糞便里的惡臭之源，可能就存在於你最愛的香味里

曾流傳著這樣一段令人難以置信的實驗故事：

課堂上，老師要求學生們跑去廁所里舀一燒杯黏糊糊的大便。

經過一番操作後，從大便中提取出具有強烈糞臭味的白色晶體。

當他們用酒精稀釋上千倍後，原本帶屎味的晶體脫胎換骨成了茉莉花的香水。

故事裡還描寫了老師提議女生帶回宿舍自用，男生帶回去送女朋友等生動的畫面。

儘管有人質疑它是否真實發生在課堂上，但從理論上來說是可以實現的。

因為茉莉花香水裡的主要成分吲哚，確實廣泛存在於糞便中。

引起這種神奇的變化正是吲哚的衍生物3-甲基吲哚。

看著一點都不眼熟，但它還有另外一個響噹噹的名字——糞臭素。

顧名思義，我們聞起來的大便味就是由它引起的。

但神奇的是，當它被大量稀釋後，它又會展現出另一番氣味，一種類似茉莉的花香。

事實上，吲哚以及其衍生物幾乎都有這種令人產生雙重嗅覺的魔力。

也就是，它在極低濃度下具有愉悅人的花香，而在極高的濃度下卻有熏死人的臭味。

3-甲基吲哚（糞臭素）

一方面，吲哚是茉莉花、柑桔、梔子、荷花、水仙、白蘭等產生香味成分之一。

而吲哚更是對茉莉花散發香氣發揮著重要的作用。

就有研究表明，如果將完全去掉茉莉萃取液中的吲哚，那麼它也不再有濃郁的香味了。

而在香料工業中使用的天然茉莉油，就大約含有2.5%的吲哚。

像我們平常所喝的果茶基本都是以茉莉花茶為底的，可能就是為了增加果香。

自從人們發現茉莉花香味的秘密後，吲哚就成了香水行業最常用的定香劑。

此外，在食品行業中，吲哚及其衍生物都發揮著重要的作用。

比如乳製品、果汁飲料、啤酒、葡萄酒、威士忌、香草冰淇淋、巧克力等食品中也都有它們的身影。

甚至在乳酪中還含有產生強烈刺激性氣味的2-甲基吲哚。

如果有人說自己吃過這些東西，嘴上有股似臭非臭的味道，你也就別以為他在開玩笑了。

因為讓人很難否認和接受的是，吲哚確實是人類糞便臭味的主要成分。它能在細菌的作用下由色氨酸的降解而產生。

一般情況，當吲哚濃度大於1%時，就有一種令人厭惡的糞便腐爛印象。

所以，如果你還認為鮮花再濃香幾百倍也是香的，而大便再如何稀釋也令人作嘔，那麼你就大錯特錯了。

不過，在茉莉花的香氣成分中，吲哚含量高達5%-18%，卻沒有糞便的臭味。

目前對此合理的解釋是，任何花香都不是單一化合物呈現出來的。

它是眾多揮發性化合物混合後，彼此促進和抑制的結果。

相比於花朵，糞便中的確含有更多的吲哚。

但是請各位放心，我們用在香水、食品、醫藥等行業的吲哚是不會從糞便中提取。

因為吲哚也存在於煤焦油之中，香水中的吲哚主要是從石油中提取。

吲哚的合成

看到這裡，你不免會好奇，為什麼同一物質竟會給人香臭兩重天的嗅覺感受呢？

從一定程度上說，香和臭本來就沒有明確的界限，每個人都可以有不同的感受。

就像很多人認為榴槤是臭的，但榴槤卻富含複合果香。只是因為太過濃烈，才導致其有臭味。

而很多含硫的風味物質提純後都是臭的，但是多種複合後就是濃郁的奶香味了。

至於為什麼我們會有這些奇特的感受，也許得從平常最容易忽視的嗅覺找尋答案。

相信對大多數人而言，如果非要放棄一種感官，可能都會選擇嗅覺。

因為嗅覺似乎對我們並沒那麼重要，再加上我們對於來自外部氣味的感知都是不自知的。

相比於其他器官，嗅覺看上去用處沒那麼大。

實際上，嗅覺是最古老，在大自然中存活最重要的部分。

古代用來描繪嗅覺的弗拉芒語掛毯

不光是人類，幾乎所有的生物都得感覺和識別所在環境中的化學物質。

要想鑒別出安全的處境、適當的食物，嗅覺可以說是一項很重要的生存能力。

如果失去嗅覺的話，我們會無法察覺出危險的信號。比如我們會聞不到起火的煙味，從而意識不到即將到來的危險。

假如你現在鼻子失靈，還可能會出現幻嗅的現象。也就是對實際的氣味產生倒錯的扭曲感。

比如有人給你聞一朵花，你卻聞到了死魚的味道，想想也是可怕。

從某種意義上說，我們現在的嗅覺偏好很可能是祖先們拋灑血淚留下的寶貴財富。

想像一下，人類發展最初的時候恐怕很難光憑樣子分辨食物的好壞。

相對而言，惡臭、酸腐味等等被我們用重口味來形容，基本都伴有高濃度。

當我們的祖先吃下一些伴隨著高濃度氣味的變質食物時，就會引起身體的不適。

這樣的事實就會在他們的大腦中逐漸形成痛苦記憶。

久而久之，當他們就對這些散發高濃度氣味的物質保持警惕，甚至是拒絕和反感。

這也是為什麼一種難聞的氣味會讓人對某種食物避之唯恐不及。

相應地，具有低濃度、小清新的氣味, 比如伴隨著清香的水果, 蜂蜜等，則會使我們靠近它。

像那沁人心脾的淡淡花香會喚起我們過去美好的回憶。

平常生活中女生出門愛噴香水也不只是為了臭美，而是讓自己心情愉悅。

恐怕連你自己都不敢相信，你本身的嗅覺能識別並記住10000多種氣味。

比如你兒時聞過的丁香花味，會在你成年後識別出，並回憶出當時的感覺。

一直以來，科學家們一直不清楚人具有這種能力的機制是什麼？

等到2004年諾獎獲得者阿克塞爾和巴克的開創性工作才為我們揭開了嗅覺的神秘面紗。

因發現嗅覺奧秘的諾獎獲得者阿克塞爾和巴克

人的嗅覺系統主要由嗅上皮、嗅球和嗅皮層這三部分組成。

當空氣中的某些化學物質，經過呼吸，進入嗅覺系統時，嗅上皮部分的黏液會將其吸收。

之後將它們擴散到嗅細胞的纖毛，與纖毛表面膜上的特異受體結合。

厲害的是，人類基因組中大約有百分之三的基因是用於編碼不同的氣味受體。

當一個氣味受體被一個氣味分子激活時，會同時激活它所聯結的G蛋白質。

G蛋白質再刺激細胞內的二級信號環單磷酸腺甘(cAMP)。

之後這一信號使分子激活離子通道，讓它開或者關，最終將有關氣味的信息傳遞到大腦。

簡單地說，氣味受體是一個屬於G蛋白質複合受體的大家族。

所有的氣味受體都是相關的蛋白質，但在特定細節上有所差異。

所以，不同的氣味受體被不同的氣味分子所激活。

絕大多數氣味都是由多種氣味分子組成，每一種氣味分子可激活幾個嗅覺受體。

這就導致了對應於某種「氣味模式」的特定組合編碼形成。

正是這些獨特的編碼，會讓有的人愛聞各種臭襪子，讓有的人連自己穿的襪子都嫌棄萬分。

研究者將它們生動地比喻成拼縫被子或是馬賽克上多種相拼的顏色。

對於吲哚含量高的茉莉花也不排除我們早就有形成了特定的「模式」，以至於聞不到其臭味的可能性。

誠然，絕大多數氣味是很難用語言來描述的。

與三原色類似地，學界確定了七種基本的氣味。

它們分別是薄荷味、花香、乙醚味、麝香味、樹脂味、臭味和酸味。

人類的獨特之處在於，每個人對氣味的敏感程度都是不同的。而嗅敏度被用來形容人類對不同氣味物質的嗅覺閾值不同。

如果空氣中丁硫醇的濃度能夠達到每毫升107個分子，就已經能夠刺激人體產生嗅覺了。

這相當於每次吸氣時僅需要8個分子達到鼻腔即可。

而糞臭素為4×10-10mg/L；人工麝香為5×10-9~5×l0-6mg/L；乙醚為6mg/L。

可就算是同一個人，它的嗅敏度的變動範圍也很大。比如像感冒、鼻炎等疾病可明顯影響人的嗅敏度。

還好，嗅覺最大的特點就是具有很強的適應性。

當某種氣味突然出現時，可引起明顯的嗅覺。

如果這種氣味的物質持續時間長了，感覺就很快減弱，甚至消失。

所謂「入芝蘭之室，久而不聞其香，入鮑魚之肆，久而不聞其臭」就是嗅覺適應的形象刻畫。這一點，也就能解釋為什麼有些人香水噴多了會使周圍的人掩鼻避之。

當你習慣於噴香水時，你的感官就會將它屏蔽掉，誘使你噴更多的香水。

但當香水的濃度高時就可能會露出它原來的「本性」，引起別人的不適。

從這一大特點，也不難看出嗅覺更像是形成於大腦的一種知覺。

似乎香和臭都不是物質本來的屬性，只是我們人類為了趨利避害而形成的一種機制。

如今我們都知道不能拋開劑量談毒性，那這些氣味分子也一樣，不同的濃度也會產生不同的利弊。

比如對那些愛嗜臭的蒼蠅而言，它們只是恰好跟人類相反，吲哚不濃就不愛了。

不過，這倒也蠻契合我們平日里常提的過猶不及的千年古訓。

*參考資料

Olfaction.Wikipedia.on 27 December 2018, at 09:16 (UTC).

Nasal hallucinations can make your life Hell Esther Inglis-Arkell 7/30/12 Filed to: BIOLOGY

李寧,孫寶國.乳品風味物質研究進展[J].食品與發酵工業,2016,42(08):240-251.

張田勘.「聞香識女人」的奧秘——2004年諾貝爾醫學獎頒與嗅覺機理的發現[J].今日科苑,2005(09):15-16.

傅傑青.鼻子和腦子是怎樣合作的?——評價2004年諾貝爾生理學或醫學獎[J].自然雜誌,2004(06):362-366 308.

作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者

內容為【SME】公眾號原創，未經授權禁止

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！