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當美食家不是會吃就可以,有美食基因才是關鍵?——《DNA 國度》

商周出版_96
・2021/03/11 ・2042字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 500 ・六年級

位於義大利北部摩德納 (Modena) 的米其林三星級餐廳 Osteria Francescana 曾兩度被評為世界最佳餐廳。我在義大利旅行時,有幾次經過了它前門,欣賞著穩重到幾乎樸素的入口風格,幻想著與朋友們圍坐在一張桌子旁,分享著世界上最好的現代美食經驗,並且受到名人廚師馬西莫.博圖拉 (Massimo Bottura) 的款待。我不知道自己是否能夠品嘗出他們要價 120 歐元的羅西尼鵝肝黑松露嫩煎牛菲力 (Filetto alla Rossini) 的每一口細微差別,但是我知道我的 DNA 會對我試菜的方式產生明顯的影響。如果我和我的朋友有幸在 Osteria Francescana 的同一張桌子用餐,要是我們還點了相同的食物和飲料,根據我們的遺傳背景,我們的個人經驗可能會完全不同。

位於義大利北部摩德納 (Modena) 的米其林三星級餐廳 Osteria Francescana。圖/Wikipedia

吃不了苦?都是基因惹的禍!

味覺的遺傳學是營養基因體學裡最吸引人的部分,它的第一篇研究還比 DNA 的發現更早發表。這一切的故事都始於一個有著奇怪名字的化合物——苯硫脲 (Phenyl-Thio-Carbamide, PTC),以及一個偶然的事件:

1932 年的某一天,美國化學家亞瑟.福克斯 (Arthur Fox) 在將一些苯硫脲粉末倒入瓶中時,有些粉末飄散到空氣中。有一位同事發現粉末在他口中留下了苦澀的味道,但是福克斯什麼也沒嘗到。

這兩位科學家對此很感興趣,在進行了許多苯硫脲實驗之後,他們得出結論,認為人類可以分為辨味者(可以感受到苯硫脲苦味的人)和非辨味者(對苯硫脲苦味沒有感覺的人)。我們現在知道對苯硫脲的敏感性是由單基因所控制的,並且取決於稱為 TAS2R38 的基因,這個基因編碼舌頭味蕾表面上的受體。我們還知道非辨味者對朝鮮薊、球芽甘藍甚至酒等多種食物和飲料的苦味也不敏感,這點提供跟 DNA 相關的烹飪學研究基礎。

美國化學家亞瑟.福克斯。圖/Wikipedia

TAS2R38 基因上的一個變異可以預測你是否為辨味者。由於辨味相對於非辨味是顯性性狀,因此大多數人對苦味敏感。儘管有不同的敏感度,卻都是取決於各自精確的遺傳組成。大約四分之一的人對苯硫脲極為敏感,因此被稱為「超級辨味者」。科學家們對這些超強的辨味能力是否適用於所有口味,還是僅限於苦味,目前還沒有共識。在公眾會議上,我總是帶著一些苯硫脲試紙,並邀請現場觀眾進行實驗。辨味者的厭惡表情和旁邊對苦澀無感者的一臉困惑,提供了一個很好的對比,說明我們的遺傳組成在我們與食物的關係上扮演著多重要的角色。

推薦 DNA 配對的專屬葡萄酒

某些研究顯示,辨味者不喜歡某些食物和葡萄酒,甚至像 Vinome.com 這樣的消費公司都會分析 TAS2R38 基因,並推薦一系列可能與你的 DNA 配對的酒。但是仍然很難確定苦味特徵和食物偏好是否相關,因為教養、文化和地理因素在這方面都能很輕易地超越基因而有更強的影響。在此強調一下,雖然我是個會對苯硫脲產生令人尷尬的強烈反應的辨味者,但我仍然喜歡苦味食品,用風乾葡萄釀成的阿瑪羅內 (Amarone) 是我最喜歡的葡萄酒之一,但它可能是世界上最苦的葡萄酒!如果僅憑我的 DNA 組成,Vinome 公司絕對不會把它推薦給我品嘗。

Vinome 公司運用客戶 DNA 檢測結果,推薦可能最適合消費者的葡萄酒。圖/Pexels

DNA 檢測餐桌,訂製客製化的高檔美食

味覺的遺傳學提出了美食家一定會提出的質疑,例如,是否可以聘請一位天生就對苦味或其他味道不敏感的廚師?不論男女,這名廚師會不會就像個盲人畫家或聾啞鋼琴演奏家一樣?他是否能夠理解大多數人對食物的看法?高檔餐廳是否應該根據對苦味的敏感度來篩選與聘用廚師和侍酒師?並根據客戶的遺傳背景提出不同的菜單?如果我無法區辨口感較為柔順的梅洛紅酒 (Merlot) 與酸度較高的赤霞珠葡萄酒 (Cabernet),或者如果我眼也不眨地就把一瓶超級劣酒給喝了,我可以拿遺傳學來當擋箭牌嗎?

專業的葡萄酒專家似乎對這些情況不太滿意。葡萄酒的鑑定權威《葡萄酒觀察家》(Wine Spectator) 在 2012 年陳述葡萄酒專業知識的遺傳學故事時,雜誌總編輯哈維.斯泰曼 (Harvey Steiman) 做出了如下評論:「葡萄酒評論家未必是超級侍酒師,誠如音樂評論家並不需要具備完美的歌喉。」儘管有《葡萄酒觀察家》的意見,但是 DNA 檢測有一天可能會運用到我們的餐桌上:除了辨味者變異之外,還包括其他會影響我們對咖啡的感知、通寧水中的奎寧、香菜,以及感知甜、鮮味和酸味能力的認知。有了關於這些變異的更多知識,一系列的檢測可以對人們的品嘗能力做更好的評測,並且讓高檔餐廳提供 DNA 訂製美食的美夢成真。

本文摘自《DNA 國度:基因檢測和基因網路如何改變你的生活》,2020年12月,商周出版。

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為什麼吃甜的會蛀牙?——《生活中的東西都可以寫成化學式》

快樂文化
・2022/05/09 ・1404字 ・閱讀時間約 2 分鐘

來談談我們的敵人——蛀牙。

蛀牙的化學物語

導致蛀牙的主要原因有兩個。前面提過的蛀牙菌是其中一個因素,而蛀牙菌具體的名稱為「轉糖鏈球菌」,據說這種細菌常在孩童約三歲以前經由大人傳染,原因包括使用父母用過的筷子和湯匙,或輪流喝飲料等;另一個因素就是食物中所含的糖分,主要成分為「蔗糖」。

這兩個因素結合在一起時,就會發生以下情況:首先,轉糖鏈球菌利用蔗糖製造一種稱為「葡聚糖」的分子。葡聚糖的化學式為(C6H10O5)n,後面會再詳細說明。葡聚糖附著在牙齒表面,會成為轉糖鏈球菌的棲息地。此外,口腔中的其他細菌(根據統計,口腔中的細菌有 600 多種)也會混入其中。

這些附著在牙齒上的組合物稱為「牙菌斑」,有時也被稱為「齒垢」或「生物膜」(biofilm,又稱菌膜)。你可能在牙膏等的廣告中有聽過這些名詞。

之後,獲得棲息地的轉糖鏈球菌會產生大量的「酸」,引發去礦質作用,最終導致蛀牙。這個過程如下列所示。

轉糖鏈球菌生活在溫暖的葡聚糖裡,並分解出乳酸;事實上它們也會分解出醋酸,及一種稱為甲酸(HCOOH)的酸,但乳酸所佔的比例較高。這些酸會引發強烈的去礦質作用,溶解牙齒並造成蛀牙。

在這種情況發生前,必須好好刷牙,以澈底清除黏附在牙齒上的牙菌斑(葡聚糖+細菌)!即使是漱口,具黏性的牙菌斑也不易脫落,最有效的方法還是好好刷牙。而牙膏中含有研磨劑(可幫助去除汙垢的顆粒),能有效去除黏黏的牙菌斑。

不易蛀牙的甜食

上個單元我們說明了糖是如何引起蛀牙的。事實上也有一些分子的味道就和糖一樣甜,但卻不太容易引起蛀牙,其中最有名的分子之一就是「木糖醇」,你可能有聽過加了木糖醇的口香糖吧!這個分子的化學式為 C5H12O5,詳細的結構如下圖。

為什麼木糖醇味道甜甜的,卻不容易引起蛀牙呢?在回答這個問題前,我們先回想一下為什麼蔗糖(糖)會導致蛀牙。蔗糖是轉糖鏈球菌用來製造葡聚糖的材料,而反應過程中產生的果糖,會被轉糖鏈球菌做為養分來源,並分解出乳酸分子。

那木糖醇呢?首先木糖醇不像蔗糖是製造葡聚糖的材料,另外轉糖鏈球菌不會把木糖醇當成養分來源,所以也不會分解出乳酸。因此它們的味道雖然很甜,但卻不容易引起蛀牙。

這裡出現了一個問題。木糖醇和蔗糖的結構看來截然不同,但為什麼味道也是甜甜的呢?若像下圖一樣,稍微改變一下木糖醇的畫法,就會發現它的結構與構成蔗糖的葡萄糖和果糖很像,具有許多羥基這點也非常相似。

——本文摘自《生活中的東西都可以寫成化學式》,2021 年 11 月,快樂文化


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