本文來自微信公眾號(hào):返樸(ID:fanpu2019),作者:小葉
原文標(biāo)題:《方便面因太辣遭封殺!吃辣背后竟有這么多科學(xué)》
全球約有三分之一的人每天都吃辣椒。幾千年來,人們一邊忍受著辣椒帶來的刺痛感和灼燒感,一邊又孜孜不倦地將其融入飲食中。為何人們?nèi)绱讼矚g吃辣?不同領(lǐng)域的科學(xué)家從不同方面給出了可能的揭示,但也無法完全理解人類如此偏愛辣椒的原因。食用那些超級(jí)辣的辣椒可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的身體不適,請(qǐng)量力而食。
炎炎夏日,又到了吃辣的好時(shí)節(jié)。然而,有些地方的人無辣不歡,有些地方卻盡舉國(guó)之力禁止食辣。近日媒體報(bào)道,丹麥?zhǔn)称饭芾砭忠箜n國(guó)三養(yǎng)食品召回旗下生產(chǎn)的三款以超辣出名的火雞面,原因是其中辣椒含量“過高,可能會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者急性中毒?!?strong>[1]
無獨(dú)有偶,德國(guó)也曾全國(guó)禁止銷售一款魔鬼辣椒薯片,起因是一名 14 歲學(xué)生食用后數(shù)小時(shí)發(fā)生食物中毒,最終不幸去世。[2]
如此看來,辣椒正應(yīng)驗(yàn)了那句老話:“汝之蜜糖,彼之砒霜?!比绱朔至训脑u(píng)價(jià)背后,究竟有什么科學(xué)道理呢?
諾獎(jiǎng)得主解密催辣機(jī)制
辣椒入口,會(huì)在口腔內(nèi)先產(chǎn)生刺痛感,隨后是陣陣灼熱感,仿佛口中燃燒著熊熊火焰。而這真實(shí)的痛感與虛幻的熱感,正是辣椒中的辣椒素與我們體內(nèi)的辣椒素特異性受體 —— 香草素受體 1 型(TRPV1)聯(lián)手“導(dǎo)演的一出好戲”。另外,也正是對(duì)辣椒素受體的研究,讓美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家 David Julius 成為 2021 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主之一 [3]。
早在 20 世紀(jì) 90 年代后期,David Julius 就帶領(lǐng)加州大學(xué)舊金山分校團(tuán)隊(duì),積極分析辣椒素如何引起我們接觸時(shí)產(chǎn)生的感覺。通過各種實(shí)驗(yàn)手段,他終于成功識(shí)別并克隆出 TRPV1,從分子層面展示了身體感知辣的基礎(chǔ):TRPV1 是由疼痛、熱(≥42℃的傷害性熱)激活的離子通道,特異性識(shí)別傷害性刺激的傳入神經(jīng)元,廣泛分布在身體多個(gè)組織器官內(nèi)。當(dāng)口腔接觸到辣椒素時(shí),TRPV1 立刻被激活,產(chǎn)生電信號(hào),沿著傷害性傳入神經(jīng)元被傳送至大腦,大腦將這些信號(hào)統(tǒng)一解讀為“疼痛”刺激。從科學(xué)角度來說,辣覺被定義為“痛覺”[4-5]。
除了痛感,辣椒素又如何讓我們覺得熱呢?食用辣椒或辣椒類物質(zhì)產(chǎn)生的熱并非物理升溫的結(jié)果,而是我們被辣到后,對(duì)熱的感受更敏感了。TRPV1 被辣椒素激活的同時(shí),對(duì)溫度感受的閾值同時(shí)也被降低,即使不到 42℃的體溫也會(huì)誘導(dǎo) TRPV1 向大腦傳送傷害性熱信號(hào),讓大腦產(chǎn)生對(duì)“熱”的異常感知。所以,在辣椒素和溫度的雙重刺激下,表達(dá) TRPV1 受體的感覺神經(jīng)元興奮性也得到增強(qiáng)。綜合下來,我們的感受被“異?!胺糯螅谥歇q如“噴火”。
接下來,我們的身體也對(duì)刺激做出了反應(yīng),這仍然與 TRPV1 受體相關(guān)。TRPV1 這種非選擇性陽(yáng)離子通道在神經(jīng)和非神經(jīng)組織中都會(huì)表達(dá),它的激活導(dǎo)致大量鈣離子內(nèi)流,增加非神經(jīng)組織中的鈣離子濃度,介導(dǎo)多種神經(jīng)肽的釋放,如 P 物質(zhì)(SP)和降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)。前者可引發(fā)血管舒張,血管通透性增加,導(dǎo)致水腫,還刺激肥大細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì),誘導(dǎo)白細(xì)胞釋放蛋白酶和活性氧。而 CGRP 則放松動(dòng)脈,調(diào)節(jié)皮膚血液流量,引發(fā)神經(jīng)源性炎癥。[6-7] 于是,我們的機(jī)體出于“自身防御“誘發(fā)炎癥反應(yīng),開始流汗、流鼻涕、臉紅、腫脹等。
食辣:痛并快樂著
既然吃辣讓我們又痛又上火,為什么人類卻如此欲罷不能呢?有記錄表明,辣椒使用最早可追溯回公元前 7000 年的中美洲 [8],而發(fā)表在《科學(xué)》(Science)上的文章 [9] 揭示了直到 6000 年前,從巴哈馬群島到安第斯山脈,人類開始種植并食用馴化的辣椒,甚至在某些地區(qū),辣椒種植比陶器出現(xiàn)的時(shí)間都早。15 世紀(jì)的大航海時(shí)代,哥倫布和其他早期探險(xiǎn)家將辣椒從美洲帶回了歐洲舊大陸,隨后通過海上航線、陸上絲綢之路,讓辣椒在全球傳播開來。時(shí)至今日,辣椒已成為世界上許多國(guó)家飲食的重要組成,包括西非、東非、印度、東南亞、中國(guó)部分地區(qū)、韓國(guó)等等 [10]。
幾千年來,人們一邊忍受著辣椒帶來的灼痛,一邊又孜孜不倦地將其融入飲食中。美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的心理學(xué)家 Paul Rozin 指出,全球約有三分之一的人每天都吃辣椒。為什么?簡(jiǎn)單來說:就是喜歡。
到目前為止,大部分科學(xué)家仍無法完全理解人類如此偏愛辣椒的原因。不同領(lǐng)域的科學(xué)家從不同方面給出了可能的解釋 [11]。
生物學(xué)家從演化角度解釋為何在某些地區(qū)食用辣椒成為文化偏好。美國(guó)康奈爾大學(xué)的 Jennifer Billing 和 Paul W. Sherman 分析了全球 36 個(gè)國(guó)家超過 4 千份食譜,發(fā)現(xiàn)地區(qū)平均氣溫與飲食中含辣比例之間存在一定關(guān)系 [12]:一個(gè)地區(qū)的平均氣溫越高,當(dāng)?shù)夭惋嬛惺褂眯晾痹系谋壤苍礁撸驗(yàn)楦邷靥鞖馊菀鬃屖澄锟焖僮躺罅课⑸?,而辛辣物質(zhì)有殺菌作用,保證食用安全。而寒冷地區(qū)的人也偏愛吃辣,可能與吃辣產(chǎn)生熱感、帶來體溫升高的生理效應(yīng)有關(guān)。2007 年發(fā)表在《生物科學(xué)、生物技術(shù)和生物化學(xué)》(Bioscience, Biotechnology and Biochemistry)上的研究 [13] 指出,攝入辣椒素會(huì)使體核與體表溫度上升,可以起到一定的御寒作用。
此外,基因似乎也對(duì)食辣產(chǎn)生一定作用。2012 年發(fā)表在《生理學(xué)與行為》(Physiology & Behavior)上的論文 [14] 以芬蘭雙胞胎為受試者,首先讓他們對(duì)辛辣食物的喜好進(jìn)行評(píng)分,隨后通過量化遺傳模型分析遺傳因素與環(huán)境因素對(duì)食辣偏好的影響,發(fā)現(xiàn)不喜歡吃辣的人對(duì)辛辣食物的辣度評(píng)分更高,但對(duì)其產(chǎn)生的愉悅感評(píng)價(jià)更低,遺傳因素對(duì)此偏好的解釋水平位于 18% 至 58%,其余則是環(huán)境因素的作用,說明對(duì)食辣的喜好也可能有遺傳傾向。
心理學(xué)上的“良性自虐“(benign maochism)理論也給出了頗為合理的解釋,幫助理解人們主動(dòng)食辣的動(dòng)機(jī)。所謂良性自虐,是指?jìng)€(gè)體享受那些身體或大腦誤解讀為威脅的負(fù)面體驗(yàn),而個(gè)體一旦意識(shí)到真正的危險(xiǎn)并不存在,認(rèn)知與生理反應(yīng)的差異反而產(chǎn)生愉悅的興奮感。所以,人類喜歡吃辣是主動(dòng)尋求負(fù)面體驗(yàn)的行為。Rozin 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開研究,驗(yàn)證了八類屬于良性自虐的體驗(yàn) [15],其中食辣屬于灼痛類經(jīng)驗(yàn)。個(gè)體食辣給身體發(fā)出了受到威脅的”錯(cuò)誤警報(bào)“,導(dǎo)致身體做出一系列防御反應(yīng),但同時(shí)個(gè)體又意識(shí)到危險(xiǎn)并不存在,食辣所遭的罪反而變成刺激享受。而且,該研究還提出,當(dāng)個(gè)體食用的辣度剛好略低于其承受能力時(shí),可能產(chǎn)生最愉悅的食辣體驗(yàn),但仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。
你能承受多少級(jí)的辣度?
愛吃辣的人,往往對(duì)自己承受辣度的能力頗為自信。那么,如何量化評(píng)價(jià)這種能力呢?斯科維爾指數(shù)(Scoville Scale)提供了詳細(xì)的參考度量。
1912 年,美國(guó)藥劑學(xué)家 Wilbur Scoville 設(shè)計(jì)出一套名為“斯科維爾感官測(cè)試“(Scoville Organoleptic Test)的主觀評(píng)價(jià)方法,來度量不同辣椒品種內(nèi)辣椒素的含量。他以自己的姓作為辣椒素含量單位,稱為”斯科維爾辣度單位“,縮寫為 SHU。不過,他的實(shí)驗(yàn)方法主要依賴受試者的個(gè)人主觀感受,后人研發(fā)出更為客觀的”高效液相色譜“法來測(cè)量,但辣椒素含量單位 SHU 卻被保留下來,沿用至今 [16]。
以下表為例,甜椒完全不含辣椒素,所以其斯科維爾指數(shù)為 0;墨西哥辣椒介于 2500 SHU 至 10000 SHU 之間,而斯科維爾指數(shù)最高的也是當(dāng)今世界上最辣的辣椒 ——X 辣椒,辣度為 269 萬多 SHU。但這種辣椒是人工培育品種,由曾經(jīng)為全世界最辣的卡羅萊納死神辣椒的創(chuàng)造者、美國(guó)辣椒育種專家 Ed Currie 經(jīng)過 10 年栽培而成,Currie 通過選擇性育種,讓辣椒雜交品種逐漸顯現(xiàn)出所需特性,后歷經(jīng)十多代的培育將特性穩(wěn)定下來,最終產(chǎn)生了最強(qiáng)烈的辣味 [17]。不過,食用這些超級(jí)辣的辣椒可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的身體不適,請(qǐng)量力而食。
如果不熟悉 SHU 以數(shù)字方式衡量辣度,那么我國(guó)作為食辣大國(guó)和辣椒生產(chǎn)大國(guó),也有傳統(tǒng)的辣度分級(jí):“微辣、中辣、高辣、極辣“等。微辣的口感表現(xiàn)為舌頭和口腔感受到極其輕微的刺激感,大部分人都能承受。當(dāng)辣度上調(diào)至中辣,舌頭和口腔已能感受到一定的刺痛和灼燒感,家常菜虎皮青椒的口感便是如此。而食用高辣的辣椒,舌頭、口腔會(huì)出現(xiàn)顯著的灼痛感,不擅長(zhǎng)吃辣的人可能已經(jīng)開始出汗、流鼻涕、打噴嚏,甚至辣出眼淚。而極辣級(jí)別的辣椒,如云南的涮涮辣椒,幾乎不供人直接食用,因?yàn)樗a(chǎn)生的刺激讓大多人都無法承受 [18]。
上述辣度等級(jí)以個(gè)人主觀感受為主,缺乏一定的統(tǒng)一性和精確度。2006 年,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院受國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委委托,制定針對(duì)辣椒和辣椒制品的辣度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),此后各地方和企業(yè)也開始對(duì)辣度進(jìn)行更精確的定義。2014 年,四川旅游學(xué)院食品科學(xué)系和烹飪科學(xué)四川省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室結(jié)合斯科維爾指數(shù)、食品中辣椒素類物質(zhì)含量以及傳統(tǒng)辣度分級(jí)概念,將 123 道川菜分出微辣、中辣、辣、特辣 4 個(gè)等級(jí) [19]。
2020 年,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所聯(lián)合企業(yè)團(tuán)隊(duì),在《國(guó)際食品特性雜志》(International Journal of Food Properties) 上發(fā)表了關(guān)于使用李氏辣度(Li Spicy Unit,縮寫為 LSU)來度量火鍋底料等辣椒調(diào)味品辛辣程度的論文 [20]。團(tuán)隊(duì)以“度“為單位,把火鍋辣度分成 6 個(gè)等級(jí):微辣(9°~ 29°)、低辣(30°~ 39°)、中辣(40°~ 49°)、高辣(50°~ 59°)、特辣(60°~ 69°)、暴辣(≥ 70°)[21],幫助消費(fèi)者更直觀地選擇適合自己口味以及承受能力范圍內(nèi)的辛辣食物。
科學(xué)解辣小功略
鑒于每個(gè)人對(duì)辣的耐受不同,如果不幸高估了自己,舌頭被狠狠辣到,灼燒感難以忍受,我們?cè)撊绾斡行Ы饫蹦?[22]?
第一個(gè)有效方法便是破壞辣椒素于 TRPV1 受體的結(jié)合。由于辣椒素只溶解于油脂和酒精,并不溶于水,喝水并不能解辣,反而會(huì)將辣椒素?cái)U(kuò)散到整個(gè)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有助于解辣。乳制品不僅包含油脂,還含有酪蛋白(casein),這種蛋白是非極性分子,能夠與同樣是非極性分子的辣椒素結(jié)合,將其溶解,消除灼燒感。所以,諸如全脂冰牛奶、全脂優(yōu)酪乳或者冰淇淋等都是解辣“高手“。
除此之外,淀粉類食物也能發(fā)揮一定的緩解作用,比如米飯、面包、土豆等。雖然淀粉無法溶解辣椒素,但能夠像海綿一樣吸附辣椒素,縮短辣味持續(xù)的時(shí)長(zhǎng),消弭辛辣感。所以如果沒有牛奶的話,不小心被辣到時(shí)不妨多扒幾口飯。
第二個(gè)方法是干擾大腦對(duì)辣的感知,例如蔗糖。一方面,辣味和甜味的刺激作用于口腔內(nèi)不同的受體細(xì)胞,這些細(xì)胞激活后會(huì)相互作用,干擾大腦僅對(duì)辣味的感知。另一方面,大腦在接受甜味刺激后會(huì)釋放鎮(zhèn)痛物質(zhì),緩解辣味產(chǎn)生的刺痛感。
第三個(gè)方法則是利用酸性物質(zhì)來中和堿性辣椒素,例如檸檬、酸梅、甜橙等,都能緩解辛辣感。
另外,2018 年發(fā)表在《生理學(xué)與行為》期刊上的文章提出了一個(gè)有趣發(fā)現(xiàn)文 [23]:完全阻塞鼻腔氣流流通能夠降低 50% 的辣椒素感知水平,原因是鼻孔關(guān)閉之后,舌頭表面溫度會(huì)降低,降溫則減少了激活 TRPV1 的可能性。也許以后被辣嗆到時(shí),還可以嘗試捏緊鼻孔,用物理方法解辣?
韓國(guó)三養(yǎng)火雞面曾在 2021 年的韓國(guó)品牌大獎(jiǎng)評(píng)選中,當(dāng)選中國(guó)消費(fèi)者最滿意的韓國(guó)方便面品牌,如今卻在丹麥意外遭遇封殺。畢竟主要出于健康顧慮,并非所有人都能接受辣度高達(dá) 4400 多 SHU 的方便面,尤其是對(duì)于味覺和消化系統(tǒng)更敏感的兒童和身體虛弱的成年人,他們將面臨包括惡心、嘔吐、胃腸道副作用等更高風(fēng)險(xiǎn)的不良反應(yīng)。所以,辣味能夠給生活增添活力,但同時(shí)也小心不要給健康增加負(fù)擔(dān)。
參考資料
[1] http://m.ce.cn/gj/gd/202406/17/t20240617_39039091.shtml
[2] https://c.m.163.com/news/a/J4J91L7U05527UO2.html
[3] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/
[4] https://www.nature.com/articles/39807
[5] https://neu-reality.com/2021/10/2021nobel/
[6] https://www.frontiersin.org/journals/oncology/articles/10.3389/fonc.2019.01087/full
[7] https://neu-reality.com/2021/10/2021nobel/
[8] https://www.nytimes.com/2010/09/21/science/21peppers.html?auth=login-google1tap&login=google1tap
[9] https://www.science.org/doi/10.1126/science.1136914
[10] https://www.scientificamerican.com/blog/thoughtful-animal/on-capsaicin-why-do-we-eat-love-hot-peppers/
[11] https://journal.psych.ac.cn/xlkxjz/article/2018/1671-3710/1671-3710-26-9-1651.shtml
[12] https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/420058
[13] https://journal.psych.ac.cn/xlkxjz/article/2018/1671-3710/1671-3710-26-9-1651.shtml
[14] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031938412003095?via%3Dihub
[15] https://www.cambridge.org/core/journals/judgment-and-decision-making/article/glad-to-be-sad-and-other-examples-of-benign-masochism/48C0EC2F04412F3CB6EBC18B5E539BE8
[16] https://en.wikipedia.org/wiki/Scoville_scale
[17] https://en.wikipedia.org/wiki/Pepper_X
[18] http://www.ddcpc.cn/detail/d_shehui/11515115741094.html
[19] https://www.spkx.net.cn/fileup/HTML/20150429.shtml#:~:text=%E6%A0%B9%E6%8D%AE%E8%BE%A3%E5%BA%A6%E7%9A%84%E5%BC%BA,%E8%BE%A3%E6%A4%92%E7%B4%A0%E7%B1%BB%E7%89%A9%E8%B4%A8%E5%90%AB%E9%87%8F
[20] https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10942912.2019.1711116
[21] https://iua.caas.cn/xkqk/xk/232276.htm
[22] https://helloyishi.com.tw/healthy-eating/other-healthy-eating-tips/get-rid-of-spicy-mouth/
[23] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031938418302270?via%3Dihub
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