味覺是什麼？

這是一個由于太過平常而被很多人忽視的問題。

我國曆史上關于味覺研究的專著很少，關于食物的味道倒是有很多記載。《論語•述而》曾有這樣的描述：“子在齊聞《韶》，三月不知肉味”，後代的元稹也在《酬友封話舊叙懷十二韻》中對美食之味大加贊賞：“莼菜銀絲嫩，鲈魚雪片肥”。

步入現代社會，我們已經明白：味覺本質上是化學感受的一種形式。通過品嘗不同的食物，我們會産生5種最基本的味覺體驗——甜味、鹹味、酸味、苦味和鮮味，味覺感受器通過感受不同食物分子或離子的相互作用來将這些口味區分開來。

然而，這還不是味覺的全部秘密。即便在科技發達的今天，味覺的神秘面紗也隻被揭開了小小的一角。

普利策獎得主約翰•麥奎在自己的新書《美味》中提出：在人類進化的過程中，味覺發揮了核心作用。關于味覺的曆史，最早可以追溯到10億多年前的原始細胞，這些簡單的細胞通過感知周圍海水中的化學物質來引導自身的趨避行為。

古細菌

随着生物的不斷進化，生命體中開始出現了受體蛋白質，這是一種能夠接受并轉導化學信号的螺旋形分子。生命體進化出了複雜而精細的味覺感受器，增加了特定物種在生存競争中獲勝的幾率，也增強了大腦處理信息的能力。

▲▲味覺的出現與生物進化之間有着密切的聯系

甜的東西通常代表着豐富的碳水化合物，而苦的東西則可能是有毒的，動物們通過這種簡單的嘗試可以初步選擇相對安全的食物。雖然不同物種對同一食物的味覺感受不盡相同，但這種能力帶來的效果卻驚人的相似——為生物的生存與進化指明了方向。

不同的食物會刺激口腔内的味覺感受器，感覺神經末梢通過将這些信息傳遞到大腦的味覺中樞，最後由大腦綜合分析，味覺就這樣産生了。關于味覺的形成，這是最簡單也是最主流的方法。

說到味覺，就不得不提一種特殊的感受器：味蕾。味蕾廣泛存在于生物的舌部，其數量會随着生物年齡的增大而不斷減小。以人類為例，嬰兒有1萬個味蕾，而成年人隻有幾千個。

▲▲舌頭上乳突和味蕾的分布與形态

味蕾在舌頭的乳狀突起中分布最為密集，每個味蕾大約由40~150個味覺細胞組成。不同部位的味蕾對味覺的敏感度不同：一般來說，舌尖對鹹味最敏感，舌的前緣對甜敏感，舌兩側對酸敏感，舌根對苦、辣最敏感。

由于味覺的存在，人類才得以感受到食物的魅力。現在社會有很多人喜歡追求舌尖上的刺激與快感，尤其是無辣不歡的年輕一代，然而這種飲食習慣正在加速麻痹正常的味覺功能。從50歲開始，人類的味覺功能就會逐漸減弱，長期食用辛辣刺激的食物很有可能會使這一現象提前到來。

舌頭中的兩種味覺受體T1R3和G蛋白gustducin是人體感受甜味的主要門戶，最近的研究表明，這兩種受體在腸道中也有分布，它們能夠感受腸道中的葡萄糖含量。

▲▲上圖是存在于小腸上皮粘膜的腸肽及其作用受體。小腸的内分泌細胞可以産生腸肽，這些腸肽與腸道微生物菌群有着十分密切的聯系。此外，某些特定細菌的代謝物質能夠促進腸道激素的分泌，通過激素間接改變腸粘膜的通透性，腸道對營養物質的吸收速率也會因此改變。

進一步的研究表明，腸道中的味覺受體感知葡萄糖的相關機理與味蕾相同。如果腸道中葡萄糖吸收過多，就可能會引發肥胖症。當腸道中的T1R3和G蛋白Gustducin感知到較高的葡萄糖含量後就會促進胰高血糖素的分泌，進而調節血糖含量并控制人體食欲。這種調節功能對于人體健康（尤其是對女性朋友來說）的重要性就不言而喻了。

人體是一個複雜而龐大的“容器”，其中微生物的細胞數量是人體細胞數量的10倍，這些微生物基因的總量是人體基因的150倍以上。與人體其他部位相比，駐留在腸胃中的微生物數量最多（100多萬億），種類也最多（300-1000種），它們有一個響亮的名字——腸道微生物菌群。

雖然人體内細菌有成千上萬種，但其中30 ~ 40種的數量占到了細菌總量的99%，比如常見的大腸杆菌、消化球菌、放線菌、乳酸杆菌等等。由于腸道大多是缺氧環境，生活在這裡的細菌99%以上都是厭氧菌，隻有在盲腸段，好氧菌的數量才占有一定優勢。作為負責加工食物的“流水員工”，很多細菌會随着未被完全消化的食物殘渣而排出體外，其重量占糞便幹重的60%。

▲▲複雜的消化系統，多種多樣的腸道微生物。

研究表明，腸道微生物的種類組成個人的飲食習慣有很大關系，素食主義者的腸道微生物組成與一般人有明顯的區别。長期攝入植物性食品會導緻腸道内的普雷沃氏菌的數量增多，這種細菌的主要功能就是分解并加工纖維素，對此我們不妨将其理解為一種選擇作用——植物纖維逐漸淘汰掉了那些善于分解動物性食物的細菌。這一觀點已經經過科學證實，如果想要通過改變腸道微生物的組成來對抗某種疾病，長期控制飲食是一項有效的方法。

總之，腸道微生物的存在對人類來說實在是太重要了。小小的腸道細菌，能對大腦、肝髒、腎髒等重要器官産生重大影響，比如不起眼的色氨酸分子，在腸道細菌的“包裝”下搖身一變，就能成為極其重要的活性物質（見下圖）。

▲▲上圖是腸道細菌将色氨酸加工成生物活性化合物（比如吲哚及其代謝物）的過程。其中，産孢梭菌代謝産生的3-吲哚丙酸（IPA）是一種高效的神經保護性抗氧化劑，可清除大腦中的羟基自由基，在預防阿爾茨海默氏病和腦缺血等疾病上具有重要的作用。

2018年12月10日，阿貢大學微生物生态學小組負責人Jack Gilbert與其他18位共同作者在《自然微生物》期刊上發表了他們的最新研究成果。

▲▲科學家在上面的培養皿中接種并培養了KLE 1738細菌，這種細菌的代謝底物（也就是食物）是γ-氨基丁酸（GABA），而γ-氨基丁酸正是在哺乳動物中樞神經系統中發現的抑制性神經遞質。上圖的培養皿中有多種菌株，它們都能代謝産生GABA，換句話說，是這些菌株間接養活了KLE 1738細菌。

經過長期的篩選，研究人員發現自然條件下的KLE 1738細菌離不開一種常見的腸道微生物——拟杆菌，當然，它也能産生GABA。如果KLE 1738細菌的數量突然增加，使大腦保持鎮定的GABA就會大量減少，由此不妨大膽推斷：腸道微生物能夠在一定程度上影響人類的心情，甚至是攻克某些神經性疾病的金鑰匙。

而最近發表在《科學》和《細胞》雜志上的最新研究表明，腸道中存在與大腦連接的感覺神經元。GABA能否通過該途徑作用于大腦中樞神經系統？微生物菌群又是如何通過調節GABA的水平來影響人類的行為？這些問題都具有極其重要的研究意義與價值。

幾百乃至上千年來，釀酒、奶酪、鹹菜、泡菜、臭豆腐等發酵制品一直受到世界各地人民的熱烈歡迎，這些發酵制品都是微生物的“傑作”。我們所喝的各種酸奶飲品也都富含多種益生元和益生菌，這些微生物在不經意間影響并改變着我們的生活。

而關于腸道微生物菌群的相關研究也一直是熱門領域，但目前為止，人類對味覺功能機理的認識依然非常淺顯。

▲▲腸道被認為是人類的第二大腦，它有自己的神經系統，對個人的情緒、炎症和免疫系統都有着直接影響。在腸道的諸多複雜功能中，微生物菌群是一條重要的中間媒介。

缺少腸道菌群的動物會變成什麼樣子呢？如果沒有腸道菌群，齧齒類動物需要多攝入30%的卡路裡，才能保持與正常水平相同的體重，人類也無法消化纖維素、低聚糖、糖醇等碳水化合物，患肥胖病與心血管疾病的幾率也會大大升高。

除此之外，科學家還得到了一個更驚人的發現——腸道菌群使懷孕母鼠的後代表型發生了變化。無菌小鼠患肥胖病的幾率更高，其後代在高脂飲食下也普遍趨于肥胖，而這種肥胖并不是由遺傳基因決定的。

不管怎樣，腸道微生物正在潛移默化地影響我們的飲食習慣。我們對某種食物的感覺并不是簡單的神經傳導，腸道中的微生物很有可能也參與了對食物的“鑒定”與“評價”。關于腸道細菌這座充滿神秘色彩的生物寶庫，我們的探索一直都在路上！