食品的功能分为：一次功能（营养面功能）；二次功能（嗜好面功能）；三次功能（调节生物体功能）。其中，对三次功能的研究方兴未艾，一次和二次功能的研究进展较缓慢。为使整个食品科学能取得平衡发展，加快一次和二次这两种功能的研究是十分必要的。

自古以来，人们总是从物质这方面着手去研究消费者对物质的嗜好问题，并对其颜色、味道或香味成分的研究已取得丰硕成果。然而，功能毕竟是物质与生物体之间的相互作用的结果，因而对单方面的研究是不全面的。例如，拿研究味觉来说，必须从有味物质进嘴时究竟对味觉器官将产生怎样影响这点开始研究。心理学确实在很早以前就作了许多这样的研究，久而久之，生理学的研究也在不知不觉中也向生物学的研究观点倾斜。

食品学者历来主要是以化学为基础来研究有味物质，生理学者是以生物学为基础来研究味觉。现在这两者都是以分子生物学为共同的研究方法，使得两者的研究方法正在靠拢。

食品的研究对象

食品的研究对象是受体。所谓的有味物质是典型的外来信息之一，首先，外来物质刚入嘴时，同人体接触的是味觉受体，这是在舌头味蕾中的蛋白质。进嘴的物质就在这里开始被接受下来，从而产生味觉之感。味觉受体就这样成为化学家和生物学家之接触点。由这受体起的作用，味细胞群就开始形成传递味觉信号的潮流，把信息传给神经，当信息达到脑的味觉领域后就诱发味觉行为。

在细胞中，传递信息在味细胞（作味蕾的一种细胞）兴起。味蕾由4种细胞构成，其中之一是味细胞，这种细胞被认为有味觉受体。当有味物质适合于味觉受体时，味细胞就开始传递信息。C蛋白质（信息变换物质）就在这过程中开始工作，随之各种酶反应也出现。

其结果在味细胞的细胞膜产生电位差，从而其管道也被打开，传递质由胞外分泌被排放出来。这些传递质对在那里突触的味神经产生作用，使神经兴奋并传到脑里。有关参与这些过程的分子，尤其是蛋白质的真实情况至今尚未十分清楚。通过遗传基因弄清这种蛋白质真实情况的是属于分子生物学研究的味觉领域。

这种研究方法不仅适合于味觉，一般说来也同样适用于视觉或嗅觉等感觉领域。包括光的光子，有香味物质及味物质等在内的第一信使首先必然与受体结合。眼睛是同视觉受体、香味同嗅觉受体，味觉同味觉受体相结合。

这种受体是蛋白质并具有7次穿过细胞膜的锯齿形立体结构。然而这种7次穿通型受体被认为是细胞传递信息的重要受体，并同G蛋白质共轭。G蛋白质是1995年荣获诺贝尔奖授奖对象而出了名的蛋白质。它是由α、β及γ的副族所构成，其中，α分组显得格外重要。当这种G蛋白质工作时，腺苷酸环化酶及含磷β系等酶群的第二信使就增减，也将含有肌醇三磷酸。

其结果，离子通道就出现开闭，电位差就起变化，其传递质就被排出并传递到神经。目前对传递质或味觉领域的真实状况尚未弄清，推测有谷氨酸的可能。研究视觉、嗅觉或味觉时，最好不加以区别而同样看待方便得多。这是因为，它们都是同样属于7次穿膜型的蛋白质，其配位体是光子，有香味物质或味物质。

分子生物学学的研究动向

对视觉受体的研究在分子生物学的研究中处于领先地位。哈佛大学教授贝克参考视觉受体而研究了嗅觉受体，东京大学的研究小组参考视觉受体及嗅觉受体，进而研究了味觉受体的细胞纯系，并建立了在细胞中特异存在的许多7次穿膜型受体的无性繁殖系。其中之一的GAST27是由312个氨基酸组成，并形成有7个疏水性膜的贯穿流域。虽然视觉受体或嗅觉受体基本上具有同样的结构，但氨基酸的有些配列或长度却不一样。

虽然对感觉受体有详细的研究，但对除它以外的受体研究就更加详细。对激素受体、神经传递物质的受体或有血液关系的7次穿膜型受体就是其中的例子。根据氨基酸配列的相同性制成其系统图时就会展宽得多。虽然嗅觉与味觉的受体互相很接近（从氨基酸看具有50-60%的相同性），但从其整个系统图而言，现阶段它们都还处于被考虑定位的情况。

据报道，味道中有甜味、苦味、酸味、咸味及鲜味等5种基本味。其中，酸味与咸味是不必介于受体的例外味道，尤其是咸味是钠离子直接透过纳管道，酸味是质子阻塞钾管道引起的。相反，甜味和鲜味是经受体传递信息的，这是因为，甜味物质与舌头接触时，在舌头中的味细胞中的腺苷酸化酶就活化起来，环-磷酸腺甙［C-AMP］就上升，因为Gsa这类G蛋白质应该会共轭，据推测7次穿膜型受体也参与了苦味物质。其结果，聚乙酸内酯β效应物质活性化后就产生肌醇三磷酸，钙就会出现分离。这时共轭的G蛋白是Gq型或Gi型。

在味细胞中有各种受体，与它共轭的G蛋白质也各种各样。一旦某种味物质进来时还不知由哪个受体接受，因甜味受体或苦味受体并不是唯有一个而是各种各样。据推测，老鼠就有100种左右的受体。贝克教授认为仅是嗅觉受体就有1000多种。

味觉或嗅觉的受体结构都非常复杂，如视觉受体仅有4种，也就是说，只有判断色强弱与3个判断原色的共4个而已。但味觉或嗅觉就不同，有时一种物质在各种受体中形成各种恒定结合，这意味着同各种G蛋白质共轭的可能性。

东京大学的研究小组在世界上首次发现有关参与味觉的周期性有关口的核苷酸管道，人们虽然经感觉器官引入各种物质，这不仅同嗜好有关，而且还直接或间接地同生物体的调节功能有关。胃液的分泌就是其中之一例，当人们尝物质时胃液会分泌出来，这就需要有分泌水的出口处。通过出口管道出来的分泌水中含有胃蛋白醇原或盐酸，这就是所谓的胃液。这种胃液的分泌管道在胃内，也许胃液还同味觉联动。

味觉的变化不仅同胃液的分泌有关，还同糖尿病或癌症等病态有关。这些病症通过检查可以作出判断，但目前尚未弄清其真正病因。为此，很有必要从分子水平弄清其病因，这样就病态、嗜好及忌避物这3者的关系也就明朗化。如果能达到这步，那就有可能利用食品的二次功能来设计新的有益于健康的可口食品，也有可能通过二次功能来调节其它的生理功能，人们也期盼着早日开发出患者喜欢吃的具有新功能的健康食品。该领域的研究刚起步，今后一次、二次及三次功能的研究应同步齐进，只有这样，食品的研究才能放异彩。

［食品与开发，（日）1998年5月］