化学家园

说说“盐”

                                      

    当电视广告强打「健康低钠盐」时，化学老师就要面对以下一连串的问题：「低钠盐里面是什么成份？」「盐里少了钠还会咸吗？」「哪些物质会咸？」「我们为什么会有咸的味觉？」
      食盐中主要成分是氯化钠，是一种离子化合物，内含氯离子和钠离子。不过一般的食盐都添加了许多其它成分，就以台盐出品的「高级精盐」为例，就含有氯化钠99.5 %以上，碘酸钾20~35ppm。为什么要添加碘酸钾呢？从小老师就教我们，吃碘是为了防止甲状腺肿大。事实上我们低估了缺碘的严重性，碘与儿童的学习能力息息相关，许多贫穷国家或内陆地区（如俄罗斯、中国的部分省份）的儿童因长期缺碘，造成智能不足。以俄罗斯为例，联合国儿童基金会（UNICEF）虽大力推动加碘食盐，仍成效不佳，因为有很多既得利益者(如贩卖传统食盐的业者)，利用耳语打击加碘食盐，说吃了这种盐会发疯、会影响生殖能力等。最后联合国只好请出俄罗斯籍前世界西洋棋冠军Anatoly Karpov上电视，向观众说：「让你的孩子吃加碘食盐，将来才会和我一样聪明！」同时，俄罗斯政府甘脆宣布贩卖未加碘的食盐是非法的，情况总算获得改善。
        由于某些高血压及肾脏病患者须降低钠离子摄取量，因此业者为了满足这些患者的需要，制造了所谓的低钠盐。以台盐生产的「健康减钠盐」为例，其成分为氯化钠（48.30±5.00﹪）、氯化钾（ 47.28±5.00﹪）、柠檬酸钠、磷酸三钙、碳酸镁、乳酸钙、甘草酸一铵。从成分上看，钠离子的含量大幅减少，改以钾离子代替，对高血压的病人或许有益，但由于肾脏病患同样要减少钾离子摄取，万一他们误认此种减钠盐为「健康」的，因而多吃，实在害人不浅。
      我们为何会有咸味的知觉？首先我们应该了解任何一种味觉如咸、酸、甜、鲜（umami）、苦、涩（astringency），都各有一种受体（receptor）与相对的配基(ligand)。所谓受体，通常是味觉细胞的一部分，可能是特定的离子通道或蛋白质。所谓配基，则是引起此种味觉的化学成分，可能为特定的离子或官能基。
限于篇幅，我们只讨论咸味，引发咸味的配基主要是钠离子与少数一价阳离子（锂离子、铵离子、钾离子等），含二价阳离子的化合物如氯化钙，则混合了咸与苦的味觉。咸味的受体则为上皮钠通道(epithelial sodium channel)。
       某些人类能感受的味觉，因某些动物并无相对应的味觉神经细胞，所以无法感受；有些动物的味觉神经细胞，人类并没有相对应的味觉。所以不要以为把你心目中的山珍海味给宠物吃，牠就会喜欢。根据神经生理学的研究，草食性及杂食性哺乳动物对钠离子及锂离子都有味觉反应，但肉食性哺乳动物则否。
    以人类而言，当食物中钠离子浓度大于唾液中钠离子浓度时，神经原就会受刺激而传递信号到脑部，产生咸的知觉；反之，当食物中钠离子浓度小于唾液中钠离子浓度时，则令人觉得平淡无味。唾液中钠离子浓度会随个人年龄、收集时间、健康状况而异，以11~13岁的儿童平均值而言，唾液中钠离子浓大约为35ppm左右，可见人类对咸味的知觉极为敏感。
      科学家曾对蚕蛾（samia cecropia）的幼虫做过味觉的实验，他们用干净的叶子养同一批蛋孵化出来的幼虫，然后用毛笔沾各种浓度的不同化学药品，点在叶子上，让幼虫在10~15秒内吃到，如果幼虫排斥而后退，就表示此一化学药品的味觉已强烈到令牠受不了。某一药品能使幼虫后退的最低浓度称为低限浓度（threshold），低限浓度愈低，表示此一药品对幼虫的刺激效度(stimulative efficiency)愈大。蚕蛾幼虫对各种咸味物质容忍的低限浓度如表1（咸味是对人类而言，我可没把握蚕蛾幼虫对这些药品是不是也觉得咸？），可看出刺激效度的大小依序为 

 
      蚕蛾幼虫对氯化钾的刺激效度甚至比对氯化钠还强。经研究，人类也能感受氯化钾的咸味，所以以氯化钾代替氯化钠，仍可感受咸味。
      当钠离子进入人的口腔后，我们又是如何感受到咸味的呢？这过程其实很复杂，人类对此问题也尚未完全了解。简单来说，舌头前端菌状乳突的味觉细胞上有上皮钠通道。当钠离子经由此一通道进入细胞后，造成轴索（axon）内外电位不同，所以产生去极化电流（depolarizing current），刺激脑部产生咸味的知觉。
   为什么人会想吃咸的东西呢？简单来说，就是为了求得体内离子的平衡，例如你如果留了很多汗，损失了一些钠离子，当然就需要补充盐分。
   但影响我们对咸味食欲的因素恐怕相当复杂，举一个老鼠的实验来说明。科学家发现若让老鼠短暂禁食钠离子数天，牠们对咸味的食欲没有明显改变，据推测可能因为肾上腺会分泌一种醛固酮（aldosterone），此种激素可调节体内钠、钾与氯离子浓度，因而可弥补由肾脏排出的钠离子。但是如果禁食钠离子达8天，再用食盐水喂牠们，老鼠对咸味的食欲大增，喝进盐水的量经换算后，甚至超过禁食期间由尿液中排出的钠离子，可见长期禁食钠离子会提高对咸味的食欲。如果你长期饮食很清淡，可能偶而会想吃咸一点的食物。因肾脏病而长期进行低钠饮食，偶而受不了诱惑而偷吃一下正常含钠的食物，也情有可原。
   同一实验还发现，禁食钠离子8天以后，雄鼠对盐水的食欲比雌鼠好很多，可以很快把0.5M的盐水喝下去。为了了解为何性别会造成对咸味食欲的差异，科学家将部分老鼠去势（母鼠去势即割去卵巢），再予以禁食钠离子8天，结果发现去势的雌雄老鼠对盐水的食欲与正常老鼠无异。但是如果去势的老鼠在禁食钠离子的期间，同时施予雌激素（estrogen），则禁食结束后，喝进盐水的量比同样禁食的正常老鼠少。可见长期禁食钠离子会引发对咸味的食欲，但此一食欲会被雌激素压抑。不知医院有没有统计资料，看看是否女性的肾脏病患都比较「乖」，能严格遵守低钠饮食，而男性肾友则比较可能「偷吃」咸味食物？

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2007年10月11日 星期四 19:20】【注册】【打印】