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研究人员越来越多地了解到,早期饮食可以塑造口味偏好,但我们的味蕾也可以通过训练来偏爱更健康的食物。 RichVintage/E+ 来自 Getty Images

你有没有想过为什么只有蜂鸟从喂食器中吸食花蜜?

与麻雀、雀类和大多数其他鸟类不同,蜂鸟 可以尝到甜味 因为他们 携带遗传指令 检测糖分子所必需的。

像蜂鸟一样,我们人类可以感知糖分,因为我们的 DNA 包含编码糖分的基因序列 分子探测器 这使我们能够检测到甜味。

但它比这更复杂。 我们感知甜味以及其他味道的能力涉及我们的基因构成与我们从子宫到餐桌上遇到的食物之间的微妙舞蹈。


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神经科学家 像我这样的 正在努力破译这是如何 基因之间错综复杂的相互作用 和饮食 形状味道。

In 我的实验室 在密歇根大学,我们正在深入研究一个具体方面,即如何 吃太多糖会使甜味变钝. 味觉对我们的饮食习惯至关重要,因此了解基因和环境如何塑造它具有至关重要的意义 营养, 食物科学疾病预防.

基因在感知味觉中的作用

与蜂鸟一样, 人类辨别食物味道的能力 取决于味觉感受器的存在。 这些分子检测器位于味蕾内的感觉细胞上,味蕾是舌头表面的感觉器官。

味觉感受器和食物分子之间的相互作用 产生五种基本味觉品质:甜味、咸味、苦味、咸味和酸味,这些味觉通过特定的神经从口腔传递到大脑。

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味蕾图,显示不同类型的细胞和感觉神经。
茱莉亚·库尔和莫妮卡·杜斯, CC BY-NC-ND

例如,当糖与甜味受体结合时,它会发出甜味信号。 我们对某些食物味道的天生偏爱植根于舌头和大脑 在我们的进化史上变得有线. 味觉质量表明存在必需的营养素和能量,如盐和糖,将信息发送到与愉悦相关的大脑区域。 相反,提醒我们注意潜在有害物质的味道,例如某些毒素的苦味,与那些使我们 感到不适或疼痛.

虽然我们 DNA 中编码功能性味觉受体的基因使我们能够 检测食物分子,我们如何应对这些也取决于我们携带的味觉基因的独特组合。 就像冰淇淋一样,基因(包括味觉基因)也有不同的口味。

以一种名为 TAS2R38 的苦味味觉受体为例。 科学家们 发现遗传密码的微小变化 对于不同人群中的 TAS2R38 基因。 这些基因变异会影响人们对蔬菜、浆果和葡萄酒苦味的感知。

除了让我们品尝食物中的各种风味外,味道还可以帮助我们区分健康或可能有害的食物,例如变质牛奶。

后续研究表明,这些相同的变体与食物选择之间存在联系,特别是在 蔬菜和酒精消费.

我们的基因库中存在更多变体,包括甜味受体的变体。 然而,这些遗传差异是否以及如何 影响我们的口味和饮食习惯 仍在制定中。 可以肯定的是,虽然遗传学为味觉和偏好奠定了基础,但对食物的体验可以深刻地重塑它们。

饮食如何影响味觉

我们许多与生俱来的感觉和偏好是由我们的 早期的食物体验,有时甚至在我们出生之前。 母亲饮食中的一些分子,如大蒜或胡萝卜,可以到达 胎儿通过羊水发育味蕾 并且会影响出生后对这些食物的欣赏。

婴儿配方奶粉也会影响日后的食物偏好。 例如,研究表明,用非基于牛奶的配方奶粉喂养的婴儿——由于其中的氨基酸含量更苦、更酸——断奶后的婴儿更容易接受蔬菜等苦味、酸味和咸味的食物。 食用牛奶配方奶粉的人。 和 喝甜水的幼儿 强烈偏爱 早在 2 岁时就可以喝甜饮料.

食物对我们味觉倾向的影响在早年并没有停止: 我们成年人吃什么,尤其是我们的糖和盐摄入量,也可以影响我们对食物的看法和潜在选择。 减少钠的摄入 在我们的饮食中降低了我们喜欢的咸味水平,而摄入更多会使我们喜欢更咸的食物。

糖会发生类似的情况: 减少饮食中的糖分 你可能会发现食物更甜。 相反,作为 大鼠研究苍蝇 表明,高糖水平可能会使您对甜味的感觉变钝。

尽管我们的研究人员仍在研究确切的方法和原因,但研究表明,动物模型中的高糖和脂肪摄入量 抑制味觉细胞的反应对糖的神经, 修改可用味觉细胞的数量甚至翻转 遗传开关 ,在 味觉细胞的DNA.

在我的实验室中,我们已经证明老鼠的这些味觉改变会在数周内恢复正常 从饮食中去除额外的糖分.

为健康训练味蕾 3 6 20动物研究有助于了解高糖摄入量如何影响味觉和饮食。 伊琳娜伊琳娜, CC BY-NC-ND

疾病也会影响味觉

遗传和食物并不是影响味觉的唯一因素。

正如我们许多人发现的 在 COVID-19 大流行的高峰期, 疾病也可以发挥作用. 在 COVID-19 检测呈阳性后,我几个月都分不清甜、苦和酸食物的区别。

研究人员发现,大约 40% 的人感染了 SARS-CoV-2 味觉和嗅觉受损. 在大约 5% 的人中,这些 味觉缺陷持续存在 几个月和几年。

尽管研究人员不明白是什么导致了这些感觉改变,但主要的假设是病毒 感染支持味觉和嗅觉感受器的细胞.

训练味蕾让饮食更健康

通过塑造我们的饮食习惯,基因、饮食、疾病和味觉之间错综复杂的舞蹈可以影响慢性病的风险。

除了区分食物和毒素之外,大脑还使用味觉信号作为估计食物饱腹感的指标。 在自然界中,食物的味道越浓(就甜味或咸味而言)与其营养水平和卡路里含量直接相关。 例如,一个芒果的含糖量是一杯草莓的五倍,这就是为什么它吃起来更甜、更饱腹的原因。 因此,味道不仅对食物的享受和选择很重要, 也用于调节食物摄入量.

当味觉因饮食或疾病而改变时, 感官和营养信息可能会“脱钩”” 并且不再向我们的大脑提供有关份量大小的准确信息。 研究表明这也可能发生在 消耗 人造甜味剂.

事实上,在最近对无脊椎动物模型的研究中,我们的实验室发现 高糖分摄入 吃得更高 by 损害这些食物预测. 值得注意的是,我们在果蝇身上观察到的许多饮食模式和大脑变化也 发现于 吃高糖或高脂肪食物或体重指数高的人。 这就提出了一个问题,即这些影响是否也源于我们大脑中味觉和感觉的改变。

但口味的适应性也有一线希望。 由于饮食塑造了我们的感官,我们实际上可以训练我们的味蕾——和我们的大脑——来 回应并偏爱含糖量较低的食物.

有趣的是,很多人已经说他们 发现食物过甜,这可能不足为奇,因为 60% 到 70% 的 杂货店食品含有添加糖. 根据我们的基因和味蕾的可塑性重新配制食物可能是一种实用而强大的工具 增强营养,促进健康,减轻慢性病负担.

关于作者

谈话

莫妮卡杜斯,分子、细胞和发育生物学副教授, 密歇根大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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