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香脆還是軟爛?蛆蟲品味食物質地有秘訣

科學家發現,果蠅幼蟲竟能透過口器中的特殊神經元品嚐食物的質地。瑞士弗裡堡大學由尼基塔・科馬羅夫(Nikita Komarov)和西蒙・施普雷徹(Simon Sprecher)領導的科學團隊,有了這一令人驚喜的發現。他們的研究成果於1月30日發表在《公共科學圖書館・生物學》(PLOS BiologyPLOS Biology is a peer-reviewed open-access journal that publishes high-quality research across all areas of biological science. It emphasizes significant advances in understanding living organisms, including their cells, systems, and interactions with the environment, promoting transparency and accessibility in scientific communication through its open-access model. data-gt-translate-attributes=[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}] tabindex=0 role=link>PLOS Biology)期刊上。

大多數有關味道的研究都聚焦在甜味或鹹味等風味上,然而食物的質地同樣影響著我們的飲食偏好。例如,有人可能喜歡蘑菇的味道,卻討厭它們膠質的口感。風味的感知依賴化學訊號,而質地的偵測則需要機械感覺,目前尚不清楚像舌頭這樣的味覺器官是否具備這種能力。為了探究這個問題,研究人員選擇研究果蠅幼蟲(也就是俗稱的蛆),因為它們的神經系統簡單,且有強大的基因工具可用。

研究人員發現,蛆蟲不會吃太硬或太軟的食物,但如果食物的質地剛好,就像放置了幾天的腐爛水果那樣,它們就會大快朵頤。研究人員假設這種感知食物質地的能力發生在外圍味覺器官中,於是他們有選擇性地使幼蟲口器中的味覺神經元失去功能。結果,蛆蟲失去了對食物質地的感知,開始嘗試吃比它們通常偏好更軟或更硬的食物。進一步的實驗表明,「無痛」機械感受器基因是這種感知能力所必需的。

此外,研究人員還發現,蛆蟲味覺器官中的C6神經元既能感知糖分,也能感知機械刺激,這意味著同一個神經元可以同時品嚐食物的質地和物質。味覺感知和訊號整合與其他系統有很大不同,因此需要在果蠅之外進行更多研究,才能完全理解包括人類在內的哺乳動物的味覺感知。

論文作者補充道:「食物質地一直是整體食物適口性中被忽視的一個屬性。透過果蠅遺傳學的力量,我們發現至少食物的硬度是整體味覺輪廓的一個關鍵方面。令人興奮的是,味覺系統中感知化學物質的同一批神經元,在某些情況下也能感知質地。」

該研究由瑞士國家科學基金會提供資助(補助編號:310030_219348和IZKSZ3_218514 ),資助方在研究設計、資料收集與分析、決定發表或其他方面均未參與。

參考文獻:Food hardness preference reveals multisensory contributions of fly larval gustatory organs in behaviour and physiology by Nikita Komarov, Cornelia Fritsch, G. Larisa Maier, Johannes Bues, Marjan Biočanin, Clarisse Brunet Avalos, Andrea Dodero, Jae Young Kwon, Bart Deplancke and Simon G. Sprecher, 30 January 2025, PLOS Biology. DOI: 10.1371/journal.pbio.3002730