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吃糖停不下来?莫慌,我们爱吃糖是写在基因里的

撰文 | Stephen Wooding(加州大学默塞德分校人类学助理教授)

编译 | 韩若冰

从吃糖感受甜蜜是人生一大乐趣。人们对甜食发自内心的热爱,被食品生产商“拿捏”住了。几乎所有产品中都添加了糖——酸奶、番茄酱、水果零食、早餐麦片,甚至是所谓的健康食品如谷物棒之类的,以此诱惑消费者购买。

小朋友在幼儿园时期就已经学习了甜食处于食物金字塔的尖端,成年人则从媒体报道中了解到糖在体重增加方面扮演[1]的角色。人们一边被甜食强烈吸引,一边又出于理性嫌弃它,这之间存在巨大的断裂。我们是如何陷入这种困境的?

作为一名探究味觉进化的人类学家,我相信,关于我们为什么很难对甜说“不”,深入了解我们的进化历程可以提供重要线索。

 

分辨甜味

能否获得足够的食物,是我们远古祖先面临的一个根本挑战。

日常生活的基本活动,例如养育孩子、寻找住所以及确保足够的食物等,都需要卡路里形式的能量[2]。因此,更擅长获取卡路里的人往往更能胜任这些任务。他们活得更久,活下来的孩子更多——从进化的角度来看,他们的适应性更强。

他们成功的因素之一即在觅食方面的优势:能够分辨出甜的东西,也就是糖,可以助人一臂之力。

在自然界中,甜味预示着糖的存在,而糖是一种极好的卡路里来源。因此,能够感知甜味的觅食者可以辨识潜在的食物(特别是植物)中是否存在糖分,以及糖的含量。

这种能力使他们可以快速评估卡路里含量,然后再投入大量精力收集、加工和摄入这些食物,而不必盲目地四处摸索。分辨甜味有助于早期人类以更小的代价获取更多卡路里,从而提高进化成功率。

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甜味基因图片

检测糖分的能力至关重要,其证据可以在生物学最基础的层次——基因中找到。你能够感知甜味的能力不是偶然的,而是被镌刻在了身体的基因蓝图里。

图为舌头表面的显微横截面。味蕾是嵌入舌头表面下方的细胞簇,通过顶部一个小孔面向口腔。味蕾是图中心的圆形细胞簇。图片来源:Ed Reschke/Getty Images

甜味的感知始于味蕾[3]。味蕾是紧贴舌头表面之下的细胞簇,通过一种叫作味觉小孔的开口暴露于口腔内部。

味蕾中不同的细胞亚型分别对特定的味觉起反应,酸、咸、鲜、苦,当然也包括甜。这些亚型产生与味道相应的受体蛋白,当食物在口中经过时,它们能够感知食物的化学成分。

其中一种亚型产生苦味受体蛋白,对有毒物质起反应。另一种产生鲜味受体蛋白,可感知氨基酸,即蛋白质的组成部分。甜味感受细胞产生一种被称为 TAS1R2/3 的受体蛋白,当检测到糖的存在时,细胞会向大脑发送一个神经信号,这就是你如何感知食物中甜味的信息。

对于人体内每种蛋白质如何生产,基因将其指令进行编码。糖检测受体蛋白 TAS1R2/3 是由人类基因组 1 号染色体上的一对基因编码的,即TAS1R2 和 TAS1R3。

相较其他物种,甜味感知对于人类像是“命中注定”。TAS1R2 和 TAS1R3 基因不是人类独有的,它们也存在于大多数其他脊椎动物身上,比如猴子、牛、啮齿动物、狗、蝙蝠、蜥蜴、熊猫、鱼等等[4]。这两个基因历经了数亿年的进化过程,准备好了在第一个人类物种上延续。

遗传学家早已知道,具有重要功能的基因通过自然选择保持完好,而没有重要功能的基因往往会随着物种的进化而衰退,有的甚至完全消失。科学家认为,这是进化遗传学的“用进废退”理论。如此之多的物种中存在TAS1R1 和 TAS2R2 基因,证明了甜味味觉所提供的生存优势的永恒性。

“用进废退”理论还解释了一个显著的发现,那些饮食中通常不会遇到糖的物种已经失去了感知甜的能力[5]。例如,许多食肉动物只携带支离破碎的 TAS1R2基因残骸。

 

喜欢甜味

人体的感觉系统可以检测到环境的方方面面,从光到热再到气味,但我们不会像对甜味那样对所有感觉都感兴趣。

一个完美的例子是另一种滋味——苦味。与检测食物中所需物质的甜味受体相反,苦味受体能检测出不受欢迎的物质:毒素。大脑据此作出适当的反应,甜味告诉你继续吃,苦味告诉你把东西吐出来,这对进化来说是有意义的。

当你的舌头辨别味道时,大脑会决定你该如何作出反应。如果对特定味觉的反应对于几代人始终是有利的,自然选择会将它们固化下来[6],变成本能[7]

正如苦味,新生儿不需要被教导讨厌苦味——他们会本能地拒绝。糖则正好相反,一次又一次实验的表明,人从出生的那一刻起就会被糖吸引[8]。这些反应可以通过后天学习来塑造,但它们仍然属于人类行为的核心组成[9]

 

人类未来的甜蜜负担

既然找糖和吃糖是人类本能,任何决定减少摄入糖的人,都是在对抗数百万年进化的压力。发达国家的人们如今生活在社会生产的甜食、精制糖远远超出可食用量的环境中。进化而来的摄取糖分的驱动力,当前获得糖分的便利途径,以及人体对糖分的反应,这三者之间的不匹配是具有破坏性的。从某种程度上说,我们是进化成功的受害者。

甜味的吸引力是如此强烈,以至于被称为一种成瘾,与难以戒除的尼古丁依赖相提并论[10]

但我认为情况其实更糟。从生理学的角度来看,尼古丁对我们的身体来说是不受欢迎的外来物。人们渴望它,只是因为它对大脑“耍花招”。相比之下,人类对糖的渴望从来已有,基因编码了亿万年,因为它提供了基本的生存优势,是进化道路上的终极“硬通货”。

糖并不是在欺骗你,只是你按照自然选择设定的程序作出精准反应罢了。

 

参考文献

[1] Rippe JM, Angelopoulos TJ. Relationship between Added Sugars Consumption and Chronic Disease Risk Factors: Current Understanding. Nutrients. 2016; 8(11):697. https://doi.org/10.3390/nu8110697 

[2] O’Connell, James F., Kristen Hawkes. Food Choice and Foraging Sites among the Alyawara. Journal of Anthropological Research 40, no. 4 (1984): 504–35. http://www.jstor.org/stable/3629795. 

[3] https://www.scientificamerican.com/article/making-sense-of-taste-2006-09/

 [4] Feng, P., Zhao, H. Complex evolutionary history of the vertebrate sweet/umami taste receptor genes. Chin. Sci. Bull. 58, 2198–2204 (2013). https://doi.org/10.1007/s11434-013-5811-5 

[5] Jiang, Peihua, et al. Major taste loss in carnivorous mammals. Proceedings of the National Academy of Sciences 109.13 (2012): 4956-4961. https://doi.org/10.1073/pnas.1118360109 

[6] Sheehan, Michael J., et al. Behavioral evolution: can you dig it? Current Biology 28.1 (2018): R19-R21. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.11.016; 

[7] DARWIN, C. Origin of Certain Instincts . Nature 7, 417–418 (1873). https://doi.org/10.1038/007417a0 

[8] Ventura, Alison K., and Julie A. Mennella. Innate and learned preferences for sweet taste during childhood. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 14.4 (2011): 379-384. https://doi.org/10.1097/MCO.0b013e328346df65

[9] https://www.npr.org/sections/thesalt/2014/03/19/291406696/why-a-sweet-tooth-may-have-been-an-evolutionary-advantage-for-kids

[10] Wiss, David A., Nicole Avena, and Pedro Rada. Sugar addiction: from evolution to revolution.  Frontiers in psychiatry 9 (2018): 545. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2018.00545 
 

本文译自Stephen Wooding,A taste for sweet – an anthropologist explains the evolutionary origins of why you’re programmed to love sugar 

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



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