先问个简单的问题:是什么东西让我们的大脑感受到了臭?
毫无疑问,是各种气体分子。
没错,一些胺类物质会散发出腐败的臭鱼味;氨类和醛类则非常刺鼻,当然在汉语的语境下我们通常不用臭这个字来形容;上过高中的朋友应该很难忘记硫化氢的臭鸡蛋味。光是凭人的嗅觉能感觉到的恶臭物质就有4000多种,这其中对人体健康危害较大的就有几十种之多。这些醉人的“芬芳”,有的会让我们呼吸不畅,恶心呕吐,烦躁不安,头晕脑胀,甚至把人熏倒,浓度高时,甚至还会使人窒息而死。
人真的是会被臭死的......
第二个问题,同样也不难回答:我们为什么会觉得这种味道是臭的,或者说,我们为什么不喜欢、甚至反感、害怕这种味道?
这是因为大脑认为这种气体有危险,它在试图提醒我们:“危险,准备逃跑”!
换句话说,厌恶臭味是人体的一种自我保护体制。因为一般带有臭味的物质都对人体有害,可能有毒或是带有病菌,在长期的演化中,厌恶臭味的本性可以帮助人类远离这些危险或致病因素。
所以,那些不怕臭的勇士……都被臭死了……怕臭的我们的祖先,获得了更多的生存优势。
所以,怕臭,没什么不好意思的。那接下来的问题则是,那些常见的臭味源,它们又为什么会这么臭呢?
比如:大便为什么那么臭?
屎味是怎么回事?
可能有人注意到了,便便的气味是各不相同的,就像它的形状那样;不同的人,在不同的时间,便便的气味也不太一样。
千奇百怪的便便的气味也预示着,便便的气味成分并不是唯一的,其中的成分颇为复杂。当然,如果单是用“臭”这个词来形容便便的气味,未免太单薄了一些。很多时候,在便便的臭味交响曲中,3-甲基吲哚(粪臭素)味儿,占据了主流;有的时候,硫化氢的音量会格外抢眼;当然,在这样的旋律中,胺、乙酸、丁酸等等,也都此起彼伏地配合着。
吲哚和他的同系物、衍生物其实广泛存在于自然界,我们熟悉的茉莉花、水仙花香中都有它们的存在。比如3-甲基吲哚,是一种不错的生化试剂、也可以用于调制香料。应用时稀释,是配制茉莉花型的重要原料,也可以作为饮料、糖果、口香糖等香精加香之用。
关键的是,这东西的确就可以从粪便当中提取。
所谓过犹不及。吲哚就非常典型——吲哚在低浓度时,味道可以说是沁人心脾;可高浓度的时候,又是催人作呕的粪臭味!
有些时候,臭和香就是这样,是个度的问题,又或者是一步之遥的距离。再比如:典型的挥发性低级脂肪酸之一丁酸,俗称酪酸,有难闻的酸臭味。它也是粪臭的罪魁祸首之一,但丁酸酯类却又各具不同的水果香味,在香精、食品添加剂、医药等领域有广泛的应用。
至于为什么,吃进去之前明明是好好的、香喷喷的东西,为啥在咱们的身体里走了一遭之后,味道就变得如此可怕?这就要感谢“肠道细菌”的辛勤付出了。
我们的消化道很长,食物在胃和小肠内进行消化时,主要是各种消化酶的作用。而到了大肠的结肠部分时,则是细菌的主战场——结肠内生活着许许多多种细菌,好多名字都是如雷贯耳,大肠杆菌、葡萄球菌、链球菌、乳杆菌,还有厌氧杆菌、变形杆菌等等等等。说个非常可怕的数字——成年人肠道内的微生物数量高达1014个,接近人体体细胞数量的10倍;质量达到1.2kg,接近人体肝脏的质量。
肠细菌的重要作用是能产生生理需要的物质,如食物缺乏维生素时可在肠内合成维生素K、维生素B1、B2、维生素H、维生素B12、B6、叶酸和消旋泛酸。所以对我们非常重要,但同时,它们也赋予了粪便诸如吲哚、硫化氢等这些独特的味道。
据研究表明,大肠杆菌会制造吲哚,对大肠杆菌来说,吲哚是个警告讯息。细菌在侦测到附近有吲哚时会提高警戒,其中一项改变就是会启动一些机制来对付抗生素。想象一下这种场景,在细菌族群里如果有一个细菌发现附近有抗生素出现,它便会快速释出吲哚,警告其它同伴们赶快应变。就像群居的土拨鼠会用叫声告诉同伴敌人来了快躲起来一样。
目前已知超过145种革兰氏阳性和阴性细菌能产生吲哚,其中包括许多病原菌。(革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌是利用革兰氏染色法来鉴别的两大类细菌。)
常见的革兰氏阳性菌有葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等;常见的革兰氏阴性菌有痢疾杆菌、伤寒杆菌、变形杆菌、及霍乱弧菌等等。而随着细菌密度感应系统及其信号分子作用机制研究的深入,吲哚已被证实是肠道病原菌如致病性大肠杆菌、迟缓爱德华氏菌、霍乱弧菌等一类细胞间重要的信号分子。
也就是说,不仅仅是大肠杆菌用吲哚来通风报信,其他细菌也会这样干。
同时,吲哚还会参与细菌的多种生理活动,如毒力、抗药性、生物膜形成、运动性、质粒稳定性、抗酸性、孢子产生等。更为重要的是,吲哚及其衍生物还参与协调菌群竞争,有益于人体肠道菌群平衡和免疫系统。
所以说,适当地臭,还是需要的。另外,由于每个人的肠道微生物组都不尽相同(就像基因),这也导致了即使吃了同样东西的两个人的便便气味也可以大不一样。
而即使同一个人,每天便便的气味,也会存在差异。当然,比如有一种情况下的便便,气味通常比较“美妙”——就是肉吃多了,或者说蛋白质吃多了!
这种醉人的气味,则和“蛋白质的腐败作用”密切相关:正常情况下,约占食物蛋白质5%的未被消化的蛋白质,以及未被吸收的氨基酸、小肽等消化产物会经历这种作用。
蛋白质的腐败作用是细菌的代谢过程,以无氧分解为主。
腐败作用的大多数产物对人体有害,如氨基酸脱羧反应会产生胺类、脱氨基反应则产生氨。这些是什么气味,不清楚的朋友可以看下文章开头。当然,另外也伴随着苯酚、吲哚、硫化氢等等。不过,腐败作用也不是一无是处的——同样会有少量脂肪酸、维生素等可被机体利用的物质产生。
所以,一般来说:肉食者的便便往往比较臭,草食者的便便闻起来则清新许多。
屁味是怎么回事?
组成屁的主体成分包括氮气、氢气、二氧化碳、甲烷和氧气。这些成分中,有一部分是随着食物一同吞咽进来的,例如氮气,有些则是肠道菌群活动的结果,例如氢气、二氧化碳和甲烷。这三种气体的体积总和可达到总体积的74%。
这三者有个共性——都是无色无味的!另外,由于屁里存在着不少氢气和甲烷,这也是屁可以点燃这个梗的出处。
当然,和粪便的成分类似,屁的组成配比在不同的人身上也会有所不同。而屁中真正有臭味的气体来自不到1%的成分——历史上,吲哚、三甲基吲哚、氨气及短链脂肪酸都曾被认作是臭屁的罪魁祸首,但是最新研究则表明,屁的臭味来自挥发性硫化物:硫化氢、甲基硫醇、二甲硫醚、二甲基二硫、二甲基三硫等。而吲哚、3-甲基吲哚对于屁臭味的贡献倒不像是粪便那么大。
对屁臭味贡献最大的是前三种挥发性硫化物,虽然不同饮食结构对成分也会有所影响:根据一项非常有味道的研究,这其中硫化氢的浓度最高,每升屁里大约有1微摩尔左右;甲基硫醇其次,大约是0.2微摩尔;二甲硫醚则在0.08微摩尔左右。不过,这项研究主要偏重“豆类饮食者”的屁。另一项研究则认为,正常饮食者的屁里,起着决定性作用的还是“甲基硫醇”。
屁中的硫化氢水平会随着我们吃进的食物产生显著波动。通过检查7位身体健康者的粪便,研究团队发现将屎和半胱氨酸混合之后,会导致肠道细菌释放的硫化氢增加7倍。半胱氨酸是肉类、鸡蛋、乳制品和其他蛋白质中的主要含硫成分。
但是如果把屎跟四种吸收缓慢的碳水化合物混合,硫化氢的释放就会大幅度下降。这些碳水化合物没有被完全消化就经过了小肠,接着在大肠里接受细菌的进一步发酵。
所谓的“健康饮食”推崇的食物,其中两种碳水化合物——土豆、香蕉、豆类、谷物中含有的抗性淀粉,以及小麦、菜蓟(一种可以吃的怪怪的玉米味的花)和芦笋中含有的果聚糖——能减少约75%的硫化氢生成。这些食物是高度可发酵的,意味着它们在蛋白质之前优先被分解。
也就是说,发酵过程集中在它们身上,而不是蛋白质上,所以硫化氢就减少了。
所以总结就是:如果你放屁特别臭,你就要少吃点蛋白质,多吃香蕉,世界会因你变得更加美好。
尿骚是怎么回事?
其实,健康人的新鲜尿液的正常气味并不算难闻,甚至具有特殊微弱芳香气味。我们常说的尿骚,则是放置过久被细菌污染后,呈现的氨味。当然,如果你喜欢吃大蒜、葱头、辣椒或其它什么带特殊气味的药物时,尿味会比较特别,有时甚至发臭。
这里主要提醒大家几种特殊的尿味——比如,如果你闻到你的尿有特殊的类似苹果的味道,你要小心是不是患上糖尿病酮症,当然这种情况在酸中毒或饥饿时也会出现;如果氨味或者说臊味很重,说明尿在体内已被分解,是**炎或尿潴留的表现;腐败腥臭味,常见于**炎及化脓性肾盂炎;患有**结肠痿的病人,尿中常带有粪臭味。
异乎寻常的尿味,可能意味着异乎寻常的身体状态。
腋臭是怎么回事?
我们人类的汗腺在哺乳动物当中算是比较发达的。当然,另一个事实则是,哺乳动物都会有汗腺,只是多少的问题,有些哺乳动物四肢末端才有小汗腺。就算我们一直说不会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,你看到的狗狗的小脚印,就是因为有汗腺的原因。在哺乳动物中,只有灵长类动物全身都有小汗腺。
人体的汗腺分为两种,前面说的小汗腺分布全身,排出的汗比较稀,里面只含少数的盐分及乳酸尿素啥的,在正常情况下没有味道。另一种则是大汗腺,学术点叫“顶浆汗腺”,只集中分布在腋下、乳晕、**、肛门周围和外耳道里,从这些地方排出的汗里含有多种蛋白质和脂肪酸等多种物质。
正常情况下,大汗腺分泌物本来也是不臭的。这些分泌物正式被体表的细菌分解以后才有了臭味。因此,细菌与大汗腺分泌物共同作用才是造成体味大的主要原因。
出过国的朋友,或者接触过非东亚人的朋友,可能会对一些外国人身上浓郁的体味留下深刻的印象。通俗点来说就是,似乎老外的体味普遍比较重。
这其实并非是我们东亚人的“幸存者偏见”——事实就是如此:绝大多数东亚人就是没什么体味。但世界上其他地区的人,则几乎都有明显的体味!
本来人人都是有腋臭的,但后来因为基因突变,我们东亚人的祖先开始变得越来越没有“味道”。
这还得从大约2000代以前的我们的祖先那里说起——当他们进入亚洲温带以后,第16号染色体中部的ABCC11基因上第538位碱基发生基因突变。这一次突变让这一基因编码的脂类转移酶结构和功能发生了巨大改变,汗液中的脂肪酸类物质减少,细菌没有了分解的原料,因此体味就逐渐越来越淡。而基因检测也表明,大多数东亚人拥有ABCC11基因上的这个突变。而如果你没有这个突变的话,很不幸,你就是拥有明显体味的那一类!
脚为什么会臭?
脚上是没有大汗腺的,但还有小汗腺,小汗腺也叫排泄汗腺——前面说到,除了唇红部、包皮内侧、**外部及**外,小汗腺在人体的其它部分均有分布,在头部、腋窝、背部、手掌、脚底等部位分布得尤其多。而手心、脚心正是小汗腺分布密度最大的部位,脚心每平方厘米有620个腺,而人体其他部位每平方厘米仅有140~340个。
人类学家是脑洞过——说是人体手脚出汗是为了防滑。当人紧张的时候,特别容易手脚冒汗。想象一下,当我们的非洲祖先遇到个狮子鬣狗,或者准备活活“跑死”条羚羊的时候,这时候就需要“脚底抹汗”来增加抓地力,这个技能使他们能够活下来。如此这般,这种基因被筛选并保留了下来。毕竟,适当的汗液会很好地增强我们的抓握能力(比起极其干燥的手脚而言)。同理,手心会出汗也一样,抓个树枝啥的都需要(配合指纹效果拔群)。
总之,在没有鞋的时代,出点脚汗很好!
前面说了,脚掌每平方厘米有600多个汗腺。也就是说,一只平均尺码的脚上,大约有25万多个汗腺,一天下来分泌的汗水以及其中包含的乳酸尿素啥的可是非常可观的。
本来这种情况问题不大,但当有了鞋子与袜子以后,一切都不同了。尤其是当鞋穿得很紧密,透气性又不好的时候。除了鞋子里的湿度温度感人之外,皮肤表面的PH值会产生变化,由原本的PH4.4升高到PH7左右,而且会放出二氧化碳气体。
这对微生物来说简直就是天堂,而且皮肤坏死的角质层又给它们带来了足够的营养,于是,这又是一支细菌谱写的化学分子交响曲了:乳酪短杆菌,可将角质蛋白中的甲硫氨酸分解形成甲基硫醇,这种代谢物的气味和乳酪发酵的气味很像——这是弦乐组;
皮脂中的脂肪成分被金黄色葡萄球菌分解,会形成短链脂肪酸——这是木管组;
汗水中的尿素被细菌分解成氨——这是铜管组。
而当这几种摄人心魄的味道混和在一起,最终便产生令人难以忘怀的“男生宿舍”的气味。
还有种严重的俗称“香港脚”的脚臭,这里面拿头功的则是一种真菌——白癣菌。过厚的老旧角质,在汗水的浸润下,会变成细菌及霉菌所需的营养来源,促进细菌、霉菌的增生繁殖,恶化脚臭的形成。
为什么有时候我们喜欢臭味?
虽然人人都非常讨厌屁味,但是如果教室里忽然传来一声“谁放屁了”的疑问,相信几乎所有的人,都不会立刻捂上鼻子,而首先则是用心地“气沉丹田”去嗅探——直到闻到了这种神奇的气味后,才装模作样地“呦”一声,并且捂上鼻子。
类似的情况,还出现在了抠完脚丫、腋下或者其他什么地方的时候。我们为什么明知道某个气味会很臭,可还是忍不住要去先闻一闻呢?
心理学家Paul Rozin在2013年描述了这种效应,称之为良性自虐。他的团队找到了29种人们逻辑上不应该喜欢但实际上却很享受的活动。这其中有些比较常见,比如看恐怖片、吃辣椒、挤痘痘等等。而这些体验的关键在于,都是“安全的挑战”。用Rozin的话说:“坐过山车就是最好的例子,你心里清楚其实没问题,但你的身体却不知道,这就是乐趣所在。”
研究厌恶感的科学家则说,这有点像小孩玩战斗游戏,她说:“玩耍的心态让人在较安全的情况下进行尝试,以便为真实发生的时候做准备。”毕竟,厌恶感的存在也是有意义的。
大多数人感到厌恶的东西可能会让人生病。不过,我们的厌恶感又挺佛系的。比如,对自己的屁味我们通常并不在意,但闻别人的屁就会觉得无比恶心——腋臭和脚臭也是同样的道理。这种弹性的厌恶感既可以保护我们不受他人的威胁,同时又让我们可以容忍自己本该恶心的东西。比如自己的味道、孩子的排泄物等等。
最臭行星:天王星
天王星的大气层富含硫化氢。也就是说,它闻起来像臭屁和臭鸡蛋。在天王星的云顶,硫化氢以冰的形式存在,浓度为0.00004%~0.00008%。这种浓度是什么概念呢?
飞到天王星云顶,吸一口空气(假设其它因素杀不死你),你就会感受到浓烈的臭鸡蛋似的屁味儿。
天王星和木星、土星形成鲜明对比。这两颗气态行星的云顶不存在硫化氢,但存在氨。
另外,光谱线显示,天王星上的氨比预期的少。这意味着,天王星和木星、土星的形成过程存在差异。虽然天王星闻起来很臭,但它为科学家提供了珍贵的研究资料。科学家能够借此研究太阳系的早期历史,以及其它星系中类似行星形成的所需条件。
【餐单后的小点心】
喜欢吃臭豆腐的各位美食家,试试挑战别的东西吧——
日本纳豆了解一下;蓝纹奶酪了解一下;瑞典臭鲱鱼罐头了解一下。
哦对了,还有——遥远的格林兰岛的一种食物,Kiviaq。为了抵御食物短缺的寒冷月份,当地人将现有的食物巧妙地包装在一只海豹身体里。
具体要怎么做呢?
先准备一只海豹尸体挖去内脏,然后在死去的海豹肚里放70~80只海鸟,埋起来发酵,过几年再把海豹挖出,然后割开肚子,取出海鸟。
因为羽毛不会发酵,所以还会保持海鸟原来的形状,直接拔掉鸟的尾巴,用嘴从海鸟的肛门吮吸,把已经发酵腐化的内脏吸出来,据说可以得到海绵般的口感和极刺激的味觉享受。