餃子は酢につけないといけませんよ！この件は何億年も前に決まっていたのです！

私たちは現代の食べ物のおいしさを味わっていますが、私たちの祖先にとって味覚は生死に関わる問題であったことに気づいていないかもしれません。

動物には、酸味、甘味、苦味、塩味、うま味という 5 つの主な味覚があります。人間が食品のパッケージに原材料名を印刷する方法を知らなかった頃、味覚は食品の原材料を分析する役割を担っていました。甘味は砂糖や高カロリー、塩味は人体に必要な無機塩、うま味はタンパク質関連の栄養素、苦味は潜在的な毒性の警告を表します。

酸味の効果だけが科学者にとって謎のままである。それがどのように進化したかは不明であり、またそれがなぜ人間の体内に保存されているのかも不明です。餃子を酢に浸すために使われているわけではないはずです。

酸味の特徴

酸味は他の味覚とは知覚プロセスが異なるという点で特別です。

私たちの舌には多くの味蕾があり、それぞれの味蕾には 100 を超える味覚細胞が含まれています。これらの細胞は食物のさまざまな風味を感知し、その信号を脳の味覚皮質に送り、それによって私たちは風味を味わうことができるのです。

味覚細胞が味物質を感知できるのは、細胞膜上の味覚受容体のおかげです。私たちが食べ物を味わうとき、実際には食べ物に含まれる化学物質を感知しているのです。特定の化学物質が特定の味覚受容体に結合すると、味覚信号が引き起こされ、脳に味が何であるかが伝えられます。

しかし、異なる味が味覚信号を生成するメカニズムは同じではありません。甘味、苦味、うま味は、味覚受容体タンパク質の活性化によって生成され、シグナルを伝達して下流のカスケードシグナル経路をトリガーします。しかし、塩味と酸味はイオンチャネル（細胞膜に出入りするイオンの流れ）によって直接媒介されるため、異なります。

研究者たちは甘味、苦味、うま味、塩味の味覚受容体を発見しましたが、酸味の知覚メカニズムはまだ発見されていません。

2019年になってようやく、CellとCurrent Biologyに掲載された2つの論文で、マウスの舌の酸味受容体にあるイオンチャネル、オトペトリン1 （OTOP1）が特定されました。

酸性の食べ物を食べると、OTOP1 受容体が水素イオンを膜を通過して味覚受容体細胞に送り込み、食べ物の酸味を感知します。

しかし、酸味の知覚メカニズムの一部が理解された後でも、酸味の進化の過程を復元することは依然として困難です。他の味覚システムについては、味覚受容体タンパク質に対応する遺伝情報を分析することで、遺伝子変異に基づく対応する味覚の進化を理解することができます。

ただし、この方法は酸味には適用できません。これは、OTOP1 をコードする遺伝子が広く発現しているためです。 OTOP1は酸味を感知するだけでなく、内耳でも重要な役割を果たし、耳石の形成プロセスに影響を与えます。 OTOP1 の変異の中には、酸味の知覚を変えないものもありますが、特定の前庭疾患を引き起こす可能性があります。

このため、たとえ種や集団間で違いが見られたとしても、OTOP1 の違いが酸味に対する自然選択によるものかどうかを判断するのは困難です。

酸味の起源

しかし、これは酸味の進化の手がかりが失われたことを意味するものではありません。

2022年2月、米国ノースカロライナ州立大学の生態学者と著者らは、さまざまな種による酸味の知覚に関する広範な調査を実施し、酸味の進化のプロセスを再構築しようと試みた。関連する研究は Proceedings of the Royal Society B に掲載されました。

長い進化の過程を経て、今日のほとんどの動物は味覚をある程度失っています（または失いつつあります）。イルカは塩味しか味わえないようですが、猫は甘味を味わえないようです。そのため、研究者たちは当初、酸味の味は同じであるはずであり、進化の過程で何度も失われてきたと当然考えていました。

しかし、研究者らは魚類や両生類から鳥類や哺乳類に至るまで約60種の動物をテストし、そのすべてが酸味を感知する能力を示した。これらの動物のうち、豚と霊長類は酸っぱい食べ物を特に好むようです。例えば、イノシシは発酵させたトウモロコシを特に好み、ゴリラはショウガ科の特定の果物の酸っぱいものを特に好みます。

研究者たちは、最古の脊椎動物がどのようにして酸味の味覚を進化させたのか推測することしかできない。幸いなことに、生きている魚がこれについての手がかりを与えてくれます。

魚の味蕾のほとんどは口の中にはなく、顔、体、ひげに分布しています。水生生物にとって、水中に溶解した二酸化炭素は水の pH 値に影響を与える可能性があり、この変化は魚にとって非常に危険です。そのため、体の表面で水の酸性度を「味わう」ことができることは、生存にとって非常に重要です。

実際、研究者らは、酸味受容体OTOP1に関連する遺伝子が脊椎動物と無脊椎動物に広く存在しており、「味蕾を持った最初の脊椎動物に存在していたことはほぼ確実」であることを発見した。

これは、最も初期の脊椎動物が酸性物質を検知する能力を持っていた可能性があることを示唆しています。言い換えれば、酸味を感知する能力は少なくとも脊椎動物と同じくらい古いのです。

さまざまな種の酸味を感知する能力。紫は酸味が嫌い、緑は酸味が好き、白は酸味の好みがわからないことを意味します。画像出典: オリジナル論文

酸味を好む

人間や他の種が酸味を好むのも、生存戦略なのかもしれない。

人間や多くの類人猿は体内でビタミン C を合成する能力を失っており、酸味は他の味覚と同様に、食品の成分を思い出させる役割を果たしているのかもしれません。つまり、酸味にはビタミン C が大量に含まれている可能性があるのです。

もう一つの可能性は、多くの霊長類にとって、腐敗した動物や植物が食事の重要な部分であるということです。これらの腐った食品が安全かどうかを判断する方法の 1 つは、酸性であるかどうかを確認することです。酸性であるということは、食品に乳酸菌や酢酸菌が豊富に含まれていることを意味し、それらが分泌する酸が有害な細菌を殺します。

理由が何であれ、酸性食品の味覚が生まれ、特にうま味への好みと組み合わさると、私たちの祖先は腐敗を制御してよりおいしい結果を生み出す実験を始めた可能性があります。現在ではこれを発酵と呼んでいます。

次回餃子を食べるときには、脊椎動物が何億年もかけて進化した結果、人間に与えられた酸味を、もっとじっくりと味わってみてはいかがでしょうか。

「こんにちは。今日は酢を作ったので、餃子を借りたいんです。」

参考リンク:

[1]https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S009286741930950X

[2]https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(19)31161-3

[3]https://www.science.org/content/article/pucker-why-humans-evolved-taste-sour-foods

[4]https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2021.1918

著者: グローバルサイエンス

制作：中国科学普及-星空プロジェクト（創造と育成）

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