酸、甜、苦、咸、鲜……还有什么味？科学家或发现第六种基本味道

中外香料香精第一资讯 · 公众号 · · 2024-01-17 07:00

正文

20世纪初，日本科学家池田菊美首次提出将鲜味作为除甜、酸、咸、苦之外的第五种基本味道。大约80年后（1985年），科学界正式同意了他的观点。据2023年10月5日的《自然·通讯》杂志报道，美国南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院的科学家发现了第六种基本味道的证据，这种味道就是“氯化铵”。

铵(NH4+)及其气体氨(NH3)是氨基酸的分解产物，通常对人类和其他动物有害。在高氨血症等情况下，组织高浓度的铵/氨可能会危及生命。因此，从线虫到果蝇和人类，动物进化出多种检测铵/氨的机制也就不足为奇了。铵有一种独特而强烈的味道，被描述为苦、咸和一点酸的结合。虽然通常令人反感，但人类可以学会享受NH4Cl的味道，这种味道被添加到一种糖果中，这种糖果在斯堪的纳维亚国家很受欢迎，叫做 咸甘草 。由于NH4Cl是一种强烈的味觉刺激，几十年来，NH4Cl一直被用作控制刺激，并在对支配舌头的味觉神经进行记录时将数据标准化。然而，铵激活味觉细胞的机制尚不清楚。

味蕾由50-100个味觉受体细胞(TRCs)组成，TRCs是一种特化的上皮来源细胞，它们与位于膝状神经节和岩状神经节的细胞体的味觉神经纤维进行交流。 II型TRCs通过离子通道TRPM5来感知苦味、甜味或鲜味，而III型TRCs通过质子通道OTOP1来感知酸性刺激(酸味) 。然而，第三种细胞类型利用ENaC通道介导NaCl的诱人味道。早期实验表明，对HCl敏感的单个味觉神经纤维也对NH4Cl有反应，这是III型TRCs可能参与NH4Cl检测的第一个证据。

溶液中的铵与氨处于平衡状态，氨的作用类似于 Brønsted-Lowry 碱，反应为: H 3 0 + + NH 3 NH 4 + + H 2 O 。 NH 3 气体穿过细胞膜，一旦进入细胞质就会再生 NH 4 + ，从而降低细胞内 H + 的浓度，使细胞质碱化。 NH 4 Cl 对细胞质碱化的作用几乎无处不在，几十年来一直用于研究不同细胞类型的pH调节。已知 NH 4 Cl 提高细胞内pH值的作用，从而产生质子进入的驱动力，这表明 NH 4 Cl 的传感器可能是一个质子通道。

几十年来，科学家已认识到舌头对氯化铵有强烈反应，但不确定是哪些受体负责。近年来，他们发现蛋白质OTOP1是一个质子通道，能使细胞检测酸味。他们假设这种蛋白质也可能对氯化铵产生反应，因为它会影响细胞中的酸水平。

此次研究中，科学家将OTOP1引入实验室培养的人类细胞，并将其中一些细胞暴露在酸或氯化铵中。他们发现，氯化铵与酸一样有效地激活了OTOP1受体。小鼠测试证实，那些携带OTOP1的小鼠能避开摄入氯化铵，而那些OTOP1被剔除的小鼠则不介意这种味道。

铵及气体氨（氨基酸的分解产物）对生物通常是有毒的。许多动物具有检测环境中的铵或氨并对其作出反应的能力。研究人员推测，品尝氯化铵的能力可能是为了帮助有机体避免有害物质而进化来的。

研究人员还观察到，物种之间对氯化铵的反应存在差异。例如，鸡的OTOP1通道更敏感，而斑马鱼对氯化铵不太敏感。

a. 如图所示，在细胞外酸化(pH 5.5)和10-160 mM NH4+(中性pH)的作用下，在1 mM Zn2+的作用下，多物种表达mOTOP1的HEK-293细胞中产生的电流(Vm = -80 mV)，包括小鼠(小家鼠，绿色)、人类(智人，蓝色)、鸡(Gallus Gallus，黄色)和斑马鱼(Danio rerio，红色)。b实验中- 80 mV电流大小的平均数据(平均值±SEM)和散点图，见a. MmOTOP1为n = 3个细胞，HsOTOP1为n = 4个细胞，GgOTOP1为n = 7个细胞，DrOTOP1为n = 6个细胞。

研究人员计划进一步探索OTOP1受体对氯化铵的反应，希望能更多地揭示其进化意义。虽然说某种食物是“氯化铵”味，并不是一种很直观的描述方式，但也许美食家会为之想出一个更好的名字，让它有一天能加入到基本味道的行列中。

在脊椎动物和无脊椎动物中，氨/氨作用于感觉受体的机制受到了相当大的关注，但迄今为止，脊椎动物中还没有发现氨/氨对味觉的受体或信号传导机制。在这里，我们发现鼓室索神经对 NH 4 Cl 反应的一个主要组成部分可归因于III型TRCs中质子通道OTOP1的激活。我们提供了一种 NH 4

酸、甜、苦、咸、鲜……还有什么味？科学家或发现第六种基本味道

正文

请到「今天看啥」查看全文