互动科普

阿什利（Ashley）的脸皱在了一起，她真想把刚才放到嘴里的蔬菜吐出来——太苦了！但出于礼貌她不可以这么做。毕竟，她是受一位喀麦隆男子和他妻子的邀请来参加晚宴的。奇怪的是，主人似乎非常喜欢一种看似菠菜的蔬菜ndole，这是一种在他们家乡非常受欢迎的菜，而在一些专售店里，它有另外一个名字——“苦叶子”。

阿什利刚刚发现这是个多么贴切的名字。但为什么主人喜欢的这种味道，对她来说如此难以忍受？人们对食物的看法与文化背景有关，同时也与分子生物学相关。科学家们发现每个人的味蕾灵敏性都千差万别，这是由基因激活的。而最终的“味道”则是在大脑形成的，尤其是苦味。随着研究的不断深入，食品生产商决定进行一项试验，即合成一种特殊的化合物，屏蔽某些健康食品的不良口感。药厂也参与其中，希望这种苦味阻滞剂能够使部分药物更加可口。

味觉敏感人群的启示

科学史上真正对味觉的研究，始于1931年美国特拉华州维明顿市杜邦实验室的一次倒霉的经历。当时化学家亚瑟·福克斯（Arthur Fox）刚合成一种叫做苯硫脲（phenylthiocarbamide, PTC）的物质，一阵风吹来，粉末被带到空气中，福克斯的同事不小心吸了一点到嘴里，便开始抱怨尝到了一种刺激性极强的味道。福克斯并没有尝出任何不好的口感，于是他立即让其他的同事也来品尝这种新的化合物，一些人认为有轻度苦味，一些人认为非常苦，还有一些人则认为并没什么特别的味道。

60年后，美国耶鲁大学的琳达·巴特舒（Linda Bartoshuk）将25%的男性和女性划分为PTC味盲组，另外25%对PTC和丙基硫氧嘧啶(6-n-propylthiouracil，PROP)反应强烈——他们对４种基本的味道都很敏感——甜、酸、咸和苦。研究人员也发现他们对“urnami”这种近年来兴起的第五种味觉也很敏感（urnami为日语词汇，意为“肉感而丰盈”，典型的代表食品为高蛋白食物）。

过去的几年对这些味觉超敏人群的研究，已经阐释了我们的味觉是如何产生、为什么不同的人对同样的食物有着截然不同的味感。用亚甲蓝对舌进行染色，舌头就会变蓝，只留下一些粉红小点——这就是味觉乳头，里面则是味蕾。正常人的舌头上平均每平方厘米包含100～200个小乳头，味觉超敏者则是正常人的两倍多，乳头间相互融合，味盲者乳头只有正常人的一半，而单个乳头体积较大。巴特舒形容道：“味觉超敏者活在一个味道丰富的世界里，而味盲者的世界里一切都如同嚼蜡。”

不过，在味道敏感体会中，味觉乳头的数目只起到了部分作用，味觉受体的分子生物学机理才真正决定了我们对哪种味道反应强烈，及我们所感受到的强烈程度。几年前，科学家们发现了第一个编码苦味受体的基因，其中就有能够检测到PTC和PROP的受体。不久，美国国家耳聋和其他交流失调症研究所的金恩庆（Un-Kyung Kim）与同事们发现，该受体的多个变异体均与味觉敏感、味盲者相关。

此后，专家们已经尝试用一系列技术来进一步研究我们的味觉器官。德国波茨坦人类营养研究所的贝恩德·布费（Bernd Bufe）与沃尔夫冈·迈耶霍夫（Wolfgang Meyerhof）创造了一个“人工舌”——即一个附有特殊味蕾细胞的培养皿。当这些细胞受到苦味刺激时，味蕾受体上会结合某种物质，细胞内钙离子水平将会升高，以此表明苦味程度。

布费指出，从人类基因组中分离出来25个基因与苦味受体编码相关。不同的受体分子检测不同种类的物质。例如，PTC/PROP的受体TAS2R38，只与PTC/PROP相关的分子结合，它们大量存在于绿花椰菜、卷心菜及其他十字花科植物中；TAS2R16则与包含氰化物的吡喃葡萄糖甙结合，这种物质存在于苦杏仁中。其他的受体则没有这么强的选择性，能够对多种类型的物质反应。

布费说，由于25种苦基因都存在着变异，科学家们已经发现104种不同的苦味受体。因此，我们的苦味感觉才会如此的精细而个体化。

预警系统

苦味的感觉要比其他味觉更为强烈，一些进化生物学家认为，这是由于苦味长久以来就是一个重要的预警信号，使我们迅速将口感不好的食物吐出来。例如，龙胆属植物中的番木鳖碱就能活化这种受体。早期的人类群体中，能够更好地分辨苦味的人总能不断发现可以吃的新食品种类，这是一种生存优势。

2005年6月，布费和伦敦大学的尼克尔·索兰佐（Nicole Soranzo）发表了支持这个理论的论据。他们对来自世界60个不同地区的997人体内的TAS2R16受体遗传变异性进行了研究。数据表明非洲之外的人群中，98%都拥有一套经过特定变异的受体，这使他们对较苦的吡喃葡萄糖甙类物质极为敏感。这种遗传变异体至少产生于8万年前，甚至可能出现于80万年前。

14%的非洲人携带更为古老的、较不敏感的受体。这些受体是否更敏感的受体突变产生之后，残存下来的一类古老受体呢？也许吧。但布费和索兰佐给出了另一个解释：低敏感性的受体能够使人体在代谢过程中，消化少量含氰化物的物质，而这对于加强对疟疾的抵抗力非常有利。参照地图，我们会发现，携带古老味觉受体的人大都恰好居住在历史上疟疾感染严重的地区，而抗疟疾的相关基因也广泛分布在这些地区。

对其他的每个人来说，能够分辨出轻微的苦味是很有好处的。吡喃葡萄糖甙含有在代谢过程中能够释放毒性氰化物的物质，如苦杏仁中的苦杏仁苷或木薯中的亚麻苦苷。对于大多数哺乳动物来说，浓度极低的氰化物，哪怕是每千克体重几毫克都是致命的。TAS2R16受体基因的轻微变化必定对人类的摄食行为、生存机会及人类的扩展壮大产生过重要影响。

绿花椰菜与阿斯匹林

然而，这种对早期现代人颇为有用的敏感味觉，对21世纪的人们来说，却会成为麻烦。味觉敏感的人通常会因为营养食品的口感不佳而舍弃它们，如花椰菜。营养学家则想知道这种偏食对个体健康的影响程度，及能否通过添加剂来改善食物味道，使他们接受营养食品。食品生产商对此也非常感兴趣，他们通常会在可乐中添加大量的甜料以去除咖啡因的苦味。苦味阻滞剂可以直接关闭相关的味蕾，这种产品可以制成低热量食物，加以推广。

美国新泽西州克润贝蕊市（Cranbury）的灵瓜金（Linguagen）小型生物技术公司已经研发了一种苦味阻滞剂：一磷酸腺苷（adenosine monophosphate ，AMP）。这家公司指出，这种由人体自然产生，存在于许多活体细胞之中的核苷酸，能够抑制苦感且没有任何副作用。很显然，AMP并没有直接作用于味蕾受体，却可以干扰从味觉细胞到大脑之间的信号传导通路。然而这家公司的研究人员并没有阐明AMP的作用机制，技术部主任理查德·麦格雷戈（Richard McGregor）说，公司技术人员相信，AMP与细胞膜上的分子作用，以阻止信号的传递。现在，这家公司正在研发其他的阻滞剂。

2004年9月，美国食品药物管理局批准了AMP上市，但对于商业化的食品来说，这种阻滞剂是否同在实验室里一样有效，还有待检验。一些评论家发现，这种化合物有它自身的味道，也就是umaini类的一种味道，尝起来有点像牛肉汁的味道——当我们吃甜品或喝苏打水时，出现这种味道是非常令人讨厌的。一些人则不同意将它推广应用，认为这有可能破坏自然的保护性功能：我们的舌受体可能会对有毒或腐败的物质反应迟钝。同时这种添加剂也为生产销售劣质食品提供了可乘之机。

药物公司也对能够屏蔽不良口感的添加剂非常感兴趣。我们舌头上的检测器对多种药物均有很强的反应。TAS2R16受体通常在阿司匹林的有效成分乙酰水杨酸作用下回缩。儿童通常拒绝服用口感差的药片或糖浆，因此口感好的药物对于儿童患者来说有更大的应用价值。而慢性疾病患者，如AIDS患者，每天都被迫服用一些难以吞咽的药物，苦味阻滞剂的应用无疑是这些患者的福音。

麦格雷戈认为，AMP还不能充分抑制多数药物的浓烈苦味，而且它会改变食用者对多种化学物质的味感——如晚餐时醇香美酒和黑巧克力甜品的味道。因此无论是在药物方面还是食物方面，都还需要进一步的研究找出更好的苦味阻滞剂。布费则认为，我们应该对苦味化学物质的结构及与特异的受体结合部位进行精确分析，以找到一种分子使我们的舌头对特定的药物和食物暂时性不敏感，而非阻滞对所有苦味的灵敏性。在让患者轻松咽下苦涩的药丸之前，我们还有很多的工作要做。