先問個簡單的問題:是什麽東西讓我們的大腦感受到了臭?
毫無疑問,是各種氣體分子。
沒錯,一些胺類物質會散發出腐敗的臭魚味;氨類和醛類則非常刺鼻,當然在漢語的語境下我們通常不用臭這個字來形容;上過高中的朋友應該很難忘記硫化氫的臭雞蛋味。光是憑人的嗅覺能感覺到的惡臭物質就有4000多種,這其中對人體健康危害較大的就有幾十種之多。這些醉人的“芬芳”,有的會讓我們呼吸不暢,惡心嘔吐,煩躁不安,頭暈腦脹,甚至把人熏倒,濃度高時,甚至還會使人窒息而死。
人真的是會被臭死的......
第二個問題,同樣也不難回答:我們為什麽會覺得這種味道是臭的,或者說,我們為什麽不喜歡、甚至反感、害怕這種味道?
這是因為大腦認為這種氣體有危險,它在試圖提醒我們:“危險,準備逃跑”!
換句話說,厭惡臭味是人體的一種自我保護體製。因為一般帶有臭味的物質都對人體有害,可能有毒或是帶有病菌,在長期的演化中,厭惡臭味的本性可以幫助人類遠離這些危險或致病因素。
所以,那些不怕臭的勇士……都被臭死了……怕臭的我們的祖先,獲得了更多的生存優勢。
所以,怕臭,沒什麽不好意思的。那接下來的問題則是,那些常見的臭味源,它們又為什麽會這麽臭呢?
比如:大便為什麽那麽臭?
屎味是怎麽回事?
可能有人注意到了,便便的氣味是各不相同的,就像它的形狀那樣;不同的人,在不同的時間,便便的氣味也不太一樣。
千奇百怪的便便的氣味也預示著,便便的氣味成分並不是唯一的,其中的成分頗為複雜。當然,如果單是用“臭”這個詞來形容便便的氣味,未免太單薄了一些。很多時候,在便便的臭味交響曲中,3-甲基吲哚(糞臭素)味兒,占據了主流;有的時候,硫化氫的音量會格外搶眼;當然,在這樣的旋律中,胺、乙酸、丁酸等等,也都此起彼伏地配合著。
吲哚和他的同係物、衍生物其實廣泛存在於自然界,我們熟悉的茉莉花、水仙花香中都有它們的存在。比如3-甲基吲哚,是一種不錯的生化試劑、也可以用於調製香料。應用時稀釋,是配製茉莉花型的重要原料,也可以作為飲料、糖果、口香糖等香精加香之用。
關鍵的是,這東西的確就可以從糞便當中提取。
所謂過猶不及。吲哚就非常典型——吲哚在低濃度時,味道可以說是沁人心脾;可高濃度的時候,又是催人作嘔的糞臭味!
有些時候,臭和香就是這樣,是個度的問題,又或者是一步之遙的距離。再比如:典型的揮發性低級脂肪酸之一丁酸,俗稱酪酸,有難聞的酸臭味。它也是糞臭的罪魁禍首之一,但丁酸酯類卻又各具不同的水果香味,在香精、食品添加劑、醫藥等領域有廣泛的應用。
至於為什麽,吃進去之前明明是好好的、香噴噴的東西,為啥在咱們的身體裏走了一遭之後,味道就變得如此可怕?這就要感謝“腸道細菌”的辛勤付出了。
我們的消化道很長,食物在胃和小腸內進行消化時,主要是各種消化酶的作用。而到了大腸的結腸部分時,則是細菌的主戰場——結腸內生活著許許多多種細菌,好多名字都是如雷貫耳,大腸杆菌、葡萄球菌、鏈球菌、乳杆菌,還有厭氧杆菌、變形杆菌等等等等。說個非常可怕的數字——成年人腸道內的微生物數量高達1014個,接近人體體細胞數量的10倍;質量達到1.2kg,接近人體肝髒的質量。
腸細菌的重要作用是能產生生理需要的物質,如食物缺乏維生素時可在腸內合成維生素K、維生素B1、B2、維生素H、維生素B12、B6、葉酸和消旋泛酸。所以對我們非常重要,但同時,它們也賦予了糞便諸如吲哚、硫化氫等這些獨特的味道。
據研究表明,大腸杆菌會製造吲哚,對大腸杆菌來說,吲哚是個警告訊息。細菌在偵測到附近有吲哚時會提高警戒,其中一項改變就是會啟動一些機製來對付抗生素。想象一下這種場景,在細菌族群裏如果有一個細菌發現附近有抗生素出現,它便會快速釋出吲哚,警告其它同伴們趕快應變。就像群居的土撥鼠會用叫聲告訴同伴敵人來了快躲起來一樣。
目前已知超過145種革蘭氏陽性和陰性細菌能產生吲哚,其中包括許多病原菌。(革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌是利用革蘭氏染色法來鑒別的兩大類細菌。)
常見的革蘭氏陽性菌有葡萄球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破傷風杆菌等;常見的革蘭氏陰性菌有痢疾杆菌、傷寒杆菌、變形杆菌、及霍亂弧菌等等。而隨著細菌密度感應係統及其信號分子作用機製研究的深入,吲哚已被證實是腸道病原菌如致病性大腸杆菌、遲緩愛德華氏菌、霍亂弧菌等一類細胞間重要的信號分子。
也就是說,不僅僅是大腸杆菌用吲哚來通風報信,其他細菌也會這樣幹。
同時,吲哚還會參與細菌的多種生理活動,如毒力、抗藥性、生物膜形成、運動性、質粒穩定性、抗酸性、孢子產生等。更為重要的是,吲哚及其衍生物還參與協調菌群競爭,有益於人體腸道菌群平衡和免疫係統。
所以說,適當地臭,還是需要的。另外,由於每個人的腸道微生物組都不盡相同(就像基因),這也導致了即使吃了同樣東西的兩個人的便便氣味也可以大不一樣。
而即使同一個人,每天便便的氣味,也會存在差異。當然,比如有一種情況下的便便,氣味通常比較“美妙”——就是肉吃多了,或者說蛋白質吃多了!
這種醉人的氣味,則和“蛋白質的腐敗作用”密切相關:正常情況下,約占食物蛋白質5%的未被消化的蛋白質,以及未被吸收的氨基酸、小肽等消化產物會經曆這種作用。
蛋白質的腐敗作用是細菌的代謝過程,以無氧分解為主。
腐敗作用的大多數產物對人體有害,如氨基酸脫羧反應會產生胺類、脫氨基反應則產生氨。這些是什麽氣味,不清楚的朋友可以看下文章開頭。當然,另外也伴隨著苯酚、吲哚、硫化氫等等。不過,腐敗作用也不是一無是處的——同樣會有少量脂肪酸、維生素等可被機體利用的物質產生。
所以,一般來說:肉食者的便便往往比較臭,草食者的便便聞起來則清新許多。
屁味是怎麽回事?
組成屁的主體成分包括氮氣、氫氣、二氧化碳、甲烷和氧氣。這些成分中,有一部分是隨著食物一同吞咽進來的,例如氮氣,有些則是腸道菌群活動的結果,例如氫氣、二氧化碳和甲烷。這三種氣體的體積總和可達到總體積的74%。
這三者有個共性——都是無色無味的!另外,由於屁裏存在著不少氫氣和甲烷,這也是屁可以點燃這個梗的出處。
當然,和糞便的成分類似,屁的組成配比在不同的人身上也會有所不同。而屁中真正有臭味的氣體來自不到1%的成分——曆史上,吲哚、三甲基吲哚、氨氣及短鏈脂肪酸都曾被認作是臭屁的罪魁禍首,但是最新研究則表明,屁的臭味來自揮發性硫化物:硫化氫、甲基硫醇、二甲硫醚、二甲基二硫、二甲基三硫等。而吲哚、3-甲基吲哚對於屁臭味的貢獻倒不像是糞便那麽大。
對屁臭味貢獻最大的是前三種揮發性硫化物,雖然不同飲食結構對成分也會有所影響:根據一項非常有味道的研究,這其中硫化氫的濃度最高,每升屁裏大約有1微摩爾左右;甲基硫醇其次,大約是0.2微摩爾;二甲硫醚則在0.08微摩爾左右。不過,這項研究主要偏重“豆類飲食者”的屁。另一項研究則認為,正常飲食者的屁裏,起著決定性作用的還是“甲基硫醇”。
屁中的硫化氫水平會隨著我們吃進的食物產生顯著波動。通過檢查7位身體健康者的糞便,研究團隊發現將屎和半胱氨酸混合之後,會導致腸道細菌釋放的硫化氫增加7倍。半胱氨酸是肉類、雞蛋、乳製品和其他蛋白質中的主要含硫成分。
但是如果把屎跟四種吸收緩慢的碳水化合物混合,硫化氫的釋放就會大幅度下降。這些碳水化合物沒有被完全消化就經過了小腸,接著在大腸裏接受細菌的進一步發酵。
所謂的“健康飲食”推崇的食物,其中兩種碳水化合物——土豆、香蕉、豆類、穀物中含有的抗性澱粉,以及小麥、菜薊(一種可以吃的怪怪的玉米味的花)和蘆筍中含有的果聚糖——能減少約75%的硫化氫生成。這些食物是高度可發酵的,意味著它們在蛋白質之前優先被分解。
也就是說,發酵過程集中在它們身上,而不是蛋白質上,所以硫化氫就減少了。
所以總結就是:如果你放屁特別臭,你就要少吃點蛋白質,多吃香蕉,世界會因你變得更加美好。
尿騷是怎麽回事?
其實,健康人的新鮮尿液的正常氣味並不算難聞,甚至具有特殊微弱芳香氣味。我們常說的尿騷,則是放置過久被細菌汙染後,呈現的氨味。當然,如果你喜歡吃大蒜、蔥頭、辣椒或其它什麽帶特殊氣味的藥物時,尿味會比較特別,有時甚至發臭。
這裏主要提醒大家幾種特殊的尿味——比如,如果你聞到你的尿有特殊的類似蘋果的味道,你要小心是不是患上糖尿病酮症,當然這種情況在酸中毒或饑餓時也會出現;如果氨味或者說臊味很重,說明尿在體內已被分解,是**炎或尿瀦留的表現;腐敗腥臭味,常見於**炎及化膿性腎盂炎;患有**結腸痿的病人,尿中常帶有糞臭味。
異乎尋常的尿味,可能意味著異乎尋常的身體狀態。
腋臭是怎麽回事?
我們人類的汗腺在哺乳動物當中算是比較發達的。當然,另一個事實則是,哺乳動物都會有汗腺,隻是多少的問題,有些哺乳動物四肢末端才有小汗腺。就算我們一直說不會出汗的小狗也是有汗腺的——狗狗的小汗腺主要分布在四爪上,你看到的狗狗的小腳印,就是因為有汗腺的原因。在哺乳動物中,隻有靈長類動物全身都有小汗腺。
人體的汗腺分為兩種,前麵說的小汗腺分布全身,排出的汗比較稀,裏麵隻含少數的鹽分及乳酸尿素啥的,在正常情況下沒有味道。另一種則是大汗腺,學術點叫“頂漿汗腺”,隻集中分布在腋下、乳暈、**、肛門周圍和外耳道裏,從這些地方排出的汗裏含有多種蛋白質和脂肪酸等多種物質。
正常情況下,大汗腺分泌物本來也是不臭的。這些分泌物正式被體表的細菌分解以後才有了臭味。因此,細菌與大汗腺分泌物共同作用才是造成體味大的主要原因。
出過國的朋友,或者接觸過非東亞人的朋友,可能會對一些外國人身上濃鬱的體味留下深刻的印象。通俗點來說就是,似乎老外的體味普遍比較重。
這其實並非是我們東亞人的“幸存者偏見”——事實就是如此:絕大多數東亞人就是沒什麽體味。但世界上其他地區的人,則幾乎都有明顯的體味!
本來人人都是有腋臭的,但後來因為基因突變,我們東亞人的祖先開始變得越來越沒有“味道”。
這還得從大約2000代以前的我們的祖先那裏說起——當他們進入亞洲溫帶以後,第16號染色體中部的ABCC11基因上第538位堿基發生基因突變。這一次突變讓這一基因編碼的脂類轉移酶結構和功能發生了巨大改變,汗液中的脂肪酸類物質減少,細菌沒有了分解的原料,因此體味就逐漸越來越淡。而基因檢測也表明,大多數東亞人擁有ABCC11基因上的這個突變。而如果你沒有這個突變的話,很不幸,你就是擁有明顯體味的那一類!
腳為什麽會臭?
腳上是沒有大汗腺的,但還有小汗腺,小汗腺也叫排泄汗腺——前麵說到,除了唇紅部、包皮內側、**外部及**外,小汗腺在人體的其它部分均有分布,在頭部、腋窩、背部、手掌、腳底等部位分布得尤其多。而手心、腳心正是小汗腺分布密度最大的部位,腳心每平方厘米有620個腺,而人體其他部位每平方厘米僅有140~340個。
人類學家是腦洞過——說是人體手腳出汗是為了防滑。當人緊張的時候,特別容易手腳冒汗。想象一下,當我們的非洲祖先遇到個獅子鬣狗,或者準備活活“跑死”條羚羊的時候,這時候就需要“腳底抹汗”來增加抓地力,這個技能使他們能夠活下來。如此這般,這種基因被篩選並保留了下來。畢竟,適當的汗液會很好地增強我們的抓握能力(比起極其幹燥的手腳而言)。同理,手心會出汗也一樣,抓個樹枝啥的都需要(配合指紋效果拔群)。
總之,在沒有鞋的時代,出點腳汗很好!
前麵說了,腳掌每平方厘米有600多個汗腺。也就是說,一隻平均尺碼的腳上,大約有25萬多個汗腺,一天下來分泌的汗水以及其中包含的乳酸尿素啥的可是非常可觀的。
本來這種情況問題不大,但當有了鞋子與襪子以後,一切都不同了。尤其是當鞋穿得很緊密,透氣性又不好的時候。除了鞋子裏的濕度溫度感人之外,皮膚表麵的PH值會產生變化,由原本的PH4.4升高到PH7左右,而且會放出二氧化碳氣體。
這對微生物來說簡直就是天堂,而且皮膚壞死的角質層又給它們帶來了足夠的營養,於是,這又是一支細菌譜寫的化學分子交響曲了:乳酪短杆菌,可將角質蛋白中的甲硫氨酸分解形成甲基硫醇,這種代謝物的氣味和乳酪發酵的氣味很像——這是弦樂組;
皮脂中的脂肪成分被金黃色葡萄球菌分解,會形成短鏈脂肪酸——這是木管組;
汗水中的尿素被細菌分解成氨——這是銅管組。
而當這幾種攝人心魄的味道混和在一起,最終便產生令人難以忘懷的“男生宿舍”的氣味。
還有種嚴重的俗稱“香港腳”的腳臭,這裏麵拿頭功的則是一種真菌——白癬菌。過厚的老舊角質,在汗水的浸潤下,會變成細菌及黴菌所需的營養來源,促進細菌、黴菌的增生繁殖,惡化腳臭的形成。
為什麽有時候我們喜歡臭味?
雖然人人都非常討厭屁味,但是如果教室裏忽然傳來一聲“誰放屁了”的疑問,相信幾乎所有的人,都不會立刻捂上鼻子,而首先則是用心地“氣沉丹田”去嗅探——直到聞到了這種神奇的氣味後,才裝模作樣地“呦”一聲,並且捂上鼻子。
類似的情況,還出現在了摳完腳丫、腋下或者其他什麽地方的時候。我們為什麽明知道某個氣味會很臭,可還是忍不住要去先聞一聞呢?
心理學家Paul Rozin在2013年描述了這種效應,稱之為良性自虐。他的團隊找到了29種人們邏輯上不應該喜歡但實際上卻很享受的活動。這其中有些比較常見,比如看恐怖片、吃辣椒、擠痘痘等等。而這些體驗的關鍵在於,都是“安全的挑戰”。用Rozin的話說:“坐過山車就是最好的例子,你心裏清楚其實沒問題,但你的身體卻不知道,這就是樂趣所在。”
研究厭惡感的科學家則說,這有點像小孩玩戰鬥遊戲,她說:“玩耍的心態讓人在較安全的情況下進行嚐試,以便為真實發生的時候做準備。”畢竟,厭惡感的存在也是有意義的。
大多數人感到厭惡的東西可能會讓人生病。不過,我們的厭惡感又挺佛係的。比如,對自己的屁味我們通常並不在意,但聞別人的屁就會覺得無比惡心——腋臭和腳臭也是同樣的道理。這種彈性的厭惡感既可以保護我們不受他人的威脅,同時又讓我們可以容忍自己本該惡心的東西。比如自己的味道、孩子的排泄物等等。
最臭行星:天王星
天王星的大氣層富含硫化氫。也就是說,它聞起來像臭屁和臭雞蛋。在天王星的雲頂,硫化氫以冰的形式存在,濃度為0.00004%~0.00008%。這種濃度是什麽概念呢?
飛到天王星雲頂,吸一口空氣(假設其它因素殺不死你),你就會感受到濃烈的臭雞蛋似的屁味兒。
天王星和木星、土星形成鮮明對比。這兩顆氣態行星的雲頂不存在硫化氫,但存在氨。
另外,光譜線顯示,天王星上的氨比預期的少。這意味著,天王星和木星、土星的形成過程存在差異。雖然天王星聞起來很臭,但它為科學家提供了珍貴的研究資料。科學家能夠借此研究太陽係的早期曆史,以及其它星係中類似行星形成的所需條件。
【餐單後的小點心】
喜歡吃臭豆腐的各位美食家,試試挑戰別的東西吧——
日本納豆了解一下;藍紋奶酪了解一下;瑞典臭鯡魚罐頭了解一下。
哦對了,還有——遙遠的格林蘭島的一種食物,Kiviaq。為了抵禦食物短缺的寒冷月份,當地人將現有的食物巧妙地包裝在一隻海豹身體裏。
具體要怎麽做呢?
先準備一隻海豹屍體挖去內髒,然後在死去的海豹肚裏放70~80隻海鳥,埋起來發酵,過幾年再把海豹挖出,然後割開肚子,取出海鳥。
因為羽毛不會發酵,所以還會保持海鳥原來的形狀,直接拔掉鳥的尾巴,用嘴從海鳥的肛門吮吸,把已經發酵腐化的內髒吸出來,據說可以得到海綿般的口感和極刺激的味覺享受。