爱甜小史

  

  云无心

  “吃糖过多有害健康”已经得到了充分的科学证据支持,但经常有人问:为什么人类进化出了危害自身健康的口味偏好呢?

  这要从甜味的感知说起。

  人类对甜味的感知是通过一种叫做“G蛋白偶联受体”的蛋白质结构来实现的。它在某些物质结合的时候会产生神经信号,传递到大脑,最后被解析成“甜”。在人体中,有一个TIR2蛋白,还有一个T1R3蛋白,二者结合就构成了感知甜味的受体。

  基因分析发现,这两个基因在脊椎动物中广泛存在。也就是说,这种感知甜味的基因,在几亿年前的脊椎动物中就已经存在——这个历史,比人类的存在要久远得多。

  对味道的感知是生存的需要。在自然界,甜味与糖有关,高糖的食物往往营养密度高。能够通过“随着自带”的检测手段识别出安全、营养高的食物,也就具有了生存优势。于是,这种感知甜味的基因也就高度保守地代代相传,直到今天。

  自然界的动物,寻找食物、生存繁衍几乎就是生活的全部。而人类,在发展历史的绝大部分时间里,“温饱”都是最大的理想——食物,尤其是糖,都是优质而稀缺的生活物资。在这样的背景下,糖与甜并不是问题,自然也就不需要进化“限糖”的身体机制。

  糖之所以成为健康负担,是过去几十年生产能力突飞猛进的结果。农业技术的发展,制糖工艺的开发,使得糖变得廉价易得。人类显然还来不及进化出对糖的“负反馈”机制——因为人类文明和医学的进展,“自然选择”已经不大可能在人类身上体现,所以今后也不大可能演化出“限糖机制”。

  有趣的是,并不是所有的脊椎动物都保留了甜味受体基因。比如猫科动物,体内的T1R2基因虽然还有残留的痕迹,但已经不完整。所以,当你把最喜欢的糖果给你的宠物猫时,它们可能完全无感。

  鸟类更彻底,连T1R2基因的残迹都没有了。毕竟,鸟类的食物通常是种子和昆虫,感知甜味也没有什么意义。

  但也有例外,比如蜂鸟,以花蜜为食物,识别甜味就很重要。实验也证明,蜂鸟确实能够识别并且偏好糖。比如在实验中科学家给蜂鸟们水和糖水,不管是蔗糖、葡萄糖还是果糖,蜂鸟们都明显更为喜欢。用赤藓糖醇和山梨糖醇来做实验,蜂鸟们的喜欢程度跟蔗糖类似。不过,使用阿斯巴甜、甜蜜素、安赛蜜和三氯蔗糖这些人类常见的合成甜味劑时,蜂鸟们就不屑一顾。甚至把三氯蔗糖和蔗糖混合,蜂鸟们依然拒不接受。

  也就是说,蜂鸟们对甜味比人类更为挑剔。有趣的是,蜂鸟的体内没有T1R2基因。那么,它们是靠什么识别甜味的呢?

  科学家们克隆了蜂鸟、家鸡和雨燕的基因。雨燕是蜂鸟基因上的近亲,但并不喜欢甜味。基因分析发现,蜂鸟是通过T1R3和T1R1结合来感知甜味的。在其他动物中,T1R1-T1R3受体是感知鲜味的。在蜂鸟中,T1R1基因发生了比较大的突变,使得它们失去了感知鲜味的能力,而获得了感知甜味的能力。而同为鸟类的家鸡和雨燕,T1R1并没有发生类似的突变,也就是能感知鲜味,但不能感知甜味。

  蜂鸟的远祖也是吃昆虫和种子的,就像后来的雨燕和家鸡一样,识别鲜味才具有生存优势。大约在4200万年到7200万年前,蜂鸟从其他鸟类中分化出来,成为以花蜜为食物的物种。对于它们来说,识别氨基酸不再重要,识别甜味才有意义。但是它们的基因组里已经不再具有T1R12基因,于是它们从不再重要的T1R1中突变出了识别甜味的功能。

  这种突变而来的甜味受体,也就跟人类和脊椎动物的甜味受体明显不同。人类的甜味受体,除了能够结合糖,还能够结合大量的其他物质产生甜味。比如各种人工甜味剂、各种糖苷,以及一些蛋白质也能产生甜味。幸运的是,这些甜味剂与人体健康的关系,不再需要几千万年的进化去“自然选择”——我们可以通过现代科学手段,去探索和评估它们对健康的影响。

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