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2022-01-11 19:18
对甜食说不,怎么那么难?

本文来自微信公众号:原理(ID:principia1687),作者:Stephen Wooding(加州大学默塞德分校人类学与遗传研究助理教授),编译:Takeko,排版:雯雯,题图来自:视觉中国


对很多人来说,来自糖的甜味几乎是一种不可或缺的“快乐源泉”。人们对甜食的喜爱是如此地发自肺腑,以至于食品公司经常通过在各种产品中添加糖来吸引消费者,从酸奶、番茄酱,到水果零食、早餐麦片,甚至像燕麦条这样所谓的健康食品有时都没能幸免。


小孩子们早在幼儿园时就知道甜食属于“食物金字塔”的最顶端的一个小角,成年人也经常从媒体上了解到糖在长胖中的负面作用。


常见的食物金字塔示意图。| 图片来源:食物金字塔:Copyright © 2008. For more information about The Healthy Eating Pyramid, please see The Nutrition Source, Department of Nutrition, Harvard T.H. Chan School of Public Health, www.thenutritionsource.org, and and Eat, Drink, and Be Healthy, by Walter C. Willett, M.D., and Patrick J. Skerrett (2005), Free Press/Simon & Schuster Inc.


在理性上,我们是如此地想要远离糖,可却又常常无法抵挡它强大的吸引力。我们究竟是如何陷入这种困境的?


Stephen Wooding是一位研究味觉进化的人类学家。他相信,对我们物种的进化史的洞察,可以提供重要的线索,说明为什么对甜食说不那么难。


甜味的检测  


对我们的远古祖先来说,获得足够的食物是一种最基本的生存挑战。


日常生活的基本活动,比如抚养孩子、寻找住所和确保储存足够的食物,都需要能以卡路里形式计算的能量。更善于获取卡路里的个体往往在所有这些生存任务中都更为成功。换句话说,他们存活的时间可能更长,能生存下来的孩子也更多。从进化的角度看,他们拥有更强的适应度。


这种成功的其中一个因素在于,觅食能力究竟有多强。在这样的情境下,能够发现甜的东西,也就是糖,可以给人带来巨大的优势。


在自然界中,甜味是糖类存在的信号,也是热量的最佳来源。因此,感知甜味意味着有机会检测到潜在的食物(特别是植物)中是否含糖,以及有多少糖。


这种能力让他们能够在投入大量精力收集、加工和食用这些东西之前,通过快速品尝来评估卡路里含量。这能帮助早期人类以较少的努力收集到更大量的卡路里。他们可以有针对性地忙活,而不是漫无目的地随处寻找,从而就能提高他们的进化成功率。


感知甜味的基因  


检测糖的存在至关重要性的证据可以在生物学的最基本层面上找到,那就是基因。你对甜味的感知能力并不是偶然的,它被深深地刻在了你的基因蓝图中。


这种感觉的工作原理其实也没那么复杂。甜味的感知始于味蕾,也就是舌头表面之下的大量细胞群。它们通过被称为味孔的小开口暴露在口腔内部。


味蕾(粉色)及味觉神经纤维(黄色)。|图片来源:Dany Gaillard, Ph.D., and Linda Barlow, Ph.D., University of Colorado Anschutz Medical Campus under CC BY-NC


味蕾内部不同亚型的细胞会对一种特定的味觉品质产生反应,包括酸、甜、苦、咸或鲜。这些亚型会产生与它们的味觉品质相对应的感受器蛋白,当食物经过口腔时,就能感知食物的化学成分。


比如,一种亚型细胞会产生苦味的感受器蛋白,它能对某些有毒物质做出反应。另一种则可以产生鲜味的感受器蛋白,它们就能感知氨基酸(蛋白质的组成成分)的存在。


探测甜味的细胞产生一种叫作TAS1R2/3的感受器蛋白,它能检测糖的存在。当“检测成功”时,它就会向大脑发送神经信号进行处理。这则信息就是你感知到的入口食物中的甜味。


TAS1R2/3感受器示意,它由TAS1R2和TAS1R3构成。|图片来源:Bubbl via Wiki Commons under CC BY-SA


基因编码了如何制造身体中每一种蛋白质的指令。负责检测糖的感受器蛋白TAS1R2/3是由人类基因组1号染色体上的一对基因编码,它们也被方便地命名为TAS1R2和TAS1R3。(区别在于,基因的名称通常使用斜体字,而由它们编码的蛋白质的名称则用正体字表示。)


与其他物种的比较研究揭示了人类对甜味的感知是多么深刻。TAS1R2和TAS1R3基因不仅存在于人体内,其他大多数脊椎动物也有。这两个基因在数亿年的进化过程中一直存在,准备好了让最早的人类物种继承下来。


遗传学家早就知道,具有重要功能的基因会在自然选择中保持下来,而没那么重要的基因则倾向于衰减,它们有时会随着物种进化而完全消失,或者成为幽灵般的“拟基因”,也就是一些曾经有用的基因留下的苍白的阴影。


这就是进化遗传学中的“用之或弃之”理论。这类基因在这么多物种中都存在,证明了甜味在远古时期提供的优势。


“用之或弃之”理论还能解释一个惊人的发现,那就是,那些典型饮食中不常遇到糖的动物物种,已经失去了感知糖的能力。


比如,猫和许多肉食动物从感知糖这种能力中获益并不多,它们的TAS1R2基因已经不再起作用,换句话说,你家的猫主子即使碰到了一种尝起来是甜的老鼠,也感觉不到甜味。


海狮在进食时从不咀嚼,会把食物整个吞下,所以对这些吃鱼的家伙来说,味觉感受器基本都是多余的,它们的相关基因也都已经成了拟基因。


相反,熊虽然也是肉食动物,但还会吃浆果,所以它们体内不可或缺的TAS1R2基因仍然发挥着重要作用。 


对甜味的爱   


身体的感官系统能检测到环境的无数方面,从光到热到嗅觉,但我们并不会沉迷于这些感知,却唯独对甜味“情有独钟”。


要说明这一点,不得不提到一个完美的反例,那就是另一种味道——苦味。苦味感受器负责检测那些糟糕的物质,也就是毒素。而大脑会对这些信号做出恰当的反应。当甜味告诉你继续吃时,苦味就在告诉你把东西吐出来。这在进化上是非常有意义的。


因此,当你的舌头探测到味道的时候,是你的大脑在决定应该如何反应。如果对某一种特定感觉的反应在数代人中始终是有利的,自然选择就会倾向于把它们固定下来,成了一种根植于体内的本能。


甜味和苦味都属于这样的情况。不少实验发现了同样的事情:人们从出生的那一刻起就被糖所吸引,而新生儿天生就会抗拒苦味。虽然这些反应也可以被后来的学习所塑造和改变,但它们仍然存在于人类行为的核心。


与甜味“抗争”  


任何决定要减少糖摄入的人,都在和数百万年来的进化压力抗争。但问题在于,我们现在生活的环境,生产出的甜味精制糖远远多于应该吃下的糖。在某种程度上,我们成了自身成功的受害者。 


许多人对甜味的爱一发不可收拾,它也常被称为一种可以与尼古丁依赖相提并论的成瘾,毕竟众所周知,这种“瘾”太难以克服了。


但在Wooding眼中,糖甚至可能比尼古丁更糟糕


从生理学的角度来看,尼古丁是我们身体中一种原本就不受欢迎的外来者。人们渴望它,是因为它在大脑中玩弄花招。


相比之下,对糖的渴望已经存在了很长时间,并编码在基因中,因为它原本提供了一种基本的适应性优势,成了终极的进化货币。


糖并没有在玩弄你,你只是在按照自然选择的程序做出反应。


图片来源:《银魂》剧照


参考来源:

https://theconversation.com/a-taste-for-sweet-an-anthropologist-explains-the-evolutionary-origins-of-why-youre-programmed-to-love-sugar-173197

[英] 乔纳森·西尔弗顿,《与达尔文共进晚餐》,中信出版·鹦鹉螺,2021


本文来自微信公众号:原理(ID:principia1687)作者:Stephen Wooding(加州大学默塞德分校人类学与遗传研究助理教授),编译:Takeko,排版:雯雯

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