วิทยาศาสตร์ว่าด้วยรสชาติ - National Geographic Thailand

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยรสชาติ

เรื่อง เดวิด โอเวน
ภาพถ่าย ไบรอัน ฟิงก์

เมื่อไม่นานมานี้ ผมไปพบจูลี เมนเนลลา นักชีววิทยาผู้ศึกษาเรื่องประสาทการรับรสของทารกและเด็กก่อนวัยเรียนที่ศูนย์วิจัยการรับรู้ทางเคมีมอเนลล์ในฟิลาเดลเฟีย เธอมักบันทึกวิดีโอการทดลองไว้และให้ผมดูวิดีโอทารกเพศหญิงซึ่งนั่งอยู่บนเก้าอี้  ขณะที่ผู้เป็นแม่กำลังป้อนอะไรหวานๆให้  แทบจะทันทีที่ช้อนเข้าปาก ใบหน้าแม่หนูน้อยก็เปล่งประกายความสุข พร้อมๆกับที่เธอทำปากคล้ายจะดูดนม ต่อมา เมนเนลลาให้ผมดูวิดีโอของเด็กชายที่ได้ชิมบร็อกโคลีซึ่งมีรสขมเล็กน้อยเป็นครั้งแรก เจ้าหนูทำหน้าเบ้ สำลัก  ก่อนจะทุบถาดวางอาหารบนเก้าอี้และทำท่าคล้ายจะบอกว่า “หยุด”

น้ำนมของมนุษย์มีแล็กโทสซึ่งเป็นน้ำตาลชนิดหนึ่งเป็นองค์ประกอบ “สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับทารกคือ เด็กๆชอบรสหวานมาตั้งแต่เกิดค่ะ” เมนเนลลาบอก “ถ้าเป็นเมื่อไม่กี่ร้อยปีก่อน คุณไม่รอดแน่ถ้าไม่ได้น้ำนมจากแม่หรือแม่นม” ความรังเกียจอาหารรสขมเป็นสิ่งที่ติดตัวทารกมาตั้งแต่เกิดเช่นกัน เธอบอก และนั่นมีประโยชน์ในการดำรงชีวิต เพราะช่วยให้เราไม่รับประทานสารพิษที่พืชวิวัฒน์ขึ้นเพื่อไม่ให้ถูกสัตว์กินเป็นอาหาร และนั่นรวมถึงพวกเราด้วย

นี่เป็นอาหารหรือพิษร้ายกันนะ สัตว์มีกระดูกสันหลังถือกำเนิดขึ้นในมหาสมุทรเมื่อกว่า 500 ล้านปีก่อน และการรับรสก็วิวัฒน์ขึ้นเพื่อจัดการกับปัญหาดังกล่าว สัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดมีตัวรับรสคล้ายกับของเรา แต่อาจอยู่คนละตำแหน่ง ลิ้นของเราจะมีตัวรับรสหวานเพียงหนึ่งหรือสองชนิด แต่ลิ้นมีตัวรับรสขมที่แตกต่างกันถึง 20 กว่าชนิด ข้อมูลดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าการหลีกเลี่ยงพิษร้ายมีความสำคัญต่อบรรพบุรุษของเรามากเพียงไร

รสชาติเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลอาหารสัมผัสกับตุ่มรับรสขนาดเล็กบนลิ้น ตุ่มรับรสนี้ซ่อนอยู่ในปุ่มลิ้นซึ่งเป็นจุดสีซีดที่ทำให้เห็นชัดเจนขึ้นในภาพนี้โดยอาศัยสีผสมอาหารสีน้ำเงิน ในสมอง รสชาติจะผสานกับสัมผัสอื่นๆ กลายเป็นประสบการณ์อันรื่นรมย์ของแต่ละคนที่ทำให้เราอยากอาหาร

ปัจจุบัน เราต้องเผชิญกับความท้าทายที่ต่างจากเดิม นั่นคือ ความพึงพอใจที่ได้จากอาหารกลับทำให้เราประสบปัญหา เมื่ออาหารนานาชนิดที่รายล้อมเราอยู่เป็นแหล่งที่มาของความพึงพอใจมากมายกว่าตอนที่บรรพบุรุษของเราวิวัฒน์ขึ้นหลายเท่า  ขณะเดียวกัน ความพึงพอใจในรสอาหารที่ตกทอดมาจากบรรพบุรุษ ประกอบกับอุตสาหกรรมอาหารสามารถผลิตให้ถูกลิ้นเรามากขึ้นทุกที ก็ทำให้เรามีนิสัยการบริโภคที่ไม่ดีต่อสุขภาพ

ความหมกมุ่นในอาหารของเราทำให้การวิจัยด้านรสชาติขยายตัวขึ้น เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จอย่างใหญ่หลวงในการระบุตัวรับรสและยีนที่เกี่ยวข้อง แต่ยังห่างไกลจากความเข้าใจกลไกการรับรู้ที่ก่อให้เกิดประสบการณ์ด้านอาหารในมนุษย์

ตัวรับรสเองไม่ได้ทำให้รู้รสชาติ แต่ต้องเชื่อมต่อกับศูนย์รับรสในสมอง ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ค้นพบตัวรับรสลักษณะเหมือนกับที่อยู่บนลิ้นในอวัยวะอื่นๆของร่างกาย ได้แก่ ตับอ่อน ลำไล้ ปอด และอัณฑะ เราไม่ได้ใช้อวัยวะเหล่านั้น “ลิ้มรส” ก็จริง แต่บางครั้ง ถ้าเราหายใจเอาสารที่ไม่พึงประสงค์บางชนิดเข้าไป ตัวรับความขมในปอดจะส่งสัญญาณไปยังสมองเพื่อให้เราไอออกมา

การรับรสของเด็กไม่ได้ว่างเปล่ามาแต่เกิด เด็กๆเกิดมาพร้อมกับความชอบและไม่ชอบ อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการและอิทธิพลของอาหารการกินของมารดาขณะตั้งครรภ์ ทารกเพศชายอายุ 10 เดือนคนนี้ได้รับการทดสอบกับบร็อกโคอลีเป็นครั้งแรกที่ศูนย์วิจัยการรับรู้ทางเคมีมอเนลล์ในฟิลาเดลเฟีย อย่างไรก็ดี การต่อต้านตามธรรมชาติของเขายังแก้ไขได้

ขณะที่สัตว์ชนิดต่างๆวิวัฒน์ขึ้น บางครั้งพวกมันจะสูญเสียการรับรสที่บรรพบุรุษมี แมวและสัตว์กินเนื้ออีกหลายชนิดที่กินแต่เนื้อสัตว์ไม่รู้รสของน้ำตาลอีกต่อไป (เวลาแมวเลียนม พวกมันตอบสนองต่ออย่างอื่น ซึ่งอาจเป็นไขมัน) ขณะที่วาฬและโลมาส่วนใหญ่ที่กลืนกินเหยื่อทั้งตัวสูญเสียตัวรับรสไปแทบทั้งหมด

เรื่องทำนองเดียวกันนี้อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์ ไมเคิล ทอร์ดอฟฟ์ นักวิทยาศาสตร์ที่โมเนลล์ ยื่นถ้วยยาพลาสติกใส่สารละลายใสๆให้ผมดื่ม ของเหลวนั้นมีรสชาติเหมือนน้ำเปล่า เขาบอกว่า “คุณไม่ค่อยรู้รสหรอกครับ แต่นี่เป็นสิ่งที่หนูชอบมากกว่าอย่างอื่นที่เราให้มันกิน ถ้าคุณเอาขวดใส่น้ำนี่กับขวดที่มีน้ำตาลให้หนู มันจะดื่มเจ้านี่มากกว่าครับ”

ของเหลวดังกล่าวมีสารมอลโตเด็กซ์ตริน สารจำพวกแป้งซึ่งมักใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องดื่มเกลือแร่ทอร์ดอฟฟ์บอกว่า ถ้านักกีฬาอมสารละลายมอลโตเด็กซ์ตรินไว้แล้วบ้วนทิ้งทันที นักกีฬาคนนั้นจะเล่นกีฬาได้ดีขึ้นทั้งๆที่ไม่ได้รู้สึกถึงรสชาติหรือดื่มอะไรลงไปเลย เขาบอกว่า “ผมไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจนในเรื่องนี้หรอกนะครับ แป้งมีความพิเศษบางอย่างที่เรายังไม่เข้าใจ อาจมีตัวรับสำหรับแป้งหรือมอลโตเด็กซ์ตรินโดยเฉพาะ แต่ไม่ได้ต่อเชื่อมกับส่วนรับรู้ของสมอง”

ปลาดุกเป็นซูเปอร์เทสเตอร์ (supertaster) หรือผู้มีความไวต่อการรับรสในอาณาจักรสัตว์ สมรรถนะดีเยี่ยมเช่นนี้ช่วยให้ปลาชนิดนี้หาอาหารได้ดีแม้ในน้ำขุ่น และทำให้มันเป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมในการวิจัยของจอห์น แคพรีโอ นักประสาทวิทยาศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยลุยเซียนาสเตต เขาวัดกระแสประสาทจากตุ่มรับรสของปลาดุกภายในกรงฟาราเดย์ที่ตัดการรบกวนจากกระแสไฟฟ้าโดยรอบ

มีรายงานว่า บริเวณที่เรียกว่าเปลือกสมองรู้รส (gustatory cortex) มีกลุ่มเซลล์ประสาทซึ่งมีการตอบสนองต่อรสชาติพื้นฐานแต่ละรสโดยเฉพาะ สัญญาณจากลิ้นจะเดินทางผ่านก้านสมองไปยังเซลล์ประสาทเหล่านี้ และเกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเปลือกสมองรู้รสหรืออาจในระหว่างทาง จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของประสบการณ์ซับซ้อนซึ่งเราเข้าใจได้เพียงบางส่วนและมักเรียกกันว่ารสชาติ แต่จริงๆแล้วควรเรียกว่ากลิ่นรส (flavor) มากกว่า

คุณเองก็ทดลองได้โดยใช้ลูกกวาด ถ้าบีบจมูกและเคี้ยวขนมเจลลีบีนสีขาวที่ไม่รู้ว่าเป็นรสอะไร ลิ้นของคุณจะรับรู้ทันทีว่ามันมีรสหวาน ความหวานดังกล่าวมาจากน้ำตาลซึ่งเป็นรสพื้นฐานของเจลลีบีน พอเลิกบีบจมูก คุณจะรู้สึกถึงกลิ่นรสของวานิลลาในทันที ในทางกลับกัน ถ้าบีบจมูกให้แน่นแล้วหยดวานิลาลงบนลิ้น คุณจะไม่รู้รสอะไรเลย เพราะวานิลลาไม่มีรส มีเพียงกลิ่นรสที่คุณไม่อาจรับรู้ได้เมื่อบีบจมูกไว้

ผู้เชี่ยวชาญอธิบายว่า  เวลาที่เราเคี้ยว กลืน และหายใจออก โมเลกุลระเหยจากอาหารจะถูกดันขึ้นไปทางด้านหลังเพดานปากและเข้าสู่โพรงจมูกจากทางด้านหลัง   เหมือนกับควันที่ลอยขึ้นไปตามปล่องไฟ ภายในโพรงจมูก โมเลกุลเหล่านี้จะเชื่อมต่อกับตัวรับกลิ่นที่มนุษย์มีอยู่ราว 350 ถึง 400 ชนิด อันเป็นส่วนสำคัญของการรับกลิ่นรส ต่างจากรสชาติซึ่งเป็นผัสสะจากตุ่มรับรส และยังต่างจากการดมกลิ่นตามปกติ เพราะสมองจะแยกแยะระหว่างกลิ่นที่เราสูดดมผ่านทางจมูก (orthonasal olfaction) กับกลิ่นที่สูดดมผ่านหลังจมูก (retronasal olfaction) แม้ว่ากลิ่นทั้งสองจะมีตัวรับตัวเดียวกันก็ตาม

 

เรื่องแนะนำ

กว่าจะเป็นชายชาตรี

เรื่อง ชิป บราวน์ ภาพถ่าย พีต มุลเลอร์ นัดหมายลงมีดของแชดแร็ก ไนออนกีซา กำหนดไว้เป็นเวลาหลังฟ้าสางเล็กน้อย ตั้งแต่เช้าวานนี้แล้วที่เด็กชายวัย 14 ปีจากเผ่าบูคูซูทางตะวันตกของเคนยา  ผู้ยังไม่ผ่านการขริบ  เขย่ากระดึงคู่ประดับขนนกกระทบกับปลอกโลหะที่มัดไว้กับข้อมือเขา  ระหว่างที่เด็กหนุ่มกางแขนโยกขึ้นลงร่ายรำในสนามดินลูกรังใต้ต้นมะม่วงนอกบ้านของพ่อ  เครือญาติกับเพื่อนๆที่อายุมากกว่าพากันเดินแห่ไปรอบตัวเขาพลางกวัดแกว่งท่อนไม้ และร้องเพลงเกี่ยวกับความกล้าหาญ ผู้หญิง และสุรา พอตกบ่าย   แชดแร็กกับผู้ติดตามไปเยือนบ้านของลุงฝ่ายแม่  ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพิธีกรรม  เขามอบแม่วัวให้เด็กชายตัวหนึ่ง  แต่ก่อนจะให้  ผู้เป็นลุงตบหน้าหลานชายและตะคอกใส่ว่า เขาดูตุ้งติ้งเหมือนกะเทย  ไม่เหมือนคนที่พร้อมจะเป็นผู้ชายอกสามศอก   เด็กชายผู้ขอเข้าพิธี ซีเคโบ  หรือพิธีขริบหนังหุ้มปลายองชาตของเผ่าบูคูซู  ถึงกับกลั้นน้ำตาไว้ไม่อยู่  แต่เขาดูโกรธมากกว่ากลัว  และเมื่อย้อนกลับมาที่บ้านพ่ออีกครั้ง เขาก็เขย่ากระดึง ชินยิมบา คู่นั้นด้วยความฮึกเหิมระลอกใหม่และร่ายรำสุดเหวี่ยง ครั้นพระอาทิตย์ตกดิน  ผู้มาร่วมพิธีก็ขยายวงใหญ่ขึ้นด้วยจำนวนแขกมากกว่า 50 คน พอได้เวลาสามทุ่มครึ่ง  ฝูงชนก็มาล้อมวงกันอยู่รอบกองเครื่องในของวัวที่เพิ่งถูกฆ่าหมาดๆ ลุงฝ่ายพ่อคนหนึ่งของแชดแร็กใช้มีดผ่าเปิดท้องวัวแล่เนื้อออกมาสองชิ้น  แล้วใช้มือควักอาหารสีเขียวๆที่ย่อยไปแล้วครึ่งหนึ่งขึ้นมาเต็มกำมือ จากจึงเดินรี่เข้าไปหาหลานชาย “คนในครอบครัวเราไม่เคยหวาดกลัวสิ่งใด!” ผู้เป็นลุงตะโกน “จงยืนหยัดไว้!” แสงไฟฉายวิ่งฉวัดเฉวียนอยู่บนใบหน้าของแชดแร็ก ขณะเขาเหม่อมองอย่างไร้จุดหมาย แต่แฝงไว้ด้วยความอดกลั้น จากนั้น ผู้เป็นลุงขว้างของเน่าเละๆในมือใส่หน้าอกหลานชาย แล้วละเลงมันลงบนใบหน้าและหัวของแชดแร็ก เขาเอาไส้วัวพันรอบคอหลานชาย […]

เพชรยอดมงกุฎแห่งทะเลแคริบเบียน

เพชรยอดมงกุฎแห่ง ทะเลแคริบเบียน เรื่องและภาพถ่าย เดวิด ดูบิเลต์ และเจนนิเฟอร์ เฮย์ส สิบห้าปีผ่านไปนับตั้งแต่เรามาสำรวจการ์เดนส์ออฟเดอะควีน (Gardens of the Queen) ครั้งสุดท้าย ในหมู่เกาะปริ่มน้ำซึ่งเรียงตัวคล้ายสายสร้อย เกาะเล็กๆที่มีป่าชายเลนขึ้นอยู่ และแนวปะการังห่างจากชายฝั่งประเทศคิวบาประมาณ 80 กิโลเมตรแห่งนี้ เราค้นพบทะเลอันพิสุทธิ์ที่ชวนให้เราพิศวงด้วยสรรพชีวิตอันน่าตื่นตา เรากลับมาคิวบาด้วยความกังวลถึงผลพวงจากกาลเวลาและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เราจะพบเห็นในอุทยานแห่งชาติแห่งนี้ ซึ่งปัจจุบันครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 2,200 ตารางกิโลเมตร ในการดำน้ำครั้งแรก เราลงไปยังกลุ่มปะการังเขากวางขนาดใหญ่ ซึ่งอยู่ในสถานะเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์อย่างยิ่งและลดจำนวนลงมากทั่วทะเลแคริบเบียน เราเข้าไปอยู่ในดงปะการังหนา พลางรู้สึกทึ่งเมื่อเห็นปลากะพงแสมแถบน้ำเงินและปลากะพงต่อสู้แย่งชิงพื้นที่ท่ามกลางกิ่งปะการังที่แผ่กว้าง นี่ตรงกับสิ่งที่เราคาดหวังว่าจะเห็น เราหวนคืนสู่โลกแห่งปะการังอันรุ่มรวยไปด้วยฝูงปลา เช่นเดียวกับที่ทะเลแคริบเบียนปรากฏแก่สายตาเราเมื่อกว่าทศวรรษก่อน เช้าวันหนึ่ง เราเข้าไปในป่าชายเลน และแหวกว่ายผ่านป่าน้ำขังที่เต็มไปด้วยฝูงปลาข้างเงิน เราออกไปสู่น่านน้ำเปิดเพื่อดำน้ำกับฉลามซิลกีที่ปราดเปรียวหลายสิบตัว ตกค่ำเรากลับไปยังป่าชายเลนอีกครั้ง และดำลงไปในน้ำอันมืดมิด  ด้วยไฟฉายกำลังแรงสูง  เราแกะรอยตามจระเข้พันธุ์อเมริกันตัวหนึ่ง การได้พบกับเหยื่อมากมายขนาดนั้นและสัตว์นักล่าอันดับสุดยอดภายในระบบนิเวศเพียงระบบเดียว อย่าว่าแต่ในเวลาเพียงวันเดียว เป็นเรื่องเหลือเชื่อจริงๆ ฟาเบียน ปีนา อามาร์โกส นักวิทยาศาสตร์ทางทะเล เน้นย้ำว่า โอเอซิสกลางมหาสมุทรแห่งนี้อุดมสมบูรณ์เพราะคิวบาให้ความคุ้มครองอย่างแข็งขันแก่เขตอนุรักษ์ จวบจนปัจจุบัน ระบบนิเวศทางทะเลแห่งนี้พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่า สามารถฟื้นตัวจากปรากฏการณ์ปะการังฟอกขาว แต่ยังคงเผชิญภัยคุกคามแบบเดียวกับที่แนวปะการังอื่นๆประสบ เมื่อมหาสมุทรอุ่นขึ้น มีความเป็นกรดมากขึ้น และระดับทะเลสูงขึ้น […]

ภาษาภาพ : ประจำเดือนพฤษภาคม

อินโดนีเซีย ในอ่าวเจนเดราวาซีห์ ฉลามวาฬตัวหนึ่งอ้าปากกว้างก่อนจะฮุบอาหารที่ได้มาง่ายๆ ชาวประมงในท้องถิ่นเชื่อว่าปลาขนาดใหญ่ที่สุดในโลกชนิดนี้เป็นสัตว์นำโชค  พวกเขาจึงวางตาข่ายที่ใส่ปลาเป็ดไว้เพื่อให้ฉลามเหล่านี้อยู่ในอ่าวตลอดทั้งปี ภาพโดย อาเดรียนา บัสเกส จีน ครอบครัวใหญ่ครอบครัวหนึ่งรับประทานอาหารร่วมกับฝูงปลาที่พิพิธภัณฑ์สัตว์ทะเลขั้วโลกเทียนจินไห่ชาง อุโมงค์ยาว 46 เมตรซึ่งทำจากอะคริลิกหนา 12 เซนติเมตร  ทำให้เห็นภาพพานอรามาของปลาต่างๆ มากกว่า 50 ชนิด ภาพโดย CHINA STRINGER NETWORK/REUTERS    

โฉมหน้าใหม่ครอบครัวไทย

เรื่อง กัญญ์ชลา นาวานุเคราะห์ ภาพถ่าย เอกรัตน์ ปัญญะธารา เก้าอี้สิบตัวเรียงเป็นแถวหน้ากระดานอยู่ด้านหน้าเวทีที่ประดับประดาด้วยผ้าจับจีบสวยงาม เมื่อพิธีกรขานเลขระดับชั้นเรียน ผู้ปกครองซึ่งล้วนอยู่ในเสื้อสีเหลือง ก็ทยอยกันเดินมานั่งประจำเก้าอี้ ยังไม่ทันไร เด็กน้อยต่างวิ่งออกจากแถวมาหาผู้ปกครองของตน มอบดอกพุทธรักษาประดิษฐ์และการ์ดอวยพรทำเอง ก่อนจะหมอบกราบบุคคลตรงหน้า วันนี้คือวันพ่อแห่งชาติ โรงเรียนวัดปริวาส เขตยานนาวา จัดงานวันพ่อตามขนบอย่างเช่นทุกปี  ในอดีต ภาพชินตาคือเหล่าคุณพ่อจะมานั่งเรียงแถวให้ลูกกราบ  แต่บ่ายวันนี้ ผู้ปกครองที่มานั่งมีทั้งพ่อแม่ ปู่ย่าตายาย พี่สาว พี่ชาย ปะปนกันไป เราอดคิดไม่ได้ว่า  พิธีที่จัดขึ้นตามขนบในวันนี้อาจสะท้อนภาพของครอบครัวไทยที่หลากหลายมากขึ้น  และห่างไกลจากคำว่า “ประเพณี” ออกไปทุกที คุณแม่หลากหลายทางเพศ สะพานข้ามแยกเกษตรกำลังถูกทุบเพื่อเปิดทางให้รถไฟฟ้า สี่โมงเย็นของวันจันทร์อันเร่งรีบ รถติดหนักที่แยกรัชโยธิน  “ไปเจอกันที่ป้ายรถเมล์หน้าเมเจอร์ วันนี้ พี่ทำงานที่นั่น” เสียงตามสายนัดแนะสถานที่นัดพบ “มุ้ย” ทำงานเป็นสายตรวจพิเศษของขสมก. หญิงร่างสูงโปร่งคนนี้มีหน้าที่ตรวจบริการรถเมล์ทั้งของรัฐและเอกชน มุ้ยคอยถ่ายภาพการจราจรอันคับคั่งเพื่อรายงานไปยังสำนักงาน และคอยดูว่ารถเมล์ทำตามกฎระเบียบหรือไม่ หากมีอุบัติเหตุหรือเรื่องทะเลาะเบาะแว้ง เธอจะเป็นคนแรกที่เข้าแก้ปัญหา หากจะบอกว่ามุ้ยเป็นเหมือน “แม่”  ของเหล่าคนขับและกระเป๋ารถเมล์ก็คงไม่ผิดนัก ในชีวิตนอกงาน มุ้ยก็เป็นคุณแม่  แต่ที่พิเศษคือ เธอเป็นคุณแม่ที่มีความหลากหลายทางเพศ ในอดีต  มุ้ยเคยแต่งงานกับผู้ชายและมีลูกด้วยกันคนหนึ่ง  […]