醋為什么是酸的？

姬十三

Q：醋為什么是酸的?

A：這個(gè)問(wèn)題倒像是個(gè)腦筋急轉(zhuǎn)彎題，讓外行人茫然。

美國(guó)霍華德，休斯醫(yī)學(xué)研究院的Charles Zuker領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)味蕾上存在專門感知酸味的蛋白質(zhì)感受器。這項(xiàng)工作上了Nature雜志的封面，也許是因?yàn)榫庉嬘X(jué)得這樣做比較誘人。

一直以來(lái)。人們普遍認(rèn)為，與甜味、苦味和鮮味不同，酸味并不靠特異性的感受器來(lái)捕獲。

味覺(jué)體驗(yàn)全靠味蕾。人的舌頭表面(甚至口腔內(nèi)也有)分布著2 000～3 000個(gè)味蕾。人到老年會(huì)漸漸食不甘味，就是由于味蕾慢慢萎縮而減少。味蕾上伸出一些叫味毛的細(xì)小纖毛，探頭探腦。揣摩著入嘴的味覺(jué)刺激。溶解在唾液中的不同種類物質(zhì)，一旦遭遇味毛上專業(yè)的味覺(jué)感受器，就引起不同的味覺(jué)。食分五味，甜、成、苦、酸和鮮，就是這樣來(lái)的。

但是，引起五種味道的物質(zhì)在化學(xué)本質(zhì)上并不一樣，截然分成兩大陣營(yíng)。甜物質(zhì)(糖)和苦物質(zhì)(如生物堿)通常為大分子，應(yīng)該有專門的味覺(jué)感受器與它們相匹配：而引起鮮味的谷氨酸分子，連在人體的其他地方都存在專門的感受器。

相比之下，酸味和成味物質(zhì)則像是異類。酸味來(lái)自于高濃度的氫離子，成味出自游離在唾液中的鈉離子，兩種小離子是如何刺激味覺(jué)細(xì)胞的呢?之前的研究者們根據(jù)在別的細(xì)胞上的經(jīng)驗(yàn)，判斷這些離子可能通過(guò)一些通道直接大搖大擺地進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。他們?cè)趺匆矝](méi)法接受這樣的假設(shè)：小離子會(huì)和大分子一樣，配有量身打造的蛋白質(zhì)感受器。

但是，Charles Zuker等覺(jué)得，這樣的模型太糟糕了，有沒(méi)有可能存在專門感知酸味和成味的感受器呢?科學(xué)不是喜歡簡(jiǎn)潔嗎?他們決心嘗試尋找。

這樣的思路聽(tīng)起來(lái)倒也合情合理，何況他們有先前研究的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，那就不妨試試看。這些科學(xué)家從小鼠下手，用生物信息學(xué)和分子生物學(xué)手段，從蛋白質(zhì)候選名單中篩選可能的目標(biāo)。研究者設(shè)想，如果存在這種蛋白質(zhì)，那它一定是在細(xì)胞膜上，只有這樣才能直接接受外界的信號(hào)分子。于是，候選名單從最初的30 000個(gè)蛋白質(zhì)縮減到了10 000個(gè)。第二步。他們假設(shè)感受器應(yīng)該只在很少種類的組織(如舌味覺(jué)細(xì)胞)中存在，這樣，名單縮減到了900個(gè)。然后他們研究已知的三種感受器的基因序列，接著就發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)疑犯——PKD2L1。

為了驗(yàn)證這個(gè)蛋白質(zhì)的功能，研究小組弄出了一種基因改造過(guò)的小鼠，它體內(nèi)能產(chǎn)生一種毒素，殺死表達(dá)PKD2L1的細(xì)胞，就是說(shuō)，這種小鼠不再有帶PKD2L1蛋白質(zhì)的味覺(jué)細(xì)胞。很幸運(yùn)，他們成功了。科學(xué)家喂這些小鼠吃酸的食物，它們吃得喜滋滋的，而正常小鼠是討厭吃酸的食物的。這就證明了，這種蛋白質(zhì)是接受酸味的關(guān)鍵感受器，當(dāng)小鼠沒(méi)有帶PKD2L1的細(xì)胞，它們就喪失了分辨酸味的能力。

很自然，CharlesZuker的下一步目標(biāo)是尋找咸味的專門感受器，一旦成功，他就“五味俱全”了，同時(shí)，研究味覺(jué)感知的第一項(xiàng)工作也可以收工了。但是，科學(xué)家也承認(rèn)，關(guān)于味覺(jué)的問(wèn)題并非那么簡(jiǎn)單。例如，苦味可以幫助我們檢測(cè)毒物，甜味則是糖分的標(biāo)志，是必需的能量來(lái)源，而在自然界中，酸味代表著未成熟的果實(shí)和腐爛物，酸味感受器的進(jìn)化動(dòng)機(jī)似乎不夠強(qiáng)烈。

弄清了味覺(jué)感受的原理，將來(lái)有無(wú)可能人為增加某種新異的味覺(jué)呢?嘿，這可真令食客們期待。

醋為什么是酸的?對(duì)這個(gè)問(wèn)題的研究才剛剛開(kāi)始。