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2018年06月21日

科學大家|多識于草木之味:植物帶給人的甜酸苦咸鮮肥




眾所周知,人類的味覺是由舌頭上的味蕾細胞傳遞給我們的神經沖動。通過味蕾細胞來到神經系統的味覺分別有六種,分別是甜、酸、苦、咸、鮮,還有脂肪味,簡稱為一個字,肥。這六種味道是真正的味覺。另外還有幾種味道,比如說麻、辣還有澀,它們不是味覺細胞上面的受體傳遞來的信號,也就不是真正的味覺,但是我們也可以在食物里面吃到。這些感覺都是可以在植物里面品嘗到的。除此之外還有一些其他的感覺,比如說金屬味、鈣離子味、還有冷和溫的感覺。接下來我挨個介紹一下主要的味覺,會在哪些植物里面品嘗到,它們對人和植物有什么樣的特殊意義。

第一個味道是甜,漢朝《急就篇》說過, “梨柿柰桃待露霜,棗杏瓜棣馓飴餳”。可以說這是東漢時期甜食愛好者的食譜,提到的都是各種各樣的水果。實際上甜這個味道,最早是從植物里面來的,而且到今天為止,甜這種味道的主要來源也仍然是植物。因為甜的來源是糖,糖是光合作用的主要產物。地球上只有植物,當然還有一些單細胞的藻類,可以通過光合作用制造糖。所以我們在從植物性的食物里面獲取了糖,人類因為對于甜食的偏好,也對這些植物進行了很多的篩選。一個常見的例子就是西瓜。

西瓜是原產在非洲沙漠里面的一種瓜,它的原始狀態是上圖這個樣子。如果我們把野生的西瓜剖開看,它里面的瓤基本上是白色的,也沒有太多的甜味,水分還可以,但是甜味很少,甚至有點發苦。

  在人類對于甜味的強烈偏好下,最終我們選擇出來了現在這樣基本上是紅色,而且甜味非常濃的西瓜。其實西瓜并不是一個糖含量特別高的水果,它的糖含量大概只有8%到10%的樣子。但是人已經覺得它很甜了,比起它的老祖宗來說,也甜了很多倍。


另外一個例子是梨,這個不是我們平常吃的那種東亞梨,是西洋梨,是在歐洲和美國比較常見的梨的品種。在林奈的時代,也就是植物學在西方真正興起的那個時代,當時的梨是不能生吃的,只能煮熟了才能吃。現在我們吃到的比較好的西洋梨,它的質地比較軟,汁水很多,和東亞梨那種脆的口感不一樣。這個品系大概是在十八世紀中期的時候,由兩個比利時人,在歐洲選育出來之后再擴散到世界的其他地方。這些水果的選育,都體現了人對甜食的偏好。

 

另外一個植物來源的甜味的東西,比水果要甜得多,這就是蜂蜜。植物產生花蜜,當然不是為了喂給昆蟲或者給人吃的。它專門付出這樣一部分能量和營養去產生花蜜,為的是它自己的繁殖成功。我們可以看到一些不同的傳粉者類群去訪問植物時候的樣子。蜜蜂對甜味也有非常強的偏好。一般來說蜜蜂會去訪問的花里的花蜜濃度,可以達到30%甚至50%那么高。和蜜蜂經常拿來做對比的是蝴蝶,蝴蝶也是一種非常喜歡吃甜食的、喜歡吃花蜜的昆蟲。因為他們的口器更細長一點,他們可以吃到一些濃度更低的花蜜,蝴蝶喜歡的花蜜大概是20%到30%左右。

還有一個例子就是蜂鳥,蜂鳥在中國沒有,只在美洲有,它是一種喜歡吃蜜的鳥類。蜂鳥喜歡的花蜜的濃度,一般來說只有10%左右,因為蜂鳥需要更多的水分,維持它長時間高強度的運動。但是蜂鳥喜歡吃的食物,在中國也能吃到,就是這種花。大家應該見過,在花壇里面常見,它叫一串紅,原產在巴西,在原產地是由蜂鳥傳粉,到中國之后就沒有蜂鳥給它傳粉了,所以我們看不到一串紅結果。但是大家可以去嘗試一下,把一串紅的花從上面揪下來,然后從它的尾部吸一下,就能吃到里面的花蜜,它是甜的,雖然濃度不是特別高,和西瓜也差不多。

  另外還有一些植物把合成的糖儲存在自己身體里面,這些植物也被人類發現了,并且從中提取蔗糖。這有兩種主要的用來提煉蔗糖的植物,左邊這個叫甜菜,它的根里面有很多糖。另外一個是甘蔗。我們吃的白糖,基本上都是從這兩種植物里面來的。


 

第二個味道說一下酸,也有兩句詩。叫“若作和羹,爾惟鹽梅”,說的是在制作羹湯的時候,有兩種調料是一定要放的,一個是鹽,還有一個是梅。當時可以想像在《尚書》誕生那個年代,醋這種發酵的酸味還沒有很普及,能夠直接獲取酸味的來源,基本上還是從梅這樣的植物里面來的。關于梅我們有很多成語,比如望梅止渴。梅子不管是熟沒熟都酸,熟了以后更酸。它里面含有的是被統稱為果酸的、若干種有機酸的混合物。植物產生酸性的物質,更多是為了自我保護。

  比如這樣的一種植物,檸檬也是一個看見圖就會讓人流口水的東西。檸檬里主要含的酸是檸檬酸,這是酸性是相對較強的有機酸。在檸檬里面有一個常見的誤會,因為維生素C是酸味的,我們有時候會因為檸檬嘗起來很酸,就覺得這里面含的維生素C的含量特別高。但是其實不對的,檸檬的維生素C的含量,甚至還不如橙子那些偏甜味的水果。我們常吃的水果里面,維生素C含量最高的是新鮮的棗。檸檬這個酸,完全是由檸檬酸來的。

我們有時候可以在路邊上看到這樣的一種雜草,叫酢漿草。這種草吃起來也是酸的,它里面含有很多的草酸。草酸是一種對人比較不好的酸。所以吃到這樣酸的東西之后,草酸會結合一些鈣離子,影響人對鈣的吸收,甚至導致腎結石。所以盡量不要吃含草酸非常高的食物,實在要吃的時候,可以用開水把它燙一下,把草酸溶解出去就會好很多。
 

 這里還有一個更加極端的例子,就是在蕁麻這種植物身上。可以看到蕁麻身上有很多小的刺,這些刺的頂端,有一個非常小的空腔,里面裝著甲酸。這個是我們能夠在植物里面見到的結構最簡單的有機酸。甲酸對蕁麻來說是非常好的防御武器,我們去野外考察的時候特別害怕被蕁麻蜇到,它的刺刺進人的皮膚之后,上面的小球就會在皮膚下面破裂,然后把里面的甲酸釋放出來,這樣的話你的身上就會像被螞蟻蜇到一樣,會起一個腫塊疼好幾天,當然有的人幾個小時就過去了。無論如何我們不太希望被蕁麻蜇到。


果實成熟的過程,是一個由酸變甜的過程,這個過程實際上是各種有機酸降解,然后糖分逐漸增加積累的過程。有沒有什么辦法能夠非常快地把這個過程實現,讓它瞬間從酸變成甜呢?其實是有的,這種方式也是從植物里面來的。在這里我要給大家介紹一種很奇怪的東西,叫做神秘果,是原產于非洲西海岸的一種灌木。

  它的果實大概只有大拇指第一節這么大,可能還要再小一點,果肉吃起來也是沒什么味道。但是它有一個非常神奇的作用,就是在吃完神秘果之后,半個小時以內,再去吃酸的東西,嘗到的都是甜味。這個過程的機制是這樣的,神秘果里面含有一種蛋白質,叫做神秘果素,由191個氨基酸構成,它的結構圖大概是這樣的。它可以和味蕾上面的受體結合,先把其他的味蕾受體全部屏蔽掉,這個時候你吃什么都是沒有味道的。但是如果你吃了酸的東西,你的口腔里面的環境變成了酸性,這個神秘果蛋白會激活甜味的受體。所以這個時候你吃了酸的,但是感覺是是甜的。