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2018年10月29日

科学大家|多识于草木之味:植物带给人的甜酸苦咸鲜肥




众所周知,人类的味觉是由舌头上的味蕾细胞传递给我们的神经冲动。通过味蕾细胞来到神经系统的味觉分别有六种,分别是甜、酸、苦、咸、鲜,还有脂肪味,简称为一个字,肥。这六种味道是真正的味觉。另外还有几种味道,比如说麻、辣还有涩,它们不是味觉细胞上面的受体传递来的信号,也就不是真正的味觉,但是我们也可以在食物里面吃到。这些感觉都是可以在植物里面品尝到的。除此之外还有一些其他的感觉,比如说金属味、钙离子味、还有冷和温的感觉。接下来我挨个介绍一下主要的味觉,会在哪些植物里面品尝到,它们对人和植物有什么样的特殊意义。

第一个味道是甜,汉朝《急就篇》说过, “梨柿柰桃待露霜,枣杏瓜棣馓饴饧”。可以说这是东汉时期甜食爱好者的食谱,提到的都是各种各样的水果。实际上甜这个味道,最早是从植物里面来的,而且到今天为止,甜这种味道的主要来源也仍然是植物。因为甜的来源是糖,糖是光合作用的主要产物。地球上只有植物,当然还有一些单细胞的藻类,可以通过光合作用制造糖。所以我们在从植物性的食物里面获取了糖,人类因为对于甜食的偏好,也对这些植物进行了很多的筛选。一个常见的例子就是西瓜。

西瓜是原产在非洲沙漠里面的一种瓜,它的原始状态是上图这个样子。如果我们把野生的西瓜剖开看,它里面的瓤基本上是白色的,也没有太多的甜味,水分还可以,但是甜味很少,甚至有点发苦。

  在人类对于甜味的强烈偏好下,最终我们选择出来了现在这样基本上是红色,而且甜味非常浓的西瓜。其实西瓜并不是一个糖含量特别高的水果,它的糖含量大概只有8%到10%的样子。但是人已经觉得它很甜了,比起它的老祖宗来说,也甜了很多倍。


另外一个例子是梨,这个不是我们平常吃的那种东亚梨,是西洋梨,是在欧洲和美国比较常见的梨的品种。在林奈的时代,也就是植物学在西方真正兴起的那个时代,当时的梨是不能生吃的,只能煮熟了才能吃。现在我们吃到的比较好的西洋梨,它的质地比较软,汁水很多,和东亚梨那种脆的口感不一样。这个品系大概是在十八世纪中期的时候,由两个比利时人,在欧洲选育出来之后再扩散到世界的其他地方。这些水果的选育,都体现了人对甜食的偏好。

 

另外一个植物来源的甜味的东西,比水果要甜得多,这就是蜂蜜。植物产生花蜜,当然不是为了喂给昆虫或者给人吃的。它专门付出这样一部分能量和营养去产生花蜜,为的是它自己的繁殖成功。我们可以看到一些不同的传粉者类群去访问植物时候的样子。蜜蜂对甜味也有非常强的偏好。一般来说蜜蜂会去访问的花里的花蜜浓度,可以达到30%甚至50%那么高。和蜜蜂经常拿来做对比的是蝴蝶,蝴蝶也是一种非常喜欢吃甜食的、喜欢吃花蜜的昆虫。因为他们的口器更细长一点,他们可以吃到一些浓度更低的花蜜,蝴蝶喜欢的花蜜大概是20%到30%左右。

还有一个例子就是蜂鸟,蜂鸟在中国没有,只在美洲有,它是一种喜欢吃蜜的鸟类。蜂鸟喜欢的花蜜的浓度,一般来说只有10%左右,因为蜂鸟需要更多的水分,维持它长时间高强度的运动。但是蜂鸟喜欢吃的食物,在中国也能吃到,就是这种花。大家应该见过,在花坛里面常见,它叫一串红,原产在巴西,在原产地是由蜂鸟传粉,到中国之后就没有蜂鸟给它传粉了,所以我们看不到一串红结果。但是大家可以去尝试一下,把一串红的花从上面揪下来,然后从它的尾部吸一下,就能吃到里面的花蜜,它是甜的,虽然浓度不是特别高,和西瓜也差不多。

  另外还有一些植物把合成的糖储存在自己身体里面,这些植物也被人类发现了,并且从中提取蔗糖。这有两种主要的用来提炼蔗糖的植物,左边这个叫甜菜,它的根里面有很多糖。另外一个是甘蔗。我们吃的白糖,基本上都是从这两种植物里面来的。


 

第二个味道说一下酸,也有两句诗。叫“若作和羹,尔惟盐梅”,说的是在制作羹汤的时候,有两种调料是一定要放的,一个是盐,还有一个是梅。当时可以想像在《尚书》诞生那个年代,醋这种发酵的酸味还没有很普及,能够直接获取酸味的来源,基本上还是从梅这样的植物里面来的。关于梅我们有很多成语,比如望梅止渴。梅子不管是熟没熟都酸,熟了以后更酸。它里面含有的是被统称为果酸的、若干种有机酸的混合物。植物产生酸性的物质,更多是为了自我保护。

  比如这样的一种植物,柠檬也是一个看见图就会让人流口水的东西。柠檬里主要含的酸是柠檬酸,这是酸性是相对较强的有机酸。在柠檬里面有一个常见的误会,因为维生素C是酸味的,我们有时候会因为柠檬尝起来很酸,就觉得这里面含的维生素C的含量特别高。但是其实不对的,柠檬的维生素C的含量,甚至还不如橙子那些偏甜味的水果。我们常吃的水果里面,维生素C含量最高的是新鲜的枣。柠檬这个酸,完全是由柠檬酸来的。

我们有时候可以在路边上看到这样的一种杂草,叫酢浆草。这种草吃起来也是酸的,它里面含有很多的草酸。草酸是一种对人比较不好的酸。所以吃到这样酸的东西之后,草酸会结合一些钙离子,影响人对钙的吸收,甚至导致肾结石。所以尽量不要吃含草酸非常高的食物,实在要吃的时候,可以用开水把它烫一下,把草酸溶解出去就会好很多。
 

 这里还有一个更加极端的例子,就是在荨麻这种植物身上。可以看到荨麻身上有很多小的刺,这些刺的顶端,有一个非常小的空腔,里面装着甲酸。这个是我们能够在植物里面见到的结构最简单的有机酸。甲酸对荨麻来说是非常好的防御武器,我们去野外考察的时候特别害怕被荨麻蜇到,它的刺刺进人的皮肤之后,上面的小球就会在皮肤下面破裂,然后把里面的甲酸释放出来,这样的话你的身上就会像被蚂蚁蜇到一样,会起一个肿块疼好几天,当然有的人几个小时就过去了。无论如何我们不太希望被荨麻蜇到。


果实成熟的过程,是一个由酸变甜的过程,这个过程实际上是各种有机酸降解,然后糖分逐渐增加积累的过程。有没有什么办法能够非常快地把这个过程实现,让它瞬间从酸变成甜呢?其实是有的,这种方式也是从植物里面来的。在这里我要给大家介绍一种很奇怪的东西,叫做神秘果,是原产于非洲西海岸的一种灌木。

  它的果实大概只有大拇指第一节这么大,可能还要再小一点,果肉吃起来也是没什么味道。但是它有一个非常神奇的作用,就是在吃完神秘果之后,半个小时以内,再去吃酸的东西,尝到的都是甜味。这个过程的机制是这样的,神秘果里面含有一种蛋白质,叫做神秘果素,由191个氨基酸构成,它的结构图大概是这样的。它可以和味蕾上面的受体结合,先把其他的味蕾受体全部屏蔽掉,这个时候你吃什么都是没有味道的。但是如果你吃了酸的东西,你的口腔里面的环境变成了酸性,这个神秘果蛋白会激活甜味的受体。所以这个时候你吃了酸的,但是感觉是是甜的。