科学家使用果蝇的研究揭示了其他物种如何识别和避开高硷度或pH值的食物。味觉在我们的食物体验中起着至关重要的作用，因为它是我们摄入食物之前的最初保护屏障。尽管如此，动物检测硷性或硷性物质的能力和基本过程长期以来一直是个谜。

最近，由莫内尔化学感官中心的首席研究员张亚莉博士带头的一组科学家揭示了这个有趣的问题，就像他们在2021年对pH值较低一侧的酸味所做的那样。

他们的研究结果最近发表在《自然-代谢》杂志上，并在《自然》杂志上得到强调，他们确定了一个以前未知的氯离子通道，他们将其命名为嗜硷者（Alka），作为硷性pH值的味觉感受器。

一只野生的果蝇在树枝上以露珠的形式选择食物。食物的两种颜色标志着pH值的不同，中性食物为金褐色，硷性食物为蓝色。Mi等人发现了一种名为Alka的味觉受体，负责感知硷性pH值。Alka是一个氯离子通道，被氢氧根离子（OH-）直接激活，从而能够避免潜在的有害硷性食物。资料来源：张亚莉，莫内尔化学感官中心

pH值是衡量一种物质的酸性或硷性的尺度，对生物体起着至关重要的作用，因为许多生物过程，如分解食物和酶促反应，需要pH值的水平恰到好处。

虽然我们熟悉酸味，它与酸有关，使我们能够感觉到pH值的酸性一端，但对动物如何感知pH值的另一端的硷却知之甚少。检测通常存在於食物来源中的酸和硷是很重要的，因为它们可以显着影响动物所食用的营养特性。

Zhang的研究小组发现，Alka在苍蝇的味觉感受器神经元（GRNs）中表达，GRNs是哺乳动物味觉感受器细胞的对应物。当面对中性食物和硷性食物时，野生型苍蝇通常选择中性食物，因为高pH值物质通常有毒性。相反，缺乏Alka的苍蝇在面对硷性食物时，会失去对硷性食物的辨别能力。如果食物的pH值过高，在人类中可能是有害的，并导致健康问题，如肌肉痉挛、恶心和麻木。同样，果蝇吃了pH值高的食物後，它们的寿命也会缩短。

该团队的工作表明，阿尔卡对於苍蝇远离有害的硷性环境至关重要。Zhang说：”检测食物的硷性pH值是一种有利的适应性，有助於动物避免食用有毒物质。”

为了了解Alka是如何感知高pH值的，Zhang的研究小组进行了电生理分析，发现Alka形成了一个氯离子（Cl-）通道，它被氢氧根离子（OH-）直接激活。与哺乳动物的嗅觉神经元一样，苍蝇的GRN内部的Cl-浓度通常高於该神经细胞外部。

Zhang提出，当暴露在高浓度的刺激下，Alka通道打开，导致带负电荷的Cl-从苍蝇的GRN内部流向外部。这种Cl-的外流激活了GRN，最终向苍蝇的大脑发出信号：食物是硷性的，应该避免。这表明长期以来一直被忽视的Cl-和Cl-通道在向大脑发出味觉信号方面具有关键功能。

此外，Zhang的小组利用基於光的光遗传学工具研究了苍蝇如何检测硷性物质的味道。他们发现，当他们关闭硷性GRNs时，苍蝇不再被硷性食物的味道所困扰。相反，他们通过向这些硷性GRNs照射红光来激活它们。有趣的是，当这些苍蝇被给予甜味食物并同时暴露在红光下时，这些苍蝇不再想吃甜味食物，很显然硷性味道会对苍蝇选择吃什麽产生很大影响。

总的来说，Zhang的研究小组已经确定Alka是一种新的味觉受体，专门用於感知食物的硷性pH值。在未来，他的团队旨在探索哺乳动物中是否存在类似的高pH值探测器。Zhang说：”我们的工作解决了关於是否有硷性事物的味道的争论。结论是肯定是有的”。

对包括人类在内的动物的新味觉品质的研究对了解饮食习惯和制定改善营养的战略有重要意义。…