舌頭如何嘗出酸味

舌頭如何嘗出酸味
知識通訊評論第44期

專家發現，酸味食物會刺激舌上的受器。

學者已經發現，哺乳類動物的舌頭如何辨別酸味。他們說，這都跟一種特殊的受器有關。

哺乳類動物的味覺分為甜、鹹、苦、酸與鮮味（umami，中國菜有的味精的味道）。目前為止，學者只發現了甜、苦、鮮這三種味道的味覺受器。他們不確定其他兩種（鹹與酸）味道是否有相對應的專屬受器。

這三種有已知受器的味道，是由蔗糖這類大分子刺激所產生，這類大分子會鎖住舌頭上的特殊細胞，這些細胞就能辨識其味道。但是鹹味與酸味與其他三種味道不同，這兩種味道是由非常簡單的離子刺激產生。造成酸味的是氫離子 (H+)。造成鹹味的則主要是鈉離子(Na+)。

有些學者推斷，舌頭上的許多細胞都能接受這些味覺信號，它們把味覺訊息經由型態複雜的神經信號傳到腦部。美國霍華休斯醫學研究中心的祖克（Charles Zuker）說：「這種訊號傳遞模式非常混亂。」

因此，祖克所領銜、曾經確認先前三種味覺受器的研究團隊，開始尋覓酸味受器。
祖克實驗室成員、研究生安琪拉‧黃（Angela Huang）先在老鼠基因體中尋找可能在細胞膜中存在的蛋白質。這種蛋白質能夠從外界接收信號，再把信號傳送給神經。結果她找到了一萬種這樣的蛋白質。

他們的篩選方式，是假設只有在幾種特別的細胞組織中，才能發現味覺受器（尤其是舌頭的味覺細胞）。結果他們選出九百種蛋白質。接著，他們尋找基因型態與其他味覺受器相同的蛋白質，結果發現了一種稱為 PKD2L1 的蛋白質。它可能就是新的味覺受器。

為了瞭解 PKD2L1 的活動狀態，研究團隊創造了一種基因改造老鼠，其體內有一種毒素，會把產生PKD2L1 的細胞殺死。老鼠腦部的探測器顯示，這些老鼠吃酸味食物時，腦部並沒有任何特殊神經活動。《自然》雜誌刊登了他們的實驗結果。

這些老鼠的行為改變了。正常的老鼠對酸的東西避之唯恐不及，但是這些老鼠卻不斷舔食酸的食物（只有人類喜歡酸味食物，其他動物都盡量避免）。

甜美成果

祖克的研究小組也很驚訝地發現，在脊椎神經的神經元中，似乎也能找到這種酸味受器。祖克說：「這是我們首度發現，味覺受器也能對身體別處所受的刺激有所反應。」他說，這種「味覺」感測器也許能夠協助身體監控神經系統中的酸度。

另一組研究團隊也發現了酸味受器PKD2L1 。杜克大學醫學中心的松波宏明（Hiroaki Matsunami）等人，發現培養皿中老鼠細胞內的酸，會刺激PKD2L1、PKD1L3這兩種受器。

他們也發現，這些蛋白質在舌頭上分佈狀況得宜，便於接觸食物。但是他們無法確認辨別酸味的受器是否只有一種。祖克的研究成果則填補了這個缺陷。費城莫耐爾研究中心（Monell Center）的柏尚 （Gary Beauchamp）說，這兩項研究成果可以讓我們更瞭解酸味。

味覺測試

但是還有許多東西尚未明朗。祖克說，奇怪的是，雖然味覺是一種瞬間的感覺，但是松波宏明的研究卻顯示，舌頭接觸酸物與味覺細胞發送「酸味」信號之間，有時間延遲的現象。這說明哺乳類動物的嘴裡還有一些其他的活動在進行，讓這些動物有辨別味道的能力。柏尚補充說，他們也不太清楚，這些受器是怎麼來的，為什麼動物會形成這種受器。

其他味覺的受器，從演化的觀點而言，作用相當明顯。苦味受器讓我們能辨認毒物，甜味受器讓我們嚐到糖份這種重要的能量來源。柏尚說，人類為何需要酸味受器，還是一個難解的問題，「那些解釋酸味來源的說法，好比有了酸味受器我們就能夠察覺哪些果實還沒成熟，都不足以服人。」