美食家和蟑螂的習性基因如何影響動物的味覺

自從1987年以來,蟑螂的生存就使滅絕的動物迷惑不解,它的苦味可以擊退,但也可以挽救。那時,新澤西州一家制造昆蟲誘餌的昆蟲學家朱爾斯·西爾弗曼(Jules Silverman)開始收到一盒活蟑螂,沒有被該公司的葡萄糖誘餌殺死。

西爾弗曼發現倖存的蟑螂拒絕接觸葡萄糖。另一方面,他在實驗室飼養的蟑螂菌落很容易吃掉糖,就像野外的大多數蟑螂一樣。然而,直到他在北卡羅萊納州立大學學習了20年之後,他才知道為什麼會這樣。突變顯然改變了一些“味覺基因”,使昆蟲嚐到了葡萄糖的苦味。正如西弗曼(Silverman)在這項研究中的合作者一樣,北卡羅來納州立大學的昆蟲學家科比·沙爾(Coby Schal)說:你會吐出來的。”

具有改變的味覺受體基因的蟑螂避免了除蟲劑使用的誘餌並得以倖存,而它們未變的對應物卻掉入了甜甜的毒餌。在大約五年內,即25代蟑螂中,該地區蟑螂種群的口味發生了變化。

幾乎所有的動物都有負責檢測各種陰影的苦味的受體的多個基因。

對於動物而言,味道可能是生死攸關的問題。味覺可以追溯到單細胞生物中的蛋白質,蛋白質必須確定哪些化學物質可以安全地滑過其膜,哪些必須被阻斷。動物中的其他蛋白質具有類似的功能。它們在蟑螂的味覺毛(或感官)和人舌的味蕾中發現。當甜味或鹹味物質與襯在這些結構上的蛋白質受體結合時,相應的受體就會向大腦發送信息。蟑螂研究表明,編碼每種受體的“味覺基因”可以在飲食壓力下發生變化:一種化學物質,曾經被認為是甜味的蟑螂現在嚐起來很苦。


大多數動物以明顯的方式對苦味做出反應,例如作嘔,作嘔,嘔吐或完全避免食用。據推測,這種近乎普遍的厭惡是隨著​​昆蟲和其他動物無法感知植物中苦味,有毒化合物的能力而死亡的,它已經進化了數百萬年。同時,那些具有編碼苦味受體的基因的人得以倖存,並將這些基因傳給了下一代。如今,幾乎所有動物都有負責檢測各種陰影的苦味的受體的多個基因。例如,人類大約有30歲。

口味基因可以在人口中快速進化,否則它們會因含糖誘餌而死亡。然而,自然界很少如此迅速地殺死整個動物。賓夕法尼亞大學的遺傳學家薩拉·提斯科夫(Sarah Tishkoff)決定了解人類在進化過程中苦味基因發生了多少變化。她的團隊發現了證據,證明與苦味相關的基因可能起源於大約一百萬年前,比現代人類還早。然而,數十萬年來,人們一直生活在不同類型的植物上,提斯科夫(Tishkoff)想知道,發現某些苦味的能力是否因飲食而異。

為了驗證這一想法,Tishkoff在一個長期生活在各種狩獵和農業飲食中的57個非洲人口中,對一種編碼感受器的基因進行了比較,該感受器可以檢測西蘭花中發現的一種苦味物質(稱為苯硫脲或PTC)。與她的預期相反,她發現PTC感應基因的遺傳序列在兩組之間仍然相似。這種穩定性表明該基因承受著不變的壓力,因為它具有某些重要的作用。檢測PTC的苦味顯然不是該基因的唯一功能。

Tishkoff和她的研究小組現在懷疑該基因具有超出味覺的生物學目的。她說:“我們認為這些味覺感知基因具有重要的生理作用。” 確實,苦味受體出現在鼻子,腸和呼吸道的細胞上。在這些地方,受體會感覺到苦味化合物,但會發出與味覺無關的提示。Tishkoff推測,該信號可能將苦味化合物與積極的內部過程相關聯,例如對感染的免疫攻擊或陰性。換句話說,控制苦味的基因可能遠遠超出了我們的舌尖。他們編碼的蛋白質可能執行與消化完全無關的功能。

我們成人的苦澀調情已經暗示,偏愛可能比品味更多。美食家們沒有像蟑螂那樣從誘餌中爬出來,反而朝著它走來。調酒師製作苦雞尾酒。美食餐廳提供菊苣,瑞士甜菜和芝麻菜沙拉,而啤酒迷則喜歡印度的雙跳淡啤酒。尼日利亞人用幹苦葉調味的食物,中國食譜要求苦瓜。全世界的人們在體驗到苦澀的食物和飲料後,都會開始喜歡它們。曾經作為警告的味道現在可能會發出其他信號。


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