體味從何而來?化學物質經新陳代謝產生氣味分子

2021-01-15 科技快報網

  文章來源:蝌蚪五線譜

  要問2015年最火熱的電視劇,非《羋月傳》莫屬,之後在2016年,它還被改編成同名網路遊戲及其微電影。據媒體報導,同名電影也已確定拍攝。除了片中的秦國宣太后外,給人留下深刻印象的還有她同父異母的哥哥——楚懷王。

  《羋月傳》中提到,楚懷王因為自己有狐臭,所以非常自卑,進而產生妄想,覺得每個人都在議論、嘲笑自己,最終演化出暴力傾向,割掉了寵姬魏美人的鼻子。由此可見,了解一些醫學常識是多麼重要。同學們,科學知識不僅能讓你及時排查生理、心理上的異常,還能有助於營造和諧的家庭關係……那麼,什麼是體味,它是怎麼來的,又有哪些作用呢?

  體味的來源

  2015年4月,有學者通過分析,得到了人體的化學方程式。簡單來說,在自然界常見的化學元素中,有60種能在人體內被找到,其中,含量最多的是碳、氫和氧。成年人大約有3.75億個氫原子、1.32億個氧原子、0.85億個碳原子。

人體化學方程式

  這些化學元素與蓋房子用的磚頭大不相同,並不是抹上水泥後摞起來,就不用管了,而是通過化學鍵等互相結合,組成各種生物分子,並且時刻吐故納新,處於循環之中。以蛋白質為例。從食物中獲取的蛋白質,首先在胃部,經蛋白酶作用,分解為多肽和胺基酸。不過,食物在胃中停留的時間比較短,所以,蛋白質的消化主要在小腸中進行。小腸中有內肽酶、外肽酶等多種生物活性物質,將蛋白質或初步消化的蛋白質水解成寡肽和胺基酸。此後,胺基酸可以脫氨基,形成α—酮酸,也可以脫羧基,形成胺類和二氧化碳,還可以經過三羧酸循環轉變為嘌呤和肌酸等。

  食物中的蛋白質有大約有百分之五無法被人體消化、吸收,而後進入大腸下部,接受大腸桿菌的分解,形成胺、酚、硫化氫等物質。不管是α—酮酸,還是硫化氫,它們都是有味道的。這就是人體氣味的第一個來源:體內的化學物質經新陳代謝,產生氣味分子,氣味分子被呼吸道(呼吸)、小汗腺(出汗)等排出體外。

  體味的第二個源頭是頂泌汗腺。頂泌汗腺和小汗腺一樣,也是一種由分泌部和導管組成的腺體。頂泌汗腺主要分布在腋窩、肛周、生殖器等部位。在正常情況下,頂泌汗腺接受性激素和交感神經的調控,分泌出無味的汗液。但是,你「並不是一個人」。人體的皮膚上分布著許多肉眼看不見的「小夥伴」,這就是細菌。原本無味的汗液,經過金黃色葡萄球菌的分解,產生不飽和脂肪酸,就有可能出現刺鼻的氣味,這就是腋臭(俗稱狐臭)的由來。

  體味的去處

  甭管氣味是怎麼產生的,其去處都是一個,那就是進入鼻子,產生嗅覺。人的嗅覺系統主要由嗅上皮、嗅球和嗅皮層這三部分組成。嗅上皮由嗅細胞、支持細胞、基底細胞和Bowman腺組成。其中,嗅細胞屬於神經細胞,每個嗅細胞的頂部有6~8條短而細的纖毛,埋於Bowman腺所分泌的黏液之中;細胞的底端(中樞端)是由無髓纖維組成的嗅絲,穿過篩骨,直接進入嗅球。

  當空氣中的某些化學物質,經過呼吸,進入嗅覺系統時,嗅上皮部分的黏液會將其吸收,並把它們擴散到嗅細胞的纖毛,與纖毛表面膜上的特異受體結合。這種結合可以通過G蛋白引起第二信使類物質(如環磷酸腺苷)的產生,最後導致膜上電壓門控鈣通道開放,鈉離子和鈣離子流入細胞內,引起感受器細胞去極化,並以電緊張方式擴布至感受器細胞的軸丘處,產生動作電位,動作電位沿軸突傳向嗅球,進而傳向更高級的嗅覺中樞,引起嗅覺。

  這個過程和拍照有點像。拍照時,光線經過相機的鏡頭成像,當你覺得合適時,按下快門,眼前的景色就被留在了感光元件上。嗅覺產生的過程中,嗅上皮起到了鏡頭的作用,嗅神經是感光元件,電壓門控鈣通道就好比是快門,而鈉離子和鈣離子好比相機的處理器將圖像存儲至內存卡時所需要的電流。其中,鈣離子是放大嗅覺信號的第二信使,在嗅覺的終止、適應和調控中起重要作用。

  有學者通過對鯰魚的研究發現,當某一恆定強度的刺激持續作用於一個嗅覺器官時,鈣離子會使得相應的門控通道親和力降低,通道開放減少,從而使生物對此刺激不再敏感。[2]正是這種嗅覺適應,古人才有了「入芝蘭之室,久而不聞其香,入鮑魚之肆,久而不聞其臭」的說法。

  體味的作用

  體味的作用是多方面的,大致來說,可以分為以下兩種。

  首先是生物作用。在動物界,這個一切都拼本能的地方,氣味常常是尋找獵物、躲避對手、與同伴交流的手段,更有一些物種,在進化中學會了「塗抹香水」的重要性。藍愛爾康蝴蝶會把卵產在植物的莖葉上,而它們的幼蟲的外殼含有與螞蟻極度類似的化學物質。如此一來,等幼蟲長出後,從葉子上掉落,就會被丹麥褐蟻當作「離家出走」的孩子,撿回蟻穴,用心撫養。[3]

  對於人類而言,體味的作用首先體現在醫學方面。異常的氣味經常成為某些疾病的典型體徵。比如在正常情況下,脂肪代謝會產生酮體。酮體是一種很重要的物質,它的分子小、水溶性好,很容易通過血液轉運。尤其是對腦組織而言,在葡萄糖供應不足或利用障礙時,酮體是第一順位的供能選擇。但過猶不及,假如血液中的酮體含量過多,通過呼吸道排出體外,就會產生特殊的爛蘋果味。這種味道往往表現出嚴重的糖尿病跡象。

  其次,對體味的研究催生了化學通信、虛擬嗅覺、氣味診斷等前沿學科。人的氣味既然是由代謝或菌群產生的,那麼,能夠影響代謝或菌群的因素都可以影響到體味。這種改變,人自身未必能覺察出來,但很多靠嗅覺吃飯的動物,比如狗,是可以識別出來的。

  研究人員假設直腸癌等癌症可以影響人體的味道。於是,他們收集癌症患者的氣味,製成標本,和其他氣味標本放在一起。然後,訓練獵犬從多種氣味中,識別癌症患者的氣味,並且在成功識別時,給予獎勵,逐步建立獵犬的識別系統。最後,他們選取志願者,分為兩組,一組是直腸癌患者,一組是正常人,看獵犬能不能通過糞便的味道,找出癌症組。結果,實驗犬的成績非常驕人:與腸鏡病理結果比照,實驗犬「診斷」呼吸樣本時的敏感性高達91%,特異性高達99%;「診斷」糞便樣本時的敏感性更高達97%,特異性為99%!

  倘若這種診斷手段能夠經過檢驗,進入臨床,對於直腸癌患者來說,將是巨大的福音。因為和傳統的結腸鏡相比,它的正確率毫不遜色,而且少了入侵檢查的痛苦。

  對於腋臭的治療

  饒了一大圈,現在讓我們說回有狐臭的楚懷王。對腋臭患者的調查顯示,腋臭患者的社交迴避和焦慮得分明顯高於正常對照組,顯示出明顯的社交迴避行為和苦惱感受。該疾病對患者造成了一定的心理壓力,損害了患者的心理健康,降低了患者在社會交往中的主動性、積極性,還易形成多疑、多慮、過度敏感的性格。同時。長期的身心痛苦體驗容易使患者失去自信,孤獨內向,感情脆弱,產生自卑心理,甚至出現人格畸形的惡果。

  近年來的研究證明,腋臭和頂泌汗腺細胞及其內的載脂蛋白D(ApoD)呈線性相關。頂泌汗腺組織越多,載脂蛋白D的表達含量越多,腋臭就越嚴重。而不管是頂泌汗腺組織,還是載脂蛋白D,都受性激素調節。[6]這就意味著很多腋臭患者是從敏感而性格剛剛開始成型的青春期時發病,這無疑會加重他們的心理負擔。

  由於基因差異,黃種人的腋臭發病率遠低於白種人。隨著醫學的進步,即使患上腋臭,也沒什麼大不了的。對於腋臭的治療思路,主要有兩個。

  一個是減少頂泌汗腺的分泌量。勤洗澡、使用止汗劑,或者乾脆把頂泌汗腺切除。小切口頂泌汗腺清除術即為此類,切開皮膚,分離、剪除皮下脂肪組織、頂泌汗腺、毛囊等。愈後通常良好,偶有血腫、癒合遲緩、局部皮膚壞死等併發症;另一個是殺死那些可以分解汗液、產生臭味的細菌。常用的藥物有三氯化鋁(止汗、殺菌)、硫酸阿託品(抑制腺體分泌)、地塞米松磷酸鈉(殺菌、消炎)等。

  屈原在《離騷》中寫道:「扈江離與闢芷兮,紉秋蘭以為佩。」江離、闢芷、秋蘭都是香草的名字。味道對於人類而言,除了生理、技術上的用途之外,還往往是抒發志向、表達情感的手段。

  這兩年,虛擬實境技術應用領域十分火爆,未來會不會出現虛擬嗅覺呢?到了那個時候,人們再聊起《羋月傳》,就會變成——

  「昨天那集看了嗎?」

  「看了,楚懷王的體味啊,是真臭!」(作者:趙言昌)

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