什麼?便便和花的氣味來自同一種東西?

2021-01-15 北京科學中心

近日,網上流傳著一個有趣的觀點:惡臭的便便和芬芳的茉莉花的氣味竟然來自同種物質——吲哚,因而推測如果把便便的味道稀釋成千上萬倍就是茉莉花的香味,這是真的嗎?

當然不是!便便的味道再怎麼稀釋也絕不會變成茉莉花香,因為這兩種氣味包含的物質並不僅僅是吲哚。但有趣的是,純吲哚在不同的濃度下,的確聞起來時香時臭。同一種物質為什麼會對人的嗅覺感受有如此強大的差異呢?

1

人體嗅覺的工作方式

想要知道為什麼一種物質能夠既臭又香,首先我們來了解一下人類嗅覺的工作方式。當一個氣味分子進入鼻腔後,會與嗅覺細胞上的嗅覺受體結合。

每種氣味分子都包含許多不同構面,可以與有著對應形狀構面的嗅覺受體結合。想像一下,我們的手掌就像是一個含有多種構面的氣味分子,手腕可以戴上手鐲,手指則可以戴上戒指,構造不同的部位結合需要不同的構面。

但這種對應卻並不是一成不變的,一個氣味分子也可以被多個嗅覺受體識別。就像戒指可以戴到大拇指,也可以戴到小拇指上,一個嗅覺受體也可以識別多個氣味分子。當一個氣味分子與某個嗅覺受體成功對接上,這個嗅覺受體就被激活了,隨後會產生相應的神經訊號。

嗅覺的神經訊號經由嗅覺受體、嗅覺皮層、嗅小球層層傳遞至我們的大腦,最後抵達大腦的情緒中心——杏仁核,大腦處理起這種訊號時,還會與當時得到的其他感受緊密相連。

人的五感——視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺會綜合起來形成人對一個物質的意識,因此人類對氣味的感覺不會總保持絕對客觀,比如有時候看到大便,即使沒有聞到臭味,也會覺得臭臭的。

2

為什麼一個物質會擁有不同味道?

當一大波氣體分子襲來時,嗅覺受體們需要組隊工作來完成識別任務。人體中能正常工作的嗅覺受體雖然不超過400個,但由於一個氣味分子可能被多個嗅覺受體識別,一個嗅覺受體也可以識別多個氣味分子,而通過千變萬化的組合識別模式,人類大約可以分辨出1萬億種不同的氣味。

就好像日常生活中的車牌,僅僅用10個數字、24個字母加上34個漢字就給中國上億輛機動車一一編號。

嗅覺受體們除了組隊工作提高分辨效率,對不同氣體分子的感受靈敏度也不同。例如下圖中,嗅小球面對X分子與Y分子所激活的是一模一樣的兩個嗅覺受體,激活程度則由顏色的深淺表示強弱,顯然,X分子比Y分子帶來了更強烈的神經訊號,大腦依靠神經訊號的強弱差就可以分辨這兩個分子。

吲哚有時聞起來像花,有時又聞起來像便便,正是因為自身濃度的差別會觸發嗅覺受體們不同的識別模式。嗅覺受體在高濃度的吲哚與低濃度的吲哚面前,組合工作的嗅覺受體是不同的,選中的嗅覺受體對氣味分子的靈敏度也不盡相同,隨之傳遞給腦的神經信息當然也就完全不同了。

其實,任何一個物質都不僅僅有兩種味道,可以說每個濃度都有自己的味道,只是香和臭反差最大,更容易被我們意識到而已。

那麼,既然吲哚可以擁有兩種截然不同的味道,便便為什麼就不行呢?因為便便的臭味並不是由純吲哚構成的,糞臭素、碳化氫、胺、乙酸、丁酸等物質都參與其中,這種複雜的組成很難找到一個適合所有物質的稀釋度。

它們的濃度還會隨時受到人體未消化的食物殘基、未吸收的胺基酸、死亡的細菌和細胞碎片量的影響,可以說每個便便都是「獨一無二」的,同理,茉莉花花香也是由好多不同的氣味分子複合而成,無論是濃縮還是稀釋,這兩種氣味都難以畫上等號。

3

吲哚並不是唯一的「兩面派」

人類嗅覺器官的工作方式可以說明為何有些物質在不同濃度時,聞起來的氣味不同。吲哚只是帶頭「中槍」的一員,其實許多物質都有香、臭兩個極端。

例如組成便便氣味的另一個成員——臭糞素,它能臭到什麼程度呢?美國軍方甚至選擇高濃度的糞臭素,製成了一種非致命性武器,被這種武器攻擊的人會立刻頭疼噁心,嘔吐不止。然而,重點來了!極低濃度的糞臭素有一種花香味,可以用於橙花、茉莉、印度棗等香精、香料的調製。

臭屁氣味的主要貢獻者是二甲基三硫和硫醇,但是你知道嗎?二甲基三硫是食品中用來調肉香味的香精,低濃度的硫醇也可以用作香水調香。

看到這裡,你是否開始「 懷疑人生 」了?其實香和臭並不矛盾,不同濃度的同種物質,在嗅覺受體的世界中本身就是完全不同的存在,我們的嗅覺感官真的很奇妙,只是人受限於自己的認知產生了誤解罷了。

這是我們「健康對對碰」板塊的第34篇文章,更多精彩,歡迎關注「數字北京科學中心」!

相關焦點

  • 產生一種新型的氣味分子需要什麼條件?
    香味工業規模巨大,全世界年銷售額達700億美元之多,不僅香水,還包括從肥皂、洗髮水到芳香蠟燭和空氣清新劑等所有產品。但是,我們為什麼願意花這麼多錢買好聞的東西呢?在主要的感官中,嗅覺是我們了解得最少的,這使得我們很難回答這個問題;但神經科學家、心理學家甚至人工智慧研究人員正揭開其神秘的面紗。
  • 狗狗喜歡聞的東西,不是主人的臭腳丫,而是這5種氣味!
    相信大家在飼養狗狗的過程中,都有觀察過它很喜歡聞東西吧,而且一些狗狗特別的喜歡聞主人的臭腳丫,今天小編就來告訴大家,狗狗喜歡聞的東西有哪些,並不是主人的臭腳丫哦,而是下面這5種氣味!2、香草的氣味相信不少寵主都知道,香草有什麼功效吧,其實對狗狗來說香草的氣味,對它來說也是很喜歡的,而且狗狗聞到香草的氣味時。狗狗會變得很平靜,而且降低噪音!
  • 貓咪討厭的六種氣味大揭秘,想不到它們還討厭這種氣味!
    貓咪是一種對於氣味非常敏感的動物,不知道平時各位鏟屎官們有沒有注意到自家主子最討厭什麼味道呢?今天我們就來說說貓咪最討厭的幾種氣味。1、柑橘類:這一類的味道包括橙子,檸檬,柚子等等,對於貓咪來說,柑橘類散發出的酸味非常的刺鼻,尤其是橘子果皮一類的。
  • 氣味是什麼?聞到了什麼就等於吸入了什麼嗎?
    當春季盛開的花團將香氣送入我們的鼻腔,這種來自大自然的饋贈無疑讓我們心曠神怡。讓我們換一個角度,從科學的視角來看待這件事,很多人心中都曾有過這樣兩個疑問,第一,嗅覺是如何產生的?第二,氣味到底是什麼。我們人類能夠體會到的所有感覺都是通過相應的神經向大腦進行傳遞,之後大腦再做出反應,於是我們就能夠感受到相應的感覺了。當傳遞發生了錯誤,我們就會產生錯誤的感覺。
  • 為什麼人的便便是屎黃色的,鳥的便便是白色的? | 睡前科學故事
    膽汁是一種消化液,在消化的時候被分泌到消化道裡。那麼糞膽色素和膽紅素是什麼呢?▲ 經過肝臟處理後,一部分膽紅素去做了便便,一部分去做了尿尿,所以便便和尿尿都是黃色系的 所以,糞膽色素和膽紅素就是肝臟分解衰老或者死掉的血紅細胞後產生的色素。
  • 這屆年輕人,開始在朋友圈曬便便了|便秘|布裡斯|蠕動|大腸|膽汁...
    、氣味、排便感覺等多個指標。,往往和人體水分含量聯繫在一起。,那麼便便……是什麼味道的呢?一周拉3~10次便便,都是正常的,沒有必要為了湊次數而強行便便。,選擇無視和胡思亂想都不可取,還是要及時就診,聽取醫生的建議。
  • 像蘋果、像香蕉、像酒......這朵花究竟是什麼氣味?
    含笑花到底是什麼氣味還有一種冬天開放的花備受世人喜愛,古人描述它像「女子託著腮淺笑的模樣」,因為它常常保持半開不開的樣子:相比盛開,還不夠;而相比花蕾,又張開得多一些。這個形態至少可以保持一個星期,因此它也有一個美麗的名字:含笑。
  • 袋熊的便便竟是方形的!科學家終於揭開了其中的奧秘
    便便有著各種各樣的形狀,但袋熊的立方體便便在動物王國中可謂獨一「糞」。長期以來,科學家一直想知道這種怪異的便便是如何形成的。有一點可以肯定:這不是因為袋熊長著方形的肛門,但除此之外,這仍然是一個待解的生物學奧秘。
  • 袋熊的便便竟然是方形的!科學家終於解開了其中奧秘!
    多年來,袋熊的便便一直讓科學家困惑不已。這種生性害羞的澳大利亞有袋動物在世界上獨一無二,因為它們能夠拉出立方體形狀的便便。近日,研究人員終於發現了這種安靜的動物是如何拉出方形便便的,而這一發現有可能為我們帶來新的製造技術。便便有著各種各樣的形狀,但袋熊的立方體便便在動物王國中可謂獨一「糞」。長期以來,科學家一直想知道這種怪異的便便是如何形成的。
  • 氣味擔當海南花
    提起有奇怪氣味的植物名單,松鼠學堂自然教育工作室自然教育導師春香首先「提名」了這3種植物。這幾種植物不僅氣味獨特,而且在我們生活中常常出現,十分接地氣。雞矢藤是茜草科植物,也叫「雞屎藤」——這不,一聽名字就有「味道」出現了。這種藤本植物,在靜靜佇立時味道並不明顯,但如果攆揉其葉片,則會散發出類似雞屎的臭味。
  • 5種人類吃了多年的東西,其實是各類動物的「便便」,看完要忍住
    人們提到屎胃都會不舒服,甚至會有嘔吐的衝動,但其實上在我們日常生活中的一些東西的原料就是各種動物的排洩物。你知道嗎?下面這5種人類吃了多年的東西,其實都是各類動物的「便便」,看完可要忍住!古人對於事物起名字向來都比較含蓄優雅,有時候許多不堪的東西,卻常常有一個非常動聽的名字。
  • 每周一寵|吃便便,聞屁股……狗狗還有哪些你不知道的愛好?
    如果狗突然開始狼吞虎咽自己的便便,那一般是因為它們缺少了某些營養元素,同時也意味著體內可能存在一些潛在疾病,比如糖尿病。為什麼會在有臭味的東西上打滾?圖自網絡犬科行為心理學家Stanley Coren表示,狗選擇打滾的對象一般都是有機物,包括動物殘骸和便便。
  • 蜜蜂中的工蜂喜歡什麼顏色和氣味?
    關於蜜蜂中的工蜂喜歡什麼顏色和氣味的問題。蜂部落是這樣看的。
  • 阿貝賽報:研究發現沒有兩人會聞到相同氣味
    >  外媒稱,脫氧核糖核酸層面的微小差異,如某個基因中的某個胺基酸不同,可能決定著人們是否會認為某種氣味好聞。而不同人體內同一個基因中的某個胺基酸不一樣,對於同一種氣味的反應也可能差異很大。  據西班牙《阿貝賽報》12月23日報導,美國杜克大學的研究人員發現,由於控制人類嗅覺感受器的400個基因有近100萬種變化,即使是同一源頭散發的氣味,每個人聞到的都不一樣。  「千人基因組計劃」的研究顯示,共有約400個基因控制著人類鼻子中的嗅覺感受器,這些基因有90多萬種變化。
  • 嗅覺研究新成果:沒有兩人會聞到相同的氣味
    脫氧核糖核酸層面的微小差異,如某個基因中的某個胺基酸不同,可能決定著人們是否會認為某種氣味好聞。而不同人體內同一個基因中的某個胺基酸不一樣,對於同一種氣味的反應也可能差異很大。  據西班牙《阿貝賽報》近日報導,美國杜克大學的研究人員發現,由於控制人類嗅覺感受器的400個基因有近100萬種變化,即使是同一源頭散發的氣味,每個人聞到的都不一樣。「千人基因組計劃」的研究顯示,共有約400個基因控制著人類鼻子中的嗅覺感受器,這些基因有90多萬種變化。這些感受器決定了人們如何聞氣味。某種特定氣味可以一下子激活嗅覺感受器,然後形成特定信號並傳遞給大腦。
  • 便便聞起來臭,吃起來...
    食物中那些不能被小腸吸收利用的成分,就是便便的雛形。等來到小腸後部,食物中的各種營養物質幾乎被吸收殆盡,不過,對便便的加工還未結束。大腸會充分吸收食物殘渣中的水和無機鹽,使便便脫水成型。與此同時,定居在大腸中的多種微生物也迎來了飽餐時刻,它們發酵分解便便中殘餘的營養物質,產生吲哚、糞臭素、硫醇等臭味物質,至此,「色香味俱全」的便便終於誕生。
  • 為什麼有些動物會吃自己的便便?
    (圖片來源:Atovot/Shutterstock)為什麼有些動物在排便以後,轉身就會吃掉自己的便便?人類中也會有這種症狀,這種吃大便的行為被稱為食糞症(kop-ruh-fey-jee-uh),而在動物王國中是非常常見的。來自於華盛頓史密森國家動物園的動物護理學高級館長Bryan Amaral表示,這能幫助動物更好地吸收第一次吃東西時沒能吸收的營養。
  • 又大又臭的花朵,大王花為什麼要散發出噁心的臭味?
    在講今天的植物之前,我想先問你一個小問題,如果你走在茂密的熱帶雨林裡,你看到了一朵巨大的花朵,花瓣展開的長度和你從腳底到胸口的程度差不多,你會是什麼感覺?200年前,一群勇敢的探險者在神秘的東南亞雨林裡就發現了這樣一種花,這可把他們嚇了一跳,這種植物還有一個特別霸氣的名字,它就是我們今天要講的,世界上最大的花,大王花。
  • 動物的奧秘 | 袋熊的便便居然是方塊狀的
    這些動物中,我們最為熟知的就是暴脾氣的袋鼠和呆萌的考拉了。然而,有一個叫作袋熊的傢伙,居然能拉出方方的便便。它們是拉完後捏成這種形狀?還是說它們的菊花就是方形的?看完你就明白了。實際上是袋熊科2屬3種動物的統稱,包括昆士蘭毛吻袋熊、南澳毛吻袋熊和塔斯馬尼亞袋熊。它們主要生活在澳大利亞的東南部和塔斯馬尼亞島。
  • 外媒探秘英國"便便博物館":噁心卻又令人好奇(圖)
    點擊圖片進入下一頁國家便便博物館裡的展品,臭鼬糞便。「大家都停下腳步來猜想這是哪種便便,」羅伯茨說。「結果是山貓的。」羅伯茨說,同伴們著迷的模樣觸動了他。他表示:「大家都覺得大便很噁心,卻又無法不對它感到好奇。」國家便便博物館於焉誕生。報導稱,不過這間博物館比較像是一個展覽,只佔了動物園裡一個廳的空間,開放時間到夏季結束為止。接下它會巡迴各地展出。