当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 如何科学地解辣?

如何科学地解辣?

搞科研的各位,在生活中“犯职业病”估计是常有的事,似乎世间万物、人生百态皆可“科学”。比如,秋日里和暗恋的Ta一起出游,在Ta眼里的“万山红遍,层林尽染”,在你眼里不过是树叶中胡萝卜素和花青素的混合物;Ta朝你微微一笑,这刹那间的风采让你心里小鹿乱撞,不过你也很明白,血液里的“肾上腺素”可以解释这一切;这是爱吗?嗯……那不过是多巴胺和内啡肽在身体里兴风作浪。


多巴胺和内啡肽像一对兄弟。多巴胺由快乐而生,让人快乐到上瘾;内啡肽因痛苦而来,享受镇痛后的愉悦,所谓“痛并快乐着”,或许就是这个道理。原来每天做实验、赶论文,有时还能达到一种内心宁静、没有烦恼、感觉不到劳累的境界……想必一定是内啡呔的作用(多说几遍,自己就信了)


不光“爱”与内啡肽有关,“无辣不欢”也与内啡肽有关。实际上,吃辣的快感并不来自于味觉,而是来自于“痛觉”。辣椒中的辣味,源于“辣椒素”(capsaicin),由克里斯蒂安•布霍尔茨(Christian Bucholz)于1816年首次分离出来,并于1920s确定其结构式,属于香兰素家族的一员[1]。而人类舌头能感受到的味道只有“酸、甜、苦、咸”四种,辣椒素作为一种刺激剂,可以将刺激带来的“痛觉”传递给大脑。为了缓解这种“痛觉”,脑下垂体分泌内啡肽,让人放松并产生“很爽”的感觉。


不过,直到上个世纪末,人们才弄明白辣椒素“灼烧感”的来源——香草素受体1型(TRPV1)。这是一个非选择性阳离子通道,当它被辣椒素激活时,钠离子和钙离子通过TRPV1流入细胞,使伤害性神经元去极化,导致动作电位放电,产生辛辣感[2]

TRPV1对不同辣椒和辣椒素的响应。图片来源:Nature [2]


吃辣后舌头上火辣辣的感觉,口腔中的温度也并非真的升高。TRPV1同时还是人体内感知温度的通道,当它被辣椒素激活后,对温度感受的阈值随之降低,即不到42 °C的体温也能让人感受到“热”。也就是说,吃完辣椒后立马再来一口40 °C的温水,小伙伴也可能会被“烫”到。


接下来,就到今天的核心问题了——如何科学地解辣?冰啤酒?冰可乐?凉牛奶?还是米饭?


理论上说,溶解结合于受体上的辣椒素从而破坏辣椒素与TRPV1受体间的结合,应该是解辣机理的首选。由于辣椒素属于脂溶性化合物,因此饮用脂含量高的食物,如牛奶等,可以有效缓解灼烧感。高糖类饮品也可以缓解辣味,其与口腔中甜味的受体细胞作用,干扰大脑意识,同时进一步刺激大脑分泌镇痛物质,缓解辣的痛感。碳酸饮料在减少辣椒素灼烧感方面表现不佳,而另一种经常与辣椒同时上桌的饮品——啤酒,因为含有酒精,情况还可能会更糟 [3](小希在想,吃麻辣烫时必备的油碟,是不是也有一定溶解辣椒素而减辣的效果?)

辣椒素-TRPV1相互作用机制。图片来源:Molecules [4]


最近,ACS Reactions小组做了一个勇敢的吃辣实验[5],他们发现牛奶并不是最佳的解辣饮品,相比之下椰子冻(下图)的效果更好,或许因为它含有更多的脂肪,且温度更低,可以快速将TRPV1受体从辣椒素手中“解救”出来。不过他们的实验样本实在太少了,不知道重复性如何。


还有一个有趣的研究发现,捏紧鼻孔能将辣的感觉减少一半[6]。原因鼻孔关闭后用口呼吸,舌头表面温度会随之降低,而温度的降低又会减少TRPV1激活的可能。(这不就是被辣的只哈气么?)

图片来源于网络


更有趣的是,坊间一直流传着关于辣椒的各种奇奇怪怪应用,比如辣椒可以影响影响代谢和胰岛素分泌,从而达到减肥的效果 [7]。还有传说辣椒素可用于体外止痛药物,听起来有点“以毒攻毒”的意思。不过,科学家发现TRPV1之后,解释了这一机理。TRPV1的离子通道被辣椒素激活后,阳离子不断地涌入细胞。细胞出于自身保护便会反馈性地关闭TRPV1通道,并使伤害性感受神经元对辣椒素甚至其他伤害性刺激脱敏,减少痛觉信号的产生,由此抑制疼痛感受。制药公司Centrexion Therapeutics推出了辣椒素的反式异构体,并应用于膝关节疼痛的治疗[8]

TRPV1受体在身体器官中的分布以及感知疼痛的主要途径。图片来源:Molecules [9]


当然,关于辣椒素的研究远不止于此,人们在了解其作用机理之后,又拓展到更多TRP受体的研究。比如,芥末、薄荷的冰凉,就和TRPA1受体相关,这也是人体内感知低温的通道[10]

TRP受体家族与温度和食物的作用。图片来源:Q. Rev. Biophys.[10]


下次和Ta一起吃红油火锅的时候,为两位未来着想,就别聊今天提到的“科学”了,除非Ta也是同行。


参考文献:

[1] F. Yang, J. Zheng, Understand spiciness: mechanism of TRPV1 channel activation by capsaicin. Protein & Cell, 2017, 8, 169-177. DOI: 10.1007/s13238-016-0353-7

https://link.springer.com/article/10.1007/s13238-016-0353-7

[2] Caterina, M., Schumacher, M., Tominaga, M. et al. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature, 1997, 389, 816-824.

https://www.nature.com/articles/39807

[3] A. A. Nolden, G. Lenart, J. E. Hayes, Putting out the fire-Efficacy of common beverages in reducing oral bum from capsaicin. Physiol. Behav., 2019, 208, 112557. DOI: 10.1016/j.physbeh.2019.05.018

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031938419301453?via%3Dihub

[4] V. Fattori, M. S. N. Hohmann, A. C. Rossaneis, et al. Capsaicin: Current Understanding of Its Mechanisms and Therapy of Pain and Other Pre-Clinical and Clinical Uses. Molecules, 2016, 21, 844. DOI: 10.3390/molecules21070844

https://www.mdpi.com/1420-3049/21/7/844

[5] How to beat spicy pepper heat (hint: milk isn't the best) (video)

https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2020/october/how-to-beat-spicy-pepper-heat-hint-milk-isnt-the-best-video.html

[6] G. Smutzer, J. C. Jacob, J. T. Tran, et al. Detection and modulation of capsaicin perception in the human oral cavity. Physiol. Behav., 2018, 194, 120-131. DOI: 10.1016/j.physbeh.2018.05.004

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031938418302270?via%3Dihub

[7] S. Varghese, P. Kubatka, L. Rodrigo, et al. Chili pepper as a body weight-loss food. Int. J. Food Sci. Nutr., 2017, 68, 392-401. DOI: 10.1080/09637486.2016.1258044

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/09637486.2016.1258044

[8] R. M. Stevens, J. Ervin, J. Nezzer, et al. Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial of Intraarticular Trans-Capsaicin for Pain Associated With Osteoarthritis of the Knee. Arthritis Rheumatol., 2019, 71, 1524-1533.DOI: 10.1002/art.40894

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/art.40894

[9] F. Bárbara, M. Adalberto, Capsaicin, Nociception and Pain. Molecules, 2016, 21, 797. DOI: 10.3390/molecules21060797

https://www.mdpi.com/1420-3049/21/6/797

[10] R. Latorre, C. Zaelzer, S. Brauchi, Structure-functional intimacies of transient receptor potential channels. Q. Rev. Biophys., 2009, 42, 201-246.DOI: 10.1017/S0033583509990072

https://www.cambridge.org/core/journals/quarterly-reviews-of-biophysics/article/structurefunctional-intimacies-of-transient-receptor-potential-channels/2F8B72A05C68CBE76C99280A1FA13FDB#fndtn-information


(本文由小希供稿)


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

CRC化学与物理手册
Nature Portfolio
最新物联网研究成果
生态材料最新进展合集征稿中
结构式截图识别
APPLIED新
极地科学专辑
中国医师节新
默克全新上线
Physics
scientific reports
APPLIED
organic materials
欢迎新作者ACS
中国作者高影响力研究精选
虚拟特刊
屿渡论文,编辑服务
浙大
上海中医药
kemal
沙特阿卜
中科院
深圳院
西湖大学
北京大学
浙工大
深圳湾
东莞理工
浙江大学邵昉伟
隐藏1h前已浏览文章
课题组网站
新版X-MOL期刊搜索和高级搜索功能介绍
ACS材料视界
天合科研
x-mol收录
试剂库存
down
wechat
bug