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揭秘:真相来了!辣椒“辣”的秘密

它,色泽诱人、味道火爆,一部分人望之胆寒,一部分人却不能拒绝,初次尝试时,身心会发生化学反应,眼泪与激情狂飙,痛并快乐着;它就像是侵略者一般,征服了众多人的味蕾,它就是辣椒。

因为辣,辣椒能让食草动物退避三舍,不去咀嚼其种子;也因为辣,辣椒深受美食爱好者追捧。《舌尖上的中国》曾讲述,辣不是种味道,而是一种被刺激诱发的感觉,事实真是如此吗?

图1 辣椒

一、辣椒的来源

最早的辣椒是生长在南美洲亚马逊丛林里的一种小型浆果,生长在森林遮蔽的藤蔓上。中、南美洲之间的文化交流和贸易则使辣椒传播到美洲各地,并衍生出悠久的辣椒文化。

考古学发现:辣椒在印加文明、奥尔梅克文明、巧尔特克文明、玛雅文明和阿兹特克文明的食物遗迹中很常见,这说明,辣椒至少在8000年前就被用作食材,不过当时还只是对野生辣椒的利用。2014年一项研究表明,辣椒是6000多年前在墨西哥东南部的特瓦坎谷地被当地印第安人最早驯化和栽培的。

图2 墨西哥东南部考古发现的辣椒

辣椒能够传播到欧洲,要得益于航海家哥伦布,他1492年登上了美洲大陆,并将辣椒称为Pimiento(辣椒的西班牙名)带回西班牙,宣称辣椒是一种类似胡椒的香辛调料。虽然辣椒先被带入西班牙,但首先进行辣椒全球贸易的却是葡萄牙。

葡萄牙的贸易船队把辣椒作为全球香料和调料贸易的主力,于16世纪晚期通过海上交通引入中国广东、浙江沿海等地。然而江浙和两广居民素来喜好清淡的饮食,对辣椒这种悲催刺激的东西并不感冒。怀才不遇的辣椒,只好卷起行囊,向中国内陆地区辗转漂泊。

图3 哥伦布全球航行

所以,辣椒用了将近400年时间,才征服这个星球上人口众多的国家。现如今,辣椒在我国风生水起,很多国民更是无辣不欢,据2018年统计我国辣椒栽培面积达到3000万亩,辣椒及其相关制品产值超过1000亿元。

图4 晒干辣椒

二、我国科学家解密“辣基因”

1、“辣基因”全基因组测序完成

贵州省遵义市农业科学研究院牵头的科学家团队完成了针对辣椒的首次高质量参照基因组测序,使辣椒的“辣基因”大白于天下。

研究人员分别对“遵辣1号”和“Chiltepin”进行了全基因组测序,构建了高密度的连锁图谱,并组装得到高质量的基因组精细图谱。两个基因组大小约为3.3Gb,分别有35336个和34476个基因,12对染色体,其中约90%基因都锚定到这些染色体上。

辣椒碱主要由辣椒素和二氢辣椒素组成,能够产生辣椒果实独特的辣味。通过进一步分析了有辣味和没有辣味的辣椒品种基因序列及其在果实中的表达情况,发现AT3-D1基因的编码区(能够翻译成蛋白质的那一段序列)在无辣味的品种中发生了部分序列的丢失,导致其翻译蛋白质的过程异常,不能够合成与辣味有关的物质,这也正是有些辣椒品种不辣的原因。

图5 辣椒素

2、MYB31转录表达,辣椒才辣

华南农业大学雷建军教授课题组今年5月在国际著名学术期刊《New Phytologist》发表论文从分子方面揭示了辣椒为什么会这么辣。

研究人员从转录水平分析发现在辣椒胎座特异表达的MYB转录因子MYB31与辣椒素合成相关基因高度共表达,进一步试验发现其可以通过直接调控辣椒素合成相关基因来参与辣椒素的生物合成,是辣椒产生辣味的原因。

试验分析表明,与辣椒近缘的茄科作物虽然也存在MYB31同源基因,但是MYB31在这些植物中却未转录。这也就解释了虽为同源基因,辣椒辣,而西红柿、土豆等其他茄科作物却不辣的原因。

图6 辣椒素生物合成的转录调控和极辣辣椒进化模式图

三、产生辣觉的原理

我们的舌头感知酸甜苦咸,辣觉实际上并不是味蕾所感受到的味觉,而是舌头、口腔的神经末梢受到刺激而产生的灼烧感。

辣椒素可以快速地和动物体内位于感觉神经元的香草素受体亚型(VRI)结合,感觉神经元接受刺激并传递神经冲动到中枢神经系统。神经冲动传递到大脑后,最终受到的信号却是类似喝了滚烫的水一样的灼烧感,这并非是真正灼烧,而是神经受体被“迷惑”后发出的灼烧幻觉。辣椒素分子停留在口腔黏膜的受体上,产生强烈的热和痛,这种作用正好和灼烧差不多。

辣椒素沾到皮肤上,会使微血管扩张,导致局部皮肤发红、发热,加速代谢率。因此,只要神经能感受到的地方,就能感受到辣。

图7 辣椒素分子与口腔黏膜的受体相结合

此外,不仅是人,猫和狗也不能忍受很辣的食物。然而鸟却不同,也许我们曾经观察到,乌鸦嚼辣椒,然后很享受的吃完了。辣椒辣不辣,似乎对鸟没什么影响。科学家证明鸟的神经元受体和其他动物是不一样的。鸟的胃也和其他动物构造不同,植物种子在进行消化后并没有损伤侵蚀。 这样植物才能传播。鸟能够承受这种对我们人类以及其他动物来说很辣的膳食。

图8 鸟嚼辣椒

四、辣椒的辣度

各式各样的辣椒自然拥有不同的辣度和口感,该如何准确地评定辣椒的辣度呢?

图9 辣椒最辣的胎座和白筋

1912年美国化学家史高维尔制订了度量辣椒属果实的辣味的单位,即将辣椒磨碎后,用糖水稀释,直到察觉不到辣味,这时的稀释倍数就代表了辣椒的辣度,即为被测物的史高维尔辣度单位(SHU)。例如,甜椒生吃也没有辣味,它的辣度为0~400 SHU,而曾经的网红最辣辣椒——印度断魂椒(Naga Jolokia),它的辣度是1,041,427 SHU。

图10 辣椒辣度

五、减轻辣觉的方法

正因为辣椒素易溶于脂质且难溶于水的化学性质,所以如果你不小心吃了一个很辣的辣椒,那么喝水是没用的。 而是可通过食用富含油脂的食物,使辣椒素溶解于其中,减少辣椒素与感觉神经元的接触,从而达到降低灼烧感的目的。 比如饮用牛奶、果汁, 或食用含奶量高的甜食都是很好的减轻辣觉的优先选择。 因而那些很辣的菜所配上的甜点都特别甜,绝对不是巧合。

如果你辣到手了,可以采取涂抹酒精溶解手上的辣椒素,再用清水洗手,如此三遍即可。还可以使用少量食醋洗手,酸性的食醋会和辣椒碱中和,减轻辣的感觉。当然,用热水洗手也不错,辣椒碱再高温下会产生刺激性蒸发,虽然不及酒精和食醋,但效果比冷水要好。用淘米水泡一下。用盐水洗,刚开始可能会痛,但过一会儿就好了。

图11 辣椒会辣手

辣椒素作为主要的辣味成分,与人们的饮食息息相关。各项研究表明,适量地食用辣椒素有减缓疲劳、降糖降脂、保护肠胃、缓解疼痛、抵抗辐射、治疗癌症等作用,无论是在生活还是临床上都有宝贵的应用价值。然而,长期、过度地摄入辣椒素仍存在各项隐患。因此,应该建立起良好的饮食习惯,以实现辣椒素的效益最大化。

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