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麩胺酸和核苷酸可增添料理風味-《料理的科學》

PanSci_96
・2015/10/30 ・2399字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

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即便食材都已妥善烹調,有些燉菜、湯品和醬汁的味道仍不盡如人意。所有材料似乎都已調理到位, 但料理就是有點單調乏味。醬汁、高湯或肉汁並不如預期中美味、豐富、濃郁或層次分明。究竟缺少了什麼?答案是─「增味劑」。

鮮味的科學原理

我們從國小就學到,味覺主要分為酸、甜、苦、鹹等四種。但是,食物豐富鮮美的味道從何而來?日本物理化學教授池田菊苗(Kikunae Ikeda)早在1909 年就找到答案:當時他從昆布萃取出一種白色化合物,這就是即使在不使用肉類的情況下,日式高湯的滋味仍然可以濃郁而鮮美的原因。

池田教授判定該物質為麩胺酸,並將其產生的味道效果命名為「umami」,意即「美味」或「鮮味」。如同具有其他四種基本味道:酸、甜、苦、鹹的食物一樣,研究發現鮮美的食物可以刺激口中不同的受體蛋白質。但是,一直到西元2000 年左右,分子生物學家才發現麩胺酸的受體,確定將鮮味列入五種基本味道之一。當美國廚師形容湯品、燉菜或醬汁的滋味「飽滿」、「豐富」或「濃郁」時,他們可能意指鮮味而不自知。從帕瑪森起士到番茄糊,許多食物都含有麩胺酸,詳見文末所附表格。

麩胺酸是一種胺基酸,亦即構成蛋白質的分子。我們知道,在將肉類煮至焦黃的過程中,胺基酸扮演著重要的角色,若想瞭解更多請參考觀念2。然而,當食物含有麩胺酸時,例如蘑菇和番茄,胺基酸的角色更顯重要,甚至當食物中的蛋白質開始分解,例如在熟成的起士和醬油這種食物型中,其重要性更是不可言喻。

這些自然形成的麩胺酸和麩胺酸鈉,與我們日常俗稱的味精,簡稱MSG,究竟有何差別?味精是多種現成調理產品的增味劑,從包裝高湯到冷凍食品都有味精的身影。其實味精只是天然麩胺酸的鈉鹽型態,是透過培養蔗糖蜜和氨上的細菌所製成。而處在胺基酸型態的麩胺酸鹽,則被稱為麩胺酸,該物質可帶給人鮮美的味覺感受。據信味精可以提高味蕾的反應,尤其添加在肉類和蛋白質當中效果特別明顯。

味精(麩胺酸鈉,monosodium glutamate)的結構式。
味精(麩胺酸鈉,monosodium glutamate)的結構式。

味精在媒體上已經惡名遠播,部分原因可溯及「中國餐館症候群」(Chinese restaurant syndrome)。此名稱源於1960 年末期,當時人們在吃完中國食物後紛紛出現頭痛和消化不良等症狀,而味精罪嫌重大。然而, 無數研究卻無法找出味精和這些症狀的關係。有些專家指出,米飯於室溫下滋生的細菌才是罪魁禍首。現今美國食物中充斥著味精,由此可知,此添加物造成健康問題的證據其實相當薄弱。

蘊含在純物質中的麩胺酸和味精所產生的鮮味相對微弱,不過若與自然形成的核苷酸一同入口,尤其是肉類、海鮮和乾蘑菇中的肌苷酸鹽(inosinate)和鳥苷酸鈉(guanylate),則能大幅提升鮮味。當食物中含有等量的麩胺酸和核苷酸時,其鮮味會是只有麩胺酸時的二十至三十倍。

有趣的是,當麩胺酸和核苷酸在烹調過程中結合時, 兩者之間不會產生任何化學反應。其機制是核苷酸會影響人類舌頭的味覺受體,改變麩胺酸受體的形狀,促使其向大腦傳遞更強烈的訊號。若將品嘗麩胺酸的鮮味比喻成抬起沉重的箱子,添加核苷酸就像箱子上裝設了把手,使箱子能夠輕鬆地被抬離地面。

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只有麩胺酸時: 當麩胺酸和舌頭上特定的味覺受體產生反應時,其滋味豐富而鮮美。
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接觸核苷酸時: 然而,核苷酸可改變麩胺酸味覺受體的形狀,促使受體向大腦傳遞更強烈的訊號。

實驗廚房測試

為了確定烹調時添加麩胺酸、核苷酸,或同時加入兩者後所創造的價值,我們設計了蒙眼測試。首先,我們取來純麩胺酸鈉(MSG味精)和純核苷酸(肌苷酸鈉粉)。接著,我們在四杯等量溫水中,分別加入相當於溫水重量0.3%的味精、0.3%的肌苷酸鈉粉,以及味精和肌苷酸鈉(各添加重量的0.15%),最後一杯則兩者均未添加。

實驗結果

我們請二十一個人品嘗這四杯外觀相同的溫水。接著由試吃員對各杯水評以0 至10 的分數,其中0 分代表滋味平淡,最缺乏肉味,也就是鮮味;反之則給予10 分。試吃員認為,清水不具任何滋味(0 分),僅添加肌苷酸鈉或味精的水稍微有點味道(平均5 分),而同時加入肌苷酸鈉和味精的水嚐起來則相當美味可口(10 分)。

重點整理

多年來,我們總是在醬汁和燉菜等各種料理中添加富含麩胺酸的食材,例如醬油和帕瑪森起士,藉以拉提肉類的鮮味。這些食材中的胺基酸─麩胺酸刺激我們舌頭的味覺受體,提高鮮味或甘味的感知能力。不過事實證明,麩胺酸與其他物質搭配的效果也很好, 與特定核苷酸接觸時可產生增效作用。尤其其中一種稱為肌苷酸鹽的核苷酸具有強化鮮味感受的功用,在雞肉、豬肉、鯷魚和多種海鮮中都可發現這種物質。凱薩沙拉兼具帕瑪森起士的麩胺酸和鯷魚的肌苷酸鹽,是體現鮮味增效作用的最佳範例。

當然,烹煮湯品、燉菜或製作沙拉時,我們並不建議購買粉狀MSG味精和肌苷酸鹽來使用。不過,搭配使用富含麩胺酸的食材,例如番茄、熟成起士和醃製肉類,以及富含核苷酸的食材如牛肉、沙丁魚和蘑菇, 兩者搭配可以提升許多料理中的甘鮮味,同時又更具風味層次,也不會讓廚房變成科學實驗室。

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常見食物中的麩胺酸與核苷酸含量。下表列出每100 克(3½ 盎司)食物中所含麩胺酸和核苷酸的毫克數。這些資料取自「鮮味資訊中心」(Umami Information Center),曾發表於《食品科技》(Food Technology, 2009)期刊。

* 資料來自1988 年《食品化學》期刊中Geoffrey R. Skurray 與Nicholas Pucar 的研究。
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本文摘自料理的科學:50個圖解核心觀念說明,破解世上美味烹調秘密與技巧,大寫出版

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動物其實吃不出甜食!因「偏食」而消逝的味覺演化——《舌尖上的演化》
商周出版_96
・2023/01/02 ・2011字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本喵不懂甜食啦!

貓即便有了甜味受器,也不會更容易存活或繁殖,如果牠們花更多時間吸花蜜,吃獵物的時間就會變少,如此一來還可能會影響生存。因此,即便貓的祖先的甜味受器失去功能,牠依舊可以存活。

時任蒙內爾化學感官中心研究員的李夏發現:這個演化對貓不僅有存活的意義,更是現代貓科動物的味覺濫觴,沒有任何一種現代貓科動物具有活化的甜味受器,充滿花蜜與甘甜果實的森林對貓沒有一絲口慾上的吸引力。

如果你給一隻貓一片糖霜餅乾,呃,牠也不會理你;就算牠吃了餅乾,也沒辦法感受到糖霜帶來的愉悅感,因為這個餅乾對牠來說沒有甜味。

貓咪其實無法分辨甜味。圖/envatoelements

除了貓以外,其他肉食動物如海狗、亞洲小爪水獺、斑鬣狗、馬島長尾狸貓以及瓶鼻海豚,牠們的甜味受器也沒有作用,只是這些甜味受器基因出現的破壞性突變都屬於獨立的演化事件,不過也共屬於一種基因功能缺失的趨同演化。

有人可能會想問,為什麼其他肉食性動物的甜味受器沒有失去功能?例如貓的鹹味味覺受器,就跟其他肉食性動物一樣依舊安在,但牠們獵物體內鹽分的含量就足以應付生理所需,所以牠們的鹹味味覺受器喪失功能可能只是時間早晚的問題。

海獅已經喪失了甜味跟鮮味的味覺,海豚也是,而且海豚的無味人生開始得更早,牠們根本無法嚐出甜味、鹹味或是鮮味。對海豚來說,存在的只有飢餓感與飽足感,餓了就去吃飽,而牠們相信海裡任何長得像魚而且會動的東西都可以餵飽自己。

有人可能也會好奇,到底海豚的獵物要有什麼特色才能為牠們帶來進食的愉悅感?我們不知道。海豚的愉悅感從哪來、是什麼,至少到目前為止都是科學謎團。

不吃肉改吃素的大貓熊

特定味覺受器失去功能的情況,並不單發生在肉食性動物身上,也發生在食物選擇非常專一的動物身上。大貓熊的祖先屬於熊科動物,也跟現代的熊一樣是雜食性動物,會狩獵,會吃酸酸的螞蟻,也會吃甜甜的莓果。但到了大貓熊身上,新的食物偏好出現了,就是愛吃竹子,牠們吃竹子就可以活。

其實,當牠們才剛開始喜歡吃竹子時,竹子跟肉都是牠們愛吃的食物,但久而久之,仍然愛吃肉的大貓熊就變得難以生存或難以交配繁殖,或另一個機率較小的可能是,牠們的食物偏好無法符合生理需求,所以在覓食時無法專心致志。一段時間後, 大貓熊的鮮味受器就失去功能了,就像貓兒的甜味受器。現在就算你把肉端到大貓熊面前,牠們也不會碰上一口。

即便在多年後的未來,貓、海獅或海豚的後代也不太可能會嚐到甜味,大貓熊也依然無法嚐到鮮味,雖然隨著竹林減少,大貓熊對吃竹子的執著也讓牠們的數量不斷減少。從這些日常生活中的演化故事中我們學到:當某些東西成為需求時,比起破壞,建設是更困難的。但從頭做起雖然很難,也並非完全不可能。

現在的熊貓不在吃肉,演化成只吃竹子。圖/《舌尖上的演化》

過了三億年,蜂鳥才嘗到了「甜」的滋味

以甜味受器為例, 它在某些動物身上曾經失去功能, 但後來又重新復活了。三億年前,現代鳥類、哺乳類與爬蟲類的祖先,應該可以嚐到食物中的鹹味、鮮味與甜味,然而現代鳥類的甜味味覺沒了,不知是什麼原因,牠們的甜味受器都失去了功能。因此鳥類無法嚐出甜味,至少大多數鳥類都無法。

蜂鳥是從古燕演化而來的,而古燕跟現代的燕子一樣專門吃昆蟲,喜歡品嚐蟲子體內會出現的鮮味,對於糖分則沒什麼興趣。但在大約四千萬年前,有一群燕子開始以花蜜與含糖物質為食,可能只是為了解渴。一般鳥類並無法嚐出花蜜的甜味,所以牠們吸食花蜜就像在喝水,但花蜜畢竟不是水,裡面可富含著糖分。

因此有一假說猜測,那些喝到比較多花蜜的鳥可能獲得更多能量,因此更有機會將牠們的基因傳給後代,而牠們的鮮味受器在演化過程中,變成不只辨識原本的鮮味成分﹙像麩氨酸或是某些核苷酸﹚,也可以同時偵測糖分。

出現這種特徵的古燕就是最早的蜂鳥。蜂鳥跟一般鳥類不同,不僅能嚐出胺基酸,也能嚐出糖分。不過牠們只靠同一種味覺受器,所以胺基酸跟糖分對牠們來說,應該是同一種味道,一樣是帶來愉悅感的「鮮甜味」。

動物吃下新食物而產生美味感受的同時,也滿足了營養所需,這類美妙的演化故事,正是生物藉由愉悅感以精巧調控的生化機制滿足需求的例子。只要持續研究味覺受器的演化,我們就會發現更多類似的故事。

——本文摘自《舌尖上的演化》,2022 年 12 月,商周出版出版,未經同意請勿轉載。

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為什麼東西會這麼好吃?是嗅覺、回憶還是化學鍵?——《完美歐姆蛋的化學》
日出出版
・2022/12/30 ・2854字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

嗅覺:廚房的第一道防線

嗅覺是我們在廚房裡的第一道防線,主要功能是防止我們接觸到可能會致命的東西,例如細菌。

有極小比例的人缺乏嗅覺,他們不僅無法擁有品嚐食物的完整體驗,也不具有可以防止我們吃下腐壞或變質食物的人類直覺。

我真的認識一位沒有嗅覺的人,有一次他媽媽去看他,結果一踏進他的公寓就差點吐出來。原來是有壞掉的雞肉埋藏在冰箱的某個角落,但是他聞不到。

嗅覺是我們在廚房裡的第一道防線。圖/pexels

至於對其他人來說,如果餐點聞起來和吃起來都很美味,兩種感官會結合在一起,形成所謂的風味。餐點的風味會讓人有所反應——而且每個人都有自己最喜歡的風味組合。

話雖如此,全世界的每一種風味,從 Kraft 起司通心粉,到頂級餐廳的菜單,都是由四個分子組成:水、脂肪/油、蛋白質和碳水化合物。

味蕾的辨識能力:離子通道

人類的大腦非常擅長解析這些味道在微觀層次上的差異;事實上,大腦甚至可以分辨出我們是在攝取單醣還是多醣(也就是糖還是澱粉)。

這是因為我們的味蕾會辨識各式各樣的分子,然後傳送訊息給大腦。例如,當味蕾辨識出氫離子(H+),我們會覺得食物有酸味;另一方面,鹼金屬則會讓食物帶有鹹味。

就烘焙層面來說,這一點之所以很重要,是因為我們的大腦可以辨別單醣—水果混合物中的糖—和多醣—低筋麵粉中的澱粉—之間的差異。

我敢說,派是最讚甜點的原因,正是甜(單醣)和鹹香(多醣)混合。(我也許有點偏頗——我有說過我媽會做無敵好吃的派嗎?)

我們的味蕾會辨識各式各樣的分子,然後傳送訊息給大腦。圖/pexels

我們的味蕾可以辨識各種分子,是因為大腦會監測特定離子在所謂的離子通道中的濃度,以剛才的例子來說就是 Na+ 和 H+。

這些離子通道位於人體器官中的細胞,並提供特別的途徑讓離子可以在人體內移動,就像道路可以讓汽車從一個地方移動到另一地。

當我們咬下含有大量鹽的食物,大腦會察覺到在舌頭上的離子通道移動的鈉離子數量增加。而當水合氫離子的濃度上升,大腦則會馬上知道我們正在吃有酸味的東西。

而且,這一切都是瞬間發生。我們的大腦真的很強大。

各種味道的差別:化學鍵

從分子的層次來說,鹹/酸和甜/鹹香之間有個非常明顯的差異——分子之間的鍵。有鹹味和酸味的食物利用的是離子鍵,有甜味和鹹香的食物則是利用共價鍵。

這就是為什麼我們可以忍受非常甜的食物,卻無法接受超級酸的食物。舉例來說,吃藍莓派的時候,我們的味蕾會立刻辨識出甜味,但由於我們在吃甜食,離子通道並沒有派上用場。

基於相同的道理,苦味的程度會維持不變,因為濃度不影響整體的味道。不論你是喝一滴或一杯,味道都是一樣苦。

由於甜、鹹香和苦味不需要經過人體內的離子通道就能抵達大腦,這三種味道通常會被歸為同一類。這些味道源於特定的共價分子和味蕾細胞膜中的受器所產生的化學反應。

這種反應發生的瞬間,我們的大腦就會察覺到甜、鹹香或者苦的味道。再次強調,這整個過程花不到一秒鐘。

甜、鹹香和苦味不需要經過人體內的離子通道就能抵達大腦。圖/pixabay

既然談到了這個話題,我想要快速釐清一個常見的誤會。人的整個舌頭可以相對平均地嚐到總共五種味道,也就是說味蕾並沒有分區!舌頭的每一吋都可以分辨出你的派有多甜。

總而言之,食物有五種主要的味道:甜、鹹、酸、鮮和苦。(鮮[umami]這個詞源自日語,字面上的意思就是美味,不過大多數人會用鹹香[savory]來表達這個概念。) 烘焙高手會利用這五種味道來組合出無限多種美妙的風味。

看看經典的大黃派就知道了,內餡有 4 杯大黃(酸味)、2/3 杯糖(甜味)和一小撮鹽。再加上一點檸檬汁(更多酸味),就可以呈現出完美平衡的鹹—甜—酸可口風味。

經典的大黃派可以呈現出完美平衡的鹹-甜-酸可口風味。圖/pexels

不過我覺得特別有趣的地方在於,從化學的角度而言,每個人對相同的分子組合都有各自的解讀。有些人討厭大黃派,我卻完全吃不膩,為什麼呢? 

口味喜好常與過去經驗綁在一起

風味喜好完全取決於愉悅的心理狀態,這可以解釋為什麼人有最喜歡的食物,還有最喜歡的顏色、電影、歌曲等等。雖然大腦中的化學極為複雜,但一般來說,心理學家多半都認同一個理論:人之所以有最喜歡的東西,是源於他們首次接觸到這個東西時的正面經驗……而且他們的大腦會因此對不同的化學受器產生反應。

以食物來說,大多數人最愛的食物都是在年紀非常小的時候就固定下來。

我這麼愛大黃派,很有可能是因為這是我人生中第一次吃到的派。那種甜—酸—鹹合而為一的風味,震撼了我幼小的心靈,後來我再也沒吃過任何勝過那次體驗的派。

味蕾辨識力可以訓練,也可能會退化

不過這套通用的理論有個例外:其實你可以訓練舌頭辨識出更多風味。就像你可以為了準備馬拉松或足球比賽而鍛鍊肌肉,只要努力、認真和大量接觸,你就可以學會辨識食物中的不同分子。

成功之後,這些人通常會發現一些自己開始喜歡上的新食物,這都是因為他們的味覺變得更加敏銳——簡單來說,他們可以辨識出的風味種類變多了。

有些人的味覺非常敏銳;舉例來說,我有遇過一些烘焙師可以立刻辨認出燕麥餅乾裡的一絲肉豆蔻味,或是有些老饕可以吃出自己最愛的泰式餐廳在某一種咖哩中加了哪一種魚露。

有些老饕可以吃出自己最愛的泰式餐廳在某一種咖哩中加了哪一種魚露。圖/pexels

不過大部分的人年紀越大(或是菸抽的越多),大腦就越難解讀來自舌頭的訊號。

簡直就像是味蕾——或分辨離子和共價鍵分子的能力——折損或變遲鈍了,尤其是當你邁入老年。

所以,趕緊趁你還年輕的時候,多出去走走嘗試新食物吧。烤個大黃派和蘋果派,看看你比較喜歡哪一種。

——本文摘自《完美歐姆蛋的化學》,2022 年 12 月,日出出版出版,未經同意請勿轉載。

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鹹味小知識:蜜蜂比較喜歡鹹鹹的花蜜?
椀濘_96
・2022/04/26 ・3413字 ・閱讀時間約 7 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

民以食為天。日常裡,我們習慣以鹹食作為正餐,可想而知,鹹的味覺感知一定有著其必要性,使得我們懂得去尋找並補充帶有鹹味的食物。

食鹽長怎樣?

聰明的你或許已經想到了!關於鹹味,那就不得不提——鹽。

現代人類在食物中添加鹽作為調味劑,統稱為食鹽。我們常使用的餐桌鹽為一種含有 97~99% 氯化鈉(NaCl)的精製鹽。

常見的食鹽,餐桌鹽。圖/維基百科

氯化鈉是一種常見的離子化合物,在多數情況下呈現白色粉末狀,其結晶為半透明的立方體;其內部結構為史上第一個測試的晶體結構,由帶正電荷的 Na+ 和帶負電荷的 Cl所組成。Na+ 與 Cl在相互垂直的 3 個方向平面上,以 1:1 的比例均勻分布,如下圖所示。

圖中的綠色圓球為氯離子(Cl-),紫色為鈉離子(Na+)。圖/維基百科

鹽含有維持生理機能的所需物質,除了用來增添風味、滿足口腹之慾以外,也能讓我們從中獲取所需的營養。適當攝取氯化鈉對健康有許多好處,不僅有助於使肌肉鬆弛,也能幫助細胞吸收養分。

而氯化鈉當中的鈉離子,更是在人體中扮演著重要角色!

「鈉」很重要,「鈉」很重要,「鈉」很重要!

鈉離子為體液中重要的電解質,可以維持神經和肌肉正常活動;血液中的鈉離子濃度影響著神經傳導物質的信號;而鈉離子也幫助代謝、維持體內滲透壓,以及穩定酸鹼平衡等重要生理活動。

除此之外,鹹味的感受主要也是透過鈉離子觸發的

這邊我們額外提一下,味覺的感受可分為兩種:一種是透過 G 蛋白耦合受體獲得的,也就是讓味覺感受器及味道分子耦合味蕾上的 G 蛋白味導素(Gustducin),進而產生甜味、苦味、鮮味;另一種則是離子(如:H+、Na+ 等)通過味覺細胞上的離子通道,導致細胞的膜電位產生變化,進而引發神經刺激,產生酸味和鹹味。

酸與鹹的感受像是離子通過安檢閘門;而苦、甜、鮮則像是積木,需兩兩吻合才能結合。圖/NIH[1]

回到鹹味的感受,當鈉離子經由味覺細胞頂端微絨毛表面的鹹味受體——上皮鈉離子通道(epithelial sodium channel)進入細胞後,就會造成細胞內的膜電位改變,促使味覺細胞釋出神經傳導物質,刺激感覺神經末稍,將神經動作電位傳達至腦部,感受出鹹味。

人體一旦缺乏鹽分,或者說是缺乏鈉時,會造成體內電解質失衡。頭痛、暈眩、懶散等初期症狀較不易察覺;然而,嚴重的話,則可能引發肌肉痙攣、血壓下降,甚至心臟衰竭而死亡。

另外,我們也需要知道,不只是人類,對於所有動物而言,鹽分的攝取是非常必要的。

只要是動物都需要鹽哦!

動物如何攝取鹽分與飲食方式有關。牠們會想方設法尋覓鹽分,如肉食性動物可透過捕食獵物獲得,肉品中的鈉含量足以供牠們維持生理運作;然而,植物無法提供足夠的鹽分,因此,野外的草食性動物會大群移動、遷移尋找有鹽分的地方,如鹽土、天然礦鹽等,而圈養型的飼主則需提供鹽磚,讓動物透過舔舐含鹽物質,滿足自身所需的營養。

野外的草食性動物會大群移動、遷移尋找有鹽分的地方,如鹽土、天然礦鹽等。圖/Pixabay

當然,那些在植物周圍打轉的昆蟲也不例外——牠們亦須設法獲取鹽分。

近期,皇家學會(Royal Society)《生物學報》(Biology Letters)發布了一篇與動物攝取鹽分相關的報告。研究發現,蜜蜂這類會幫助植物授粉的物種(pollinator,可譯為傳粉者)會在吸食花蜜時,選擇含鹽量較高的植物,藉此補充自身所需的鈉。

蜜蜂比較喜歡鹹鹹的花蜜?

過去就有研究表明,蜜蜂主要吸食的花蜜僅含有少許營養素,而所採集的花粉中,主要為鉀、鈣、鎂等礦物質,其含量在夏秋兩季之間會有所不同。

由此可知,僅靠花卉飲食並不足以維持個體生命,甚至是支撐起整個蜂群,因此蜜蜂會透過其他攝食方式來補足所需的礦物質,其中則包括鈉。例如:比起在乾淨的水源中覓食,蜜蜂反而更喜歡「骯髒」(這裡的骯髒是指富含化合物)的水,又或者是食用腐爛的水果、肉品,從中取得鈉。上述兩個例子也在實驗中發現,比起攝取其他礦物質,蜜蜂更偏愛鈉

綜上所述,再回到生物學報上的研究報告,該研究團隊試著證明比起髒水及腐食,花蜜中的鈉含量若是足夠,或許也會受牠們青睞,進而從中獲取營養。於是,團隊提出了這樣的問題:「花蜜含鈉量的多寡,是否會影響蜜蜂吸食時選擇的花卉?」換句話說,就是「含鈉量越高的花蜜,是否更能吸引蜜蜂拜訪?」

含鈉量越高的花蜜,是否更能吸引蜜蜂拜訪呢?圖/Pixabay

實驗過程及結果

該研究團隊選擇了五種原產於佛蒙特州(該實驗室位置)的開花植物,其中包括蓍草和紫錐花,並種植在面積約一個籃球場大的溫室裡。

在每個溫暖、有陽光、適合授粉的日子裡,研究人員都會使用微型手動泵,將原有的花蜜從花中吸出,改以含糖溶液代替。每一種植物中,有一半被注入含有 1% 鹽的人造花蜜,而另一半則不含鹽;隨後,全天觀察植物,追蹤前來拜訪花朵採蜜的蜜蜂、螞蟻和蝴蝶。實驗從 2021 年 7 月開始進行,為期一個月。

實驗結果發現,對於任一種花而言,被含鹽花蜜的花所吸引的各類傳粉者,為僅含糖的兩倍;進一步說明,花蜜中的鈉含量多寡,確實影響了傳粉者對於花卉個體的選擇。

現代植物已經演化出許多種方法來吸引傳粉者,其中包括產出含有傳粉者必需的營養物質之花蜜,吸引牠們前來幫助授粉。

鈉是傳粉者必需的礦物質。考量到植物的花蜜中通常含有少量鈉,而在同一物種中,鈉的含量可能因個體而異,加上現階段關於花蜜與傳粉者間的相關研究較少;因此該團隊人員就實驗結果討論出:花蜜中的鈉可能在植物—傳粉者相互的生態和演化中,發揮著重要但仍未被重視的作用

實驗結果發現,花蜜中的鈉含量多寡,確實影響了傳粉者對於花卉個體的選擇。圖/Pixabay

結語

筆者認為,動物均有尋找鹽分的能力,若花蜜中含有足夠的鈉,那麼就近取得確實容易許多,似乎就不用倚靠其他方式來攝取鈉。筆者也期待未來能有更深入的研究,進一步確認兩者間的相關性,甚至是演化趨勢。

最後,不忘提醒讀者,現代社會中鹽分的攝取非常容易,人類膳食中大多數的鈉來自食鹽,而在一般情況下,人體所需的鈉含量不易缺乏。根據世界衛生組織建議,成年人每天應攝取少於 2,000 毫克的鈉,相當於 5 公克的食鹽。因此,在享用美食的同時,應謹記鹽攝取量不宜超過每日所需。高鹽飲食可能出現高血壓、中風、心臟病等健康危機。

註解

  1. Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al., editors. Neuroscience. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2001. Taste Receptors and the Transduction of Taste Signals.

參考資料

  1. Pollinators like their flowers with a dash of salt—Science news
  2. Finkelstein Carrie J., CaraDonna Paul J., Gruver Andrea, Welti Ellen A. R., Kaspari Michael and Sanders Nathan J. (2022). Sodium-enriched floral nectar increases pollinator visitation rate and diversity. Biology Letters. 18:20220016
  3. Bonoan, R.E., Tai, T.M., Tagle Rodriguez, M., Feller, L., Daddario, S.R., Czaja, R.A., O’Connor, L.D., Burruss, G. and Starks, P.T. (2017). Seasonality of salt foraging in honey bees (Apis mellifera). Ecological Entomology, 42: 195-201.
  4. Dorian, N.N. and Bonoan, R.E. (2021). Stingless bees (Apidae: Meliponini) seek sodium at carrion baits in Costa Rica. Ecological Entomology, 46: 492-495.
  5. Insects & Pollinators
  6. 新竹市立動物園—草食動物營養知識 / 需要吃鹽?
  7. 鹽的故事:妙不可「鹽」–鹽的重要性與應用—科技大觀園
  8. 味覺產生的分子機制上(Taste)—科學 Online
  9. 味覺產生的分子機制下(Taste)—科學 Online
  10. 氯化鈉—科學 Online
  11. 食鹽—維基百科
  12. 氯化鈉—維基百科
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