欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
“滴辣不沾”与“无辣不欢”背后都有科学道理

    发布时间:2024-09-23

文 关 弋

  

  在日常生活的烟火五味中,辣的地位从来当仁不让。辣椒在传入我国的400余年里,凭借其食之难忘的独特优势,在传统八大菜系之一的川菜辅料中占据着统治地位。如今我们知道,川渝地区“无辣不欢”的根本原因在于此处气候湿热,辣椒可以帮助人体很好地排出湿气。然而,有人对辣椒一日不见便甚是想念,也有人口味清淡而滴辣不沾,甚至有些地方尽举国之力禁止食辣。

  近日,丹麦食品管理局发出公函,要求韩国三养食品召回旗下三款以超辣出名的火鸡面,原因是“其中辣椒含量过高,可能会导致消费者急性中毒”。无独有偶,德国也曾全国禁止销售一款魔鬼辣椒薯片,起因是一名14岁学生食用后数小时发生食物中毒,最终不幸去世。

  “汝之蜜糖,彼之砒霜”,如此两极分化的食用评价与效果背后,究竟什么是原罪?


诺奖得主解析辣觉机制


  从科学的角度来说,辣觉被定义为“痛觉”。这在今天已经成为一则常识。然而如果再向下深究为什么,恐怕鲜少有人能够说得清楚。而正是凭借这个鲜为人知的真相,美国神经科学家戴维·朱利叶斯(David Julius)摘得了2021年诺贝尔生理学或医学奖的桂冠。

  生活中,大部分人对于辣椒入口的常规感受十分一致,即先在口腔内产生刺痛感,再引起阵阵灼热感,仿佛口中含着熊熊火焰。这和戴维·朱利叶斯的研究结果完美契合,他通过反复试验明确地告诉我们:这份真实的痛感与虚幻的热感其实是辣椒中的辣椒素和人体内的辣椒素特异性受体——香草素受体1型(TRPV1)联手“导演的一出好戏”。

  早在20世纪90年代后期,戴维·朱利叶斯就带领团队开始积极分析辣椒素如何引起人体内的感觉。通过各种手段,他成功识别并克隆出了香草素受体1型(TRPV1),从分子层面揭示了身体感知辣的基础,即TRPV1是由疼痛、热(≥42℃的伤害性热)激活的离子通道,是特异性识别伤害性刺激的传入神经元,广泛地分布在身体多个组织器官内。当口腔接触到辣椒素时,TRPV1会瞬间被激活,产出电信号并使其沿着伤害性传入神经元被传送至大脑,大脑随即便将这些信号统一解读为“疼痛”刺激。

  而微微的灼热感,通俗来讲只是一种幻觉,是人们在被辣到后,对热的感受更敏感了。因为TRPV1被辣椒素激活的同时,人体对温度感受的阈值也同时被降低,即便在体温不到42℃的情况下,也会诱导TRPV1向大脑传送伤害性热信号,让大脑对“热”产生异常感知。所以,在辣椒素和温度的双重刺激下,表达TRPV1受体的感觉神经元的兴奋性也得到了增强。综合下来,人体的感受就会被放大,口中犹如要“喷火”一般。


人类执着于“花钱买罪受”?


  既然辣觉是痛感,人类又为什么在千百年的岁月中犹如集体罹患斯德哥尔摩综合征一般,对辣椒产生依赖呢?

  有记录表明,辣椒的使用最早可追溯至公元前7000年的中美洲。一篇发表在《科学》(Science)上的文章更揭示了6000年前,从巴哈马群岛到安第斯山脉的人类开始种植并食用驯化辣椒的过程。在某些地区,辣椒种植比陶器出现的时间还要早。

  越痛越让人欲罢不能,如此“花钱买罪受”到底有多“香”?恐怕一千个人口中能给出一千个理由,但到目前为止,科学界仍未诞生任何一个能说服大部分科学家的爱辣缘由,不同领域的科学家视角不同,落脚点自然也大相径庭。

  生物学家从演化角度看过去,发现地区的平均气温与饮食的含辣比例之间存在一定关系:一个地区的平均气温越高,当地餐饮中使用辛辣原料的比例往往也越高,因为高温天气容易让食物快速滋生大量微生物,而辛辣物质有杀菌作用,能保证食用安全。此外,虽然遗传因素对食辣偏好的解释水平一直位于18%58%区间,其余则是环境因素的作用,但这也足够说明食辣喜好具备一些遗传倾向。

  而心理学家则告诉人们,“良性自虐”倾向是人类社会中普遍存在的正常现象,也是嗜辣的重要心理支撑。个体通常会享受那些被身体或大脑误解为威胁的负面体验,因为一旦个体意识到真正的危险并不存在,认知与生理反应的差异反而会生出加倍的兴奋感。所以,人类喜欢吃辣是一种主动寻求负面体验的行为。并且有科学家通过研究调查提出,当个体食用的辣度恰好略低于自身的承受能力时,会产生最愉悦的食辣体验。


辣度自测


  爱吃辣的人,往往对自己承受辣度的能力颇为自信。但先别吹牛,来了解一下斯科维尔指数(Scoville Scale)提供的详细参考度量。

  1912年,美国药剂学家威尔伯·斯科维尔(Wilbur Scoville)设计出一套名为“斯科维尔感官测试”的主观评价方法,以度量不同辣椒品种内辣椒素的含量。他以自己的姓作为辣椒素含量单位,称为“斯科维尔辣度单位”,缩写为SHU。不过,他的实验方法主要依赖受试者的个人主观感受,后人研发出更为客观的“高效液相色谱法”来测量,但辣椒素含量单位SHU却被保留下来,沿用至今。

  甜椒完全不含辣椒素,所以其斯科维尔指数为0;墨西哥辣椒介于2500 SHU10000SHU之间,而斯科维尔指数最高的也是当今世界上最辣的辣椒——X辣椒,辣度为269SHU。但这种辣椒是人工培育品种,由曾经全世界最辣的卡罗莱纳死神辣椒的创造者、美国辣椒育种专家库(Ed Currie)花费10年栽培而成。另外一个直观的参考值是,此次新闻中被要求召回的韩式方便面,辣度约为4400SHU

  如果不熟悉以SHU为单位衡量辣度,那么我国作为食辣大国和辣椒生产大国,也有“更适合中国宝宝体质”的辣度分级。2014年,四川旅游学院食品科学系和烹饪科学四川省高等学校重点实验室结合斯科维尔指数、食品中辣椒素类物质含量及传统辣度分级概念,将123道川菜分出微辣、中辣、辣、特辣4个等级,其中排在第一位的是夫妻肺片。


科学家教你科学解辣


  然而,为了防止有人在饭桌上虚报谎报吃辣实力,还是在这里为大家准备几个科学解辣的小妙招——

  破坏辣椒素与TRPV1受体的结合。由于辣椒素只溶于油脂和酒精,并不溶于水,可知喝水并不能解辣,反而会将辣椒素扩散到整个口腔甚至喉部,辣上加辣。因此,相比于喝水,含一口牛奶或其他乳制品更有助于解辣。乳制品不仅包含油脂,还含有酪蛋白,这种蛋白是非极性分子,能够与同样是非极性分子的辣椒素结合,将其溶解,消除灼烧感。所以,诸如全脂冰牛奶、全脂优酪乳或者冰淇淋等都是解辣“高手”。除此之外,淀粉类食物也能发挥一定的缓解作用,比如米饭、面包、土豆等。虽然淀粉无法溶解辣椒素,但能够像海绵一样吸附辣椒素,缩短辣味持续的时长,消弭辛辣感。所以如果没有牛奶的话,不小心被辣到时不妨多扒几口饭。

  干扰大脑对辣的感知,例如蔗糖。一方面,辣味和甜味的刺激作用于口腔内不同的受体细胞,这些细胞激活后会相互作用,干扰大脑仅对辣味的感知。另一方面,大脑在接受甜味刺激后会释放镇痛物质,缓解辣味产生的刺痛感。

  利用酸性物质来中和碱性辣椒素,例如柠檬、酸梅、甜橙等,都能缓解辛辣感。

  2018年发表在《生理学与行为》期刊上的一篇文章提出了一个更有趣的发现:完全阻塞鼻腔气流流通能够降低50%的辣椒素感知水平,原因是鼻孔关闭之后,舌头表面温度会降低,从而减少激活TRPV1的可能性。换而言之,或许以后再被辣到时,可以尝试捏紧鼻孔,用物理方法解辣。

  (文章转载自“我是科学人”官方微信平台)


分享到:
资讯