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中了汽水的“毒”,是什么让人欲罢不能?

李雷
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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汽水,也就是大家常喝的碳酸饮料。不管是风和日丽的春天,还是烈日炎炎的夏天,亦或是云淡风清的秋天,寒风凛冽的冬天。来一瓶瞬间觉得元气满满幸福感爆棚。就连小朋友都对这些爱不释手。为什么碳酸饮料这么受欢迎呢?经过研究,原来竟是因为汽水会给人带来“幸福感”。。。屏幕前的你是不是满脑子的问号呢?

写到这里,不由想起了一篇经典的研究论文:

TRPA1 Is a Component of the Nociceptive Response to CO2

中了汽水的“毒”,是什么让人欲罢不能?

夏日炎炎,或者运动之后的满身大汗,一口汽水下去瞬间让人畅快无比,简直就是堪比久旱逢甘霖等人间四大喜了。

中了汽水的“毒”,是什么让人欲罢不能?

为什么喝汽水会让人感觉爽?为什么汽水放久了感觉就没那么好喝了?相信这是很多人的疑惑。

看到解释说,这是因为汽水中含有二氧化碳,而放久了二氧化碳消散了,所以就没有爽的感觉了。

那么,刨根问底,为什么二氧化碳没了就没那么爽了?为什么很多汽水都愿意加二氧化碳呢?

有的论文解释是二氧化碳带来的酸会引发痛感,不过,这依然有一种争议,就是,为什么其他的刺痛感就不会让人爽,二氧化碳却可以?更别提同为痛感,为什么烧烤和汽水带来的感觉却并不完全一致。

中了汽水的“毒”,是什么让人欲罢不能?

看来,应该不单单是痛感,还有其他的因素。

这篇论文就是为了解决这个问题的。

很早的时候,科学家们就发现生物中的确存在可以感受二氧化碳的受体,比如果蝇可以通过触角上的味觉感受器感受二氧化碳。而小鼠则是由口腔中的味觉感受器来感受的,尤其是鸟苷酸环化酶(GC-D),则是一种在嗅觉神经中广泛表达的成分。但是在灵长类中,这类感受器却变异成了假基因,换句话,失效了。因此,人能不能感受到二氧化碳,是个有争议的事情,以至于相当比例的人们认为所谓的汽水带来的“爽”的感觉更多是一种心理作用。

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不过,对于这一点,不少人不认可,毕竟二氧化碳带来的爽感是很多人都有体验过的,总不能大家都是错觉吧?

于是科学家们就决定去探索,人体到底有没有二氧化碳的感受器,由于二氧化碳是气体,因此和它有关的感受器必然存在于鼻腔和口腔中,或者,确切的说,是和这二者中的三叉神经有关,于是科学家就开始寻找三叉神经中和二氧化碳有关的感受器。

首先用科学家们用二氧化碳去刺激三叉神经细胞,发现,神经果然是有反应的,如下图,出现了明显的差异。

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这意味着神经元是对二氧化碳有反应的,而不是部分人认为的纯粹心理作用。

接下来作者重点关注了一个受体,那就是TRPA1,之所以关注这个,是因为这个受体是三叉神经中感受刺激的一个受体,另一个GC-D已经在灵长类中失活了,所以就不用考虑了。

结果发现,这个受体明显和二氧化碳的感受有关。

TRPA1完整的神经(B图,wild type)和TRPA1缺失的神经(D图,TRPA1-/-)对二氧化碳的反应明显呈现差异。

虽然人体的GC-D通路失活了,但是科学家们还是发现了另外一个可能的受体,那就是,这个基因

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这意味着,二氧化碳极有可能是通过TRPA1来发挥作用的。

接下来,为了排除其他干扰,作者决定将TRPA1转染到和神经毫不相关的肾细胞HEK293中,结果发现,肾细胞也对二氧化碳有了反应。

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当然了,为了排除一个很常见的假设,那就是二氧化碳引发的感觉是“酸”,毕竟二氧化碳溶解后会形成碳酸,酸嘛,对于人体来说是一种伤害刺激,所以人体会有反应。这也是很多人对二氧化碳爽的解释。

于是作者就决定研究一下,单纯的酸会引发这种神经活动么?

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答案是否定的。左边是单纯的ph5.3的溶液,无反应,右边是加了二氧化碳后,起了反应。

可见,二氧化碳的确是引发这种刺激的关键因素。

到此,作者破解了二氧化碳引发刺激的因素,在于二氧化碳可以特异性的激活表达TRPA1的三叉神经元亚群,从而引发神经活动,给人带来“爽”的感觉。

有意思的是,TRPA1通道,其实还有一些物质可以激活,那就是大家熟悉的芥末。

到了这里,我们差不多就明白了为什么喝汽水/碳酸饮料能给人带来“幸福感”,因为汽水或者其他碳酸饮料中包含的二氧化碳,会刺激口腔和鼻腔中的三叉神经细胞,激活他们的TRPA1通道,引发神经兴奋,那自然就是“爽”了。

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大部分汽水直接会在配料表中注明二氧化碳,这东西就是引发爽感的主要因素。

那么自然也可以理解为什么放久了的汽水就感觉没那么爽了,因为二氧化碳在开瓶后就会不断释放,最后汽水中基本没有二氧化碳了。

而各种汽水喷发的情况,本质上也是二氧化碳快速释放造成的。

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当然,除了二氧化碳,汽水中的甜味本身也是幸福感的来源之一。

其实这本来是个间接的关系。人类的幸福感之一是来自于能量,而糖类是能量最高的食物之一,也是生物的基本能源物质,于是人们对糖类自然也有喜悦感。

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而糖类的典型味道是:甜。

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时间久了,大脑就会学习到,甜的东西是好的,能让人愉悦,于是我们选择的很多食物都是甜的,甚至连给小孩子吃的药物都要用糖来包裹(当然大家也可以想想苦的来源,本质上是生物体将其与不好不愉悦联系在一起,于是形成了苦这种感觉来让人远离)

中了汽水的“毒”,是什么让人欲罢不能?

于是,对于很多喜欢喝汽水,又不想过多摄入能量,且要保持汽水的风味的人来说,最好的办法就是欺骗味觉,也就是各种代糖之类的,也是一样的道理,就是用甜味欺骗神经,让大脑以为在摄入糖类,依然能引发人类的快乐感觉。

脑洞大一点,将来,会不会出现几百几千种味道的汽水,甚至可以私人订制,在二氧化碳的基础上,满足你的任何个人口味需求,水果味的?蔬菜味的?甚至是红烧味道的?反正气味本身是物质释放被味蕾捕捉到的嘛。

想想还有点期待啊。