果蝇是已知的第一种能尝出碱性食物的动物

研究人员发现了一种全新的味觉感受器，可以让果蝇(黑腹果蝇)，以检测碱性物质(即pH值较高的物质)，并避免接触有毒的食物和表面。

洛杉矶南加州大学的神经生物学家Emily Liman说，在这样一种被充分研究过的动物身上发现一种新的味觉感受器是出乎意料的。里曼说:“我发现这是一种全新的口味，这很令人惊讶。”“这真的是一项漂亮的工作。”

这一发现发表在自然的新陈代谢本周¹中国科学院昆明动物研究所(Chinese Academy of Sciences)生物化学家赖仁(Lai Ren)表示，这一发现“可能为未来研究其他生物碱性味觉的生理机制提供信息”。

味觉

大多数动物的pH值范围很窄，这使得感知酸碱对它们的生存很重要。过去几十年的研究详细介绍了检测酸味的受体、细胞和神经回路²Lai说，这种现象发生在低pH值环境中，但对碱性物质的感知还不是很清楚。这是人类早期的研究^3.和猫⁴他补充说，这表明——但没有证明——碱性感觉可能是一种味道。

领导这项最新研究的研究人员选择调查苍蝇是否有一种针对高pH值的受体，因为之前的工作已经表明，昆虫可以感知广泛的味道。

为了测试果蝇对不同pH值食物的偏好，宾夕法尼亚州费城莫内尔化学感官中心的神经生物学家Yali Zhang和他的同事们向果蝇展示了一个装有甜凝胶的培养皿——一半保持中性pH值为7，另一半与氢氧化钠混合使其呈碱性。每一半也被涂上红色或蓝色。在大嚼它们喜欢的凝胶后，果蝇半透明的肚子变成了红色、蓝色或紫色(如果它们吃了两半)。

研究人员发现，碱性食物的pH值越高，果蝇对中性食物的排斥就越多。但有一组苍蝇不擅长区分两种食物。对这些苍蝇进行筛选后发现，它们的一种基因发生了突变，研究人员将其命名为突变alkaliphile(或alka短)。研究人员发现，这种基因活跃在它们长喙(相当于哺乳动物的舌头)肉质尖端的味觉神经元中，也活跃在它们脚和触角末端的细胞中。

在细胞研究中，研究人员发现alka基因表达一种受体蛋白，其正常活性受碱性溶液刺激。在碱基存在的情况下，受体蛋白在细胞膜上打开一个通道，让带负电的氯离子逃离神经元，立即向果蝇的大脑传递避开食物的信息。

里曼说，大多数感受器都涉及到控制带正电荷的离子进入细胞，而不是带负电荷的离子离开细胞的通道。

人工激活细胞表达alka基因使用一种叫做光遗传学的技术，使昆虫在含糖溶液中缩回它们的长鼻，显然是在印象中，它太碱性了，不能消耗。

甜的，酸的，碱性的

里曼说，这个具体的发现可能不会直接适用于脊椎动物，因为它们没有alka基因。她说，虽然苍蝇和人可以体验到许多相似的感觉，比如甜、苦、酸，但它们使用的感受器是不同的。她说，尽管如此，这项研究可能会刺激研究脊椎动物是否有类似类型的氯受体，以及它们是否会体验到独特的碱性味道。

她说，在苍蝇身上的发现可能会给昆虫如何更普遍地对环境线索做出反应带来新的见解，例如在决定在哪里产卵，以及控制害虫。