2R」所組成的。而且T2R蛋白質的味覺細胞,並不具有「T1R」(甜味或鮮味受體)蛋白質,由此可確認苦味和非苦味可以根據細胞層次加以區分。苦味受體和鮮味、甜味的受體一樣,只要受體和物質結合,味覺細胞就會產生電位變化,透過味覺神經將資訊傳遞到大腦。

此外,T2R38受體,則被認為和花椰菜、油菜花等十字花科植物的苦味物質有關。這種苦味物質,和分子中含有硫代醯胺基(N-C=S)結構的苯硫脲(PTC)、丙硫氧嘧啶(PROP)相通。無法感受到苦味的人,約占總人口20~25%,這些人被稱為「味盲者」(Nontaster)。根據味盲者基因調查顯示,發現位於第七染色體、控制T2R38受體的基因中,有三種胺基酸異常。科學家正以這個基因可能影響人類食物喜好的角度切入,進行研究,但至今仍沒有明確結論。

至於負責鹹味和酸味的受體,雖然科學家已有幾項發現,但仍落後於甜、鮮、苦味受體之後。目前已知的是,鹹味的受體為阿米洛利敏感鈉離子通道(按:又稱上皮鈉離子通道,ENaCs)。當納離子進入味覺細胞後,使細胞內的膜電位升高,進而產生味道。然而,即使阻斷ENaCs,人們仍會感受到鹹味;除了鈉離子外,鉀離子、鋰離子也會產生鹹味。而且即使內含鈉離子,也有不會產生鹹味的物質(例如,醋酸鈉就呈酸味)。因上述事實,科學家們認為鹹味仍有其他的可能受體。

關於酸味受體,目前資訊亦不多。有一種說法是,氫離子和酸敏感離子通道(Acid-sensing ion channels,簡稱ASICs)結合,或是和PKD2LI的離子通道結合後又分離,得以讓鈉或鉀離子進入味覺細胞內,產生電位變化。例如,利用基因工程技術,培育出缺乏PKD2LI離子通道的小鼠。這麼一來,即使這種小鼠和一般動物一樣,對其他的味道會有相同的反應,但對酸味就會完全沒有反應。

近年來,隨著分子生物學的研究進展,科學家們正快速破解這些味覺受體。簡單來說,味覺就是人類接受化學物質時產生的感覺。因此,也有研究人員認為,如果能打造出具有前面提及的味覺受體的感應器(人工舌),就可以重現人類感受到的味覺。不過,如同接下來的說明一樣,人類的味覺非常複雜,也有很多無法單純用化學反應解釋的部分,這一點請大家務必理解。

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食物內含的呈味物質,通過唾液的溶解作用後,被運送到位於味蕾表面的味覺細胞內的味覺受體中。經味覺受體和呈味物質結合後,引起電位變化,就會產生味覺。兩者的結合,就像把鑰匙插入門鎖一般,是一對一的關係。一個味覺細胞,只對應一種味道反應,但一般認為味蕾內含有多種味覺細胞。

五種基本味覺