美、德科学家发现除“酸甜苦咸鲜”外的第六种味觉:“水味”

澎湃新闻见习记者 虞涵棋

2017-05-31 20:22 来源:澎湃新闻

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水到底有没有味道?这个问题困扰了数千年以来的哲学家和科学家。一种传统的观点是,味蕾能分辨咸、酸、甜、苦、鲜五种基本味道,而水是一种味道的基准,像坐标上的零点一样,是无味的。不过,来自美国和德国的科学家近日给出了一个全新的答案:水确实是有“味道”的,能被哺乳动物的“酸味”味觉细胞识别。
当地时间5月29日,美国加州理工学院和德国杜伊斯堡埃森大学的学者在《Nature Communications》上发表论文《哺乳动物味觉系统发现水的细胞机制》。他们运用基因敲除技术和光遗传学工具进行实验,证明此前被认为负责感受酸味的味蕾,其实也有感受“水味”的功能。
在过去,人们普遍认为水是味道的零点,就像黑暗是视觉的零点。不过,不少人在生活中会有这样的体验:吃过酸味食物或咸味食物后立马喝水,会觉得水有点甜。因此,也有一种观点是,水的味道就是食物的“余味”。
而现代科学已经证实,昆虫和两栖动物能够尝出水的味道。比如,果蝇就能通过翅膀、大腿和吻的刚毛与一组神经元相连,感知水的味道。而哺乳动物体内也有一些类似的神经元。脑部成像显示,大脑皮质有一块区域会对水做出特定反应。
不过,水是如何在口中被感到的?感知到的信号又是通过什么神经通路传到大脑的?科学家们几乎一无所知。这样的神经通路应该存在,因为在血液和内脏检测到水分补充完毕之前,动物们就已经知道喝足水,从而停止喝水行为了。
这个美德联合研究团队找到了这个神经通路的始发站:感知“水味”的味觉感受器。众所周知,舌头上密布的那些小突起,就是味觉感受器——味蕾,内有味觉细胞。之前,人们只知道它们能感知咸、酸、甜、苦、鲜五种基本味道,到底哪些味蕾可以感知“水味”呢?研究人员通过基因敲除,分别使鼠类不同的味觉细胞“沉默”,即使它们无法感知到原本能感知到的味道,然后在鼠类口中灌满水,观察这些细胞的反应。实验表明,“酸味”味觉细胞在接触到水时变得异常活跃。
此外,“酸味”味觉细胞被沉默的鼠类,要花更长时间区别出水和一种无色无味的硅油。
为了进一步验证“酸味”细胞在感知“水味”神经通路中的作用,研究人员使用了光遗传学(optpgenetics)工具。光遗传学工具近年来是生物界的明星技术,核心内容是向生物体内植入一种特殊的植物基因,该基因能在不同波段光照的刺激下作出不同的反应,表达出研究人员需要的蛋白。这次,研究人员设定的内容是,一种蓝光会激活“酸味”味觉细胞,表达出特定的蛋白。
果然,被研究人员断水两天的小鼠开始舔食蓝光源,表现得就像喝到水了一样。这种“喝光”的行为是持续性的,一些口渴的小鼠在10分钟内就“喝”了2000口光。这一方面证实了“酸味”味觉细胞确实是提供“喝到水“信号的传感器,另一方面也说明“酸味”味觉细胞并不能提供“喝足水”的信号。
论文的作者之一,加州理工学院的Yuki Oka猜测,水会稀释唾液,改变唾液的酸碱度,从而激活“酸味”味觉细胞。
责任编辑:虞涵棋澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
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