科學家使用果蠅的研究揭示了其他物種如何識別和避開高鹼度或pH值的食物。味覺在我們的食物體驗中起著至關重要的作用，因為它是我們攝入食物之前的最初保護屏障。儘管如此，動物檢測鹼性或鹼性物質的能力和基本過程長期以來一直是個謎。

最近，由莫內爾化學感官中心的首席研究員張亞莉博士帶頭的一組科學家揭示了這個有趣的問題，就像他們在2021年對pH值較低一側的酸味所做的那樣。

他們的研究結果最近發表在《自然-代謝》雜誌上，並在《自然》雜誌上得到強調，他們確定了一個以前未知的氯離子通道，他們將其命名為嗜鹼者（Alka），作為鹼性pH值的味覺感受器。

一隻野生的果蠅在樹枝上以露珠的形式選擇食物。食物的兩種顏色標誌著pH值的不同，中性食物為金褐色，鹼性食物為藍色。Mi等人發現了一種名為Alka的味覺受體，負責感知鹼性pH值。Alka是一個氯離子通道，被氫氧根離子（OH-）直接激活，從而能夠避免潛在的有害鹼性食物。資料來源：張亞莉，莫內爾化學感官中心

pH值是衡量一種物質的酸性或鹼性的尺度，對生物體起著至關重要的作用，因為許多生物過程，如分解食物和酶促反應，需要pH值的水平恰到好處。

雖然我們熟悉酸味，它與酸有關，使我們能夠感覺到pH值的酸性一端，但對動物如何感知pH值的另一端的鹼卻知之甚少。檢測通常存在於食物來源中的酸和鹼是很重要的，因為它們可以顯著影響動物所食用的營養特性。

Zhang的研究小組發現，Alka在蒼蠅的味覺感受器神經元（GRNs）中表達，GRNs是哺乳動物味覺感受器細胞的對應物。當面對中性食物和鹼性食物時，野生型蒼蠅通常選擇中性食物，因為高pH值物質通常有毒性。相反，缺乏Alka的蒼蠅在面對鹼性食物時，會失去對鹼性食物的辨別能力。如果食物的pH值過高，在人類中可能是有害的，並導致健康問題，如肌肉痙攣、噁心和麻木。同樣，果蠅吃了pH值高的食物後，它們的壽命也會縮短。

該團隊的工作表明，阿爾卡對於蒼蠅遠離有害的鹼性環境至關重要。Zhang說：”檢測食物的鹼性pH值是一種有利的適應性，有助於動物避免食用有毒物質。”

為了了解Alka是如何感知高pH值的，Zhang的研究小組進行了電生理分析，發現Alka形成了一個氯離子（Cl-）通道，它被氫氧根離子（OH-）直接激活。與哺乳動物的嗅覺神經元一樣，蒼蠅的GRN內部的Cl-濃度通常高於該神經細胞外部。

Zhang提出，當暴露在高濃度的刺激下，Alka通道打開，導致帶負電荷的Cl-從蒼蠅的GRN內部流向外部。這種Cl-的外流激活了GRN，最終向蒼蠅的大腦發出信號：食物是鹼性的，應該避免。這表明長期以來一直被忽視的Cl-和Cl-通道在向大腦發出味覺信號方面具有關鍵功能。

此外，Zhang的小組利用基於光的光遺傳學工具研究了蒼蠅如何檢測鹼性物質的味道。他們發現，當他們關閉鹼性GRNs時，蒼蠅不再被鹼性食物的味道所困擾。相反，他們通過向這些鹼性GRNs照射紅光來激活它們。有趣的是，當這些蒼蠅被給予甜味食物並同時暴露在紅光下時，這些蒼蠅不再想吃甜味食物，很顯然鹼性味道會對蒼蠅選擇吃什麼產生很大影響。

總的來說，Zhang的研究小組已經確定Alka是一種新的味覺受體，專門用於感知食物的鹼性pH值。在未來，他的團隊旨在探索哺乳動物中是否存在類似的高pH值探測器。Zhang說：”我們的工作解決了關於是否有鹼性事物的味道的爭論。結論是肯定是有的”。

對包括人類在內的動物的新味覺品質的研究對了解飲食習慣和製定改善營養的戰略有重要意義。