味道的秘密——為什么有些美食“聞著臭吃著香”？

儲天宇

北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院

“三觀很重要，但三餐更重要”。飲食是人們每天接觸的生活必需品，不同國家、不同地域、乃至不同家庭都會烹調(diào)出屬于自己的獨到風(fēng)味，每個人心中也一定都有一份難忘的鮮美，一份記憶中的千思萬緒和至美滋味。

魯菜的咸鮮、川菜的麻辣、粵菜的清鮮，說起來就讓人感到垂涎欲滴。不過，美食必須是香氣撲鼻的嗎？其實不然，不少獨辟蹊徑的臭味美食也是許多人的至愛珍饈，長沙臭豆腐、柳州螺螄粉、北京豆汁兒、徽州臭鱖魚、水果榴蓮等等不勝枚舉，說起這些食物依然能讓吃貨朋友們口齒生津（圖1）。當(dāng)問及品嘗體驗時，人們會不約而同地說一句：“聞起來臭，吃起來香！”乍一聽來令人難以理解，我們的鼻子和嘴巴對味道的感知到底存在著怎樣的秘密呢？

圖1 生活中常見的臭味美食。

1. 嗅覺與味覺感知的分子機制

為了弄清楚人們對臭味美食著迷的原因，我們首先需要從細(xì)胞和分子層面來理解嗅覺與味覺是如何發(fā)揮功能的。嗅覺和味覺的產(chǎn)生起始于感覺器官鼻子和舌頭對化學(xué)小分子的識別，從分子機制上看二者有很大的相通之處，都是通過感受器細(xì)胞上的受體與外界分子發(fā)生直接的相互作用，進而產(chǎn)生感覺，是與視覺、聽覺等其他感官完全不同的作用機制。

嗅覺的感受器是鼻粘膜上的嗅覺感受神經(jīng)元（Olfactory sensory neurons, OSNs），而味覺的感受器是舌頭上組成味蕾的味細(xì)胞（Taste cells），這些細(xì)胞上分布的受體蛋白正是解開味道感知奧秘的第一把鑰匙。

位于嗅覺感受神經(jīng)元細(xì)胞表面識別氣味分子的受體蛋白稱為嗅覺受體。嗅覺受體是通過“組合編碼”的方式來識別氣味分子的，即一個嗅覺受體能識別多種氣味分子，且一種氣味分子能激活多個嗅覺受體[1]。大量的嗅覺受體結(jié)合“組合編碼”的氣味識別方式，使人們能夠識別并辨認(rèn)數(shù)以萬億計的氣味分子，其中也就包括了常常令人生厭的各種臭味氣體（圖2A）。

相比之下，味覺系統(tǒng)與嗅覺系統(tǒng)大不相同，我們品嘗食物時產(chǎn)生的許多口感并不是引發(fā)了真正的味覺感受，例如軟糯可口是觸覺感受器的反應(yīng)、麻辣刺激是痛覺感受器的反應(yīng)、冰爽清涼是溫覺感受器的反應(yīng)。而真正意義上的味覺反應(yīng)遠(yuǎn)沒有嗅覺系統(tǒng)那樣靈敏而精致，味覺一共只有酸、甜、苦、咸、鮮五種，分別有五類受體蛋白對應(yīng)其專屬的味道進行感知，這意味著其實我們的舌頭上并沒有針對臭味的受體（圖2B）。這五種味道中，讓人感覺甜、苦、鮮的化學(xué)分子通常相對較大，例如產(chǎn)生甜味的葡萄糖、果糖、蔗糖分子等，它們的受體都是經(jīng)典的G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptor, GPCR）；而產(chǎn)生酸味和咸味的化學(xué)物質(zhì)一般是較小的氫離子、鈉離子、氯離子等，其對應(yīng)的受體是特定的離子通道蛋白[2]。

圖2 人體嗅覺系統(tǒng)和味覺系統(tǒng)示意圖。（A）嗅覺系統(tǒng)的嗅覺感受神經(jīng)元十分豐富，可以辨別多種多樣的氣味。（B）味覺系統(tǒng)中不同結(jié)構(gòu)的分子只能激活五類味道感受器，產(chǎn)生有限的味覺信號[3-4]。

理解了嗅覺和味覺感知的分子機制，我們便初步明晰為什么會有那么多“聞著臭吃著香”的美食——鼻腔中感知氣味和口腔中感知口味的是兩套蛋白受體系統(tǒng)，鼻腔中的受體豐富而靈敏，可以對臭味做出反應(yīng)；而口腔中的味覺受體只能體會酸、甜、苦、咸、鮮五種味道，其中并不存在臭味的感受器，人們自然也就吃不出臭的味道了。

2. 嗅覺和味覺感知味道的協(xié)同作用

人的鼻腔和口腔是相連通的，盡管兩器官內(nèi)分布的受體蛋白不同，但我們不禁懷疑，臭臭的食物吃到嘴里，這個臭味為什么沒有返到鼻子里讓人覺得不適呢？

事實上，人對食物味道的品鑒的確是嗅覺與味覺協(xié)同作用的結(jié)果。我們的舌頭只能感受寥寥幾種味道，可有了精密的嗅覺的幫忙，就會組合成更加豐富的風(fēng)味。有研究發(fā)現(xiàn)，人們品嘗食物時，高達80-90%的感受是嗅覺感知的結(jié)果，例如，我們都體會過感冒時吃什么都不香的狀態(tài)，其實這不單是生病時腸胃功能不佳的結(jié)果，更是由于嗅覺系統(tǒng)失靈影響了對味道的感知能力，引起食欲下降[5]。

既然嗅覺對品嘗味道有著如此之大的貢獻，那么食物的臭味應(yīng)該極大地干擾嗅覺而影響人們的食欲，為什么臭豆腐、臭鱖魚、螺螄粉、榴蓮依然“吃起來香”呢？

以臭豆腐與臭鱖魚為例，二者的臭味來源于豆制品或魚肉中蛋白質(zhì)的發(fā)酵，蛋白質(zhì)中含硫的半胱氨酸在微生物的作用下會轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧瘹涞瘸粑稓怏w，不過同時發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)也會被水解出充滿鮮味的谷氨酸和一些短肽。在我們咀嚼食物，各種風(fēng)味小分子被舌頭盡情品嘗時，食物中其他揮發(fā)性分子會從口腔進入鼻腔后端，接觸鼻腔后端的受體，這一過程和感受稱為“鼻后嗅覺”（圖3）[6]。一方面，感知氣味的蛋白受體在鼻腔中表達分布不同，鼻后嗅覺對臭味不再像鼻前那樣敏感；另一方面，食物進入口腔后，溫度發(fā)生改變、又在唾液的作用下被充分咀嚼，傳往鼻腔的后端的氣味比之前聞到的氣味更加豐滿，這一過程中鼻后嗅覺比鼻前嗅覺更加強烈，再加上味覺的鮮美體驗，大腦感受到的味道就改變?yōu)轷r味主導(dǎo)，早就將將臭臭的氣味拋之腦后。

圖3 嗅覺感知的不同途徑[6]。

近年來，關(guān)于嗅覺和味覺系統(tǒng)之間關(guān)系的研究還在深入，有趣的是，2019年有一篇研究在人的味細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)了嗅覺受體[7]。研究人員在體外培養(yǎng)液中保持人類味細(xì)胞的活性，而后利用遺傳學(xué)和生物化學(xué)等方法發(fā)現(xiàn)這些味細(xì)胞上表達許多已知存在于嗅覺感受器中的關(guān)鍵蛋白。鈣離子成像實驗進一步發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基里的味細(xì)胞對氣味分子的反應(yīng)方式竟然與嗅覺感受器細(xì)胞也十分相似，這意味著味覺與嗅覺可能不僅僅在宏觀生理結(jié)構(gòu)層面上存在相互影響，而且在細(xì)胞和分子生物學(xué)層面有著更深刻的關(guān)聯(lián)。

在我們了解明白嗅覺和味覺感官發(fā)揮功能的原理后，臭味美食吃起來香的原因就已經(jīng)十分清楚了。不過，其實每個人對味道的敏感程度是不同的，很多人還是相對難以接受臭味美食的味道，因此在享用美食時，我們應(yīng)當(dāng)相互理解、相互包容，喜歡臭味美食的食客們要盡量避免影響他人的用餐體驗，難以接受臭味的人們也要尊重每個人不同的飲食習(xí)慣，尊重他人的口味偏好。當(dāng)然，不論喜歡的風(fēng)味如何，品嘗至愛的美食總能幫助我們忘卻生活的煩惱、工作的壓力，正如梁秋實先生在《雅舍談吃》中所言，“美食于人心，是一種難以割舍的眷戀；美食于塵世，是一種與名利無關(guān)的簡單。”

參考文獻

[1] Guo, L. et al. Structural basis of amine odorant perception by a mammal olfactory receptor. Nature 618, 193-200 (2023).

[2] 陸洋宇等.味覺受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制及對微生物的調(diào)控[J].華西口腔醫(yī)學(xué)雜志,2017,35(05):549-554.

[3] Rebholz, H. et al. Loss of Olfactory Function-Early Indicator for Covid-19, Other Viral Infections and Neurodegenerative Disorders. Front Neurol 11, 569333 (2020).

[4] Tomchik, S. M. et al. Breadth of tuning and taste coding in mammalian taste buds. J Neurosci 27, 10840-10848 (2007).

[5] Spence, C. Multisensory flavor perception. Cell 161, 24-35 (2015).

[6]田懷香等.氣味與滋味間相互作用對食品風(fēng)味感知影響研究進展[J].食品科學(xué),2023,44(09):259-269.

[7] Malik, B. et al. Mammalian Taste Cells Express Functional Olfactory Receptors. Chem Senses 44, 289-301 (2019).

來源: 科普中國高校行之“人與自然和諧共生”

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