辣……其實是一種痛?

By Roshni Printer

 

如果你嚐過一碗地獄拉麵、一抹山葵或一口辣椒,當時的辛酸你一定不會忘記:舌頭像被火燒一樣,淚水從眼角滲出,汗水穿透衣服襲來;沒有一種官能刺激比辣更具威脅性。告訴你一個有趣事實:與其說辣是一種味道,不如說是一種痛。那到底是甚麼驅使人們烹調辛辣的食物,自投痛楚的羅網呢?

 

辣椒含有一種叫辣椒素的生物鹼,它能觸發辣的灼熱感。咀嚼會使辣椒素分子從食物中釋放,並擴散到舌頭的每個角落。然而它們會繞過味覺感受器,並與痛覺感受器結合 [1]。這些名為TRPV1的痛覺感受器原本的作用是在高溫(>43 °C [2])的情況下對腦部作出警告,但它們亦可以被辣椒素觸發。作為正離子通道,TRPV1感受器被觸發時會打開,令正離子得以擴散進入痛覺神經元 [3]。這個增加電勢的過程叫去極化,會觸發神經元發出神經脈衝把信號傳遞至腦部,腦部在詮釋信號後便誤以為我們的舌頭正與灼熱的物件接觸,給予我們嘴巴被火燒的錯覺。

 

如果辣真的是一種痛,為甚麼我們會有多嚐一口的欲望呢?那正是因為我們身體有一個自我調節系統:身體在感到痛楚時會釋放安多酚等激素,安多酚既是天然止痛劑,亦能帶來身心愉悅的感覺 [4]。同時,安多酚亦能提高多巴胺這種神經遞質的水平,使我們更感愉快和興奮 [4]。因此,令我們戀上吃辣的原因正是這些使我們自我感覺良好的化學分子。

 

假如你在吃辣後的第一個反應是拿起一杯水來「救火」的話,你可要再想想!辣椒素是帶有碳氫長鏈的疏水(亦即親脂)非極性分子,喝水只會使辣椒素散落到舌頭的四周,加劇灼熱感。你應該喝奶類製品,因為它們含有非極性的酪蛋白,能與辣椒素結合。與清潔劑去除油脂的原理相近,酪蛋白分子能包圍辣椒素形成微滴,然後能被輕易沖走 [5]。所以一杯奶,或一杯雪糕更能止辣。

 

也有一些食物含有其他能激發TRPV1的化合物,它們有機會亦能觸發TRP家族中的另一種痛覺感受器 — 被稱為「山葵感受器」的TRPA1。黑椒含有胡椒鹼 [6],芥末 [7]和山葵 [8]則含有屬於異硫氰酸鹽的化合物。因為異硫氰酸鹽是細小的揮發性分子,能被吸進鼻腔並刺激裡面的感受器,所以芥末和山葵不止能使口腔灼熱,而且還會嗆鼻。值得留意的是這個過程最終也會令身體釋放出使我們愉悅的化合物。

 

辣椒素既能觸發痛楚,亦意想不到地被用於製造鎮痛藥物。這些產品多為非處方的外用軟膏及鎮痛貼(就是常見的熱感鎮痛貼)[9]。此外辣椒素也在歐洲被批准用於治療神經病變性疼痛 [10],一種源自神經損傷,經常被形容為刺痛或帶灼熱感的疼痛 [11]。研究人員對辣椒素的鎮痛原理提出了一些假設,當中TRPV1的去敏感作用(即以重複刺激的方式去降低其反應)被認為是其中一個可能的原理 [9]。

 

總括而言,辛辣的辣椒素分子既能給予我們愉悅的感覺,亦能為我們帶來痛楚。在科學家繼續揭開辣椒素和其他辛辣分子運作原理的同時,我們也許可以從中汲取知識,最少懂得在下次麻辣大餐前準備好解辣用的牛奶!


References:

[1] Nobel Prize Outreach AB 2023. Press Release: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021. The Nobel Prize. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/

[2] Caterina MJ, Rosen TA, Tominaga M, Brake AJ, Julius D. A capsaicin-receptor homologue with a high threshold for noxious heat. Nature. 1999;398(6726):436-441. doi:10.1038/18906

[3] Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, Rosen TA, Levine JD, Julius D. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature. 1997;389(6653):816-824. doi:10.1038/39807

[4] Choy M, El Fassi S, Treur J. An adaptive network model for pain and pleasure through spicy food and its desensitization. Cogn Syst Res. 2021;66:211-220. doi:10.1016/j.cogsys.2020.10.006

[5] Rohrig B. Hot Peppers: Muy Caliente. American Chemical Society. https://www.acs.org/education/resources/highschool/chemmatters/past-issues/archive-2013-2014/peppers.html

[6] McNamara FN, Randall A, Gunthorpe MJ. Effects of piperine, the pungent component of black pepper, at the human vanilloid receptor (TRPV1). Br J Pharmacol. 2005;144(6):781-790. doi:10.1038/sj.bjp.0706040

[7] Eib S, Schneider DJ, Hensel O, Seuß-Baum I. Relationship between mustard pungency and allyl-isothiocyanate content: A comparison of sensory and chemical evaluations. J Food Sci. 2020;85(9):2728-2736. doi:10.1111/1750-3841.15383

[8] Uchida K, Miura Y, Nagai M, Tominaga M. Isothiocyanates from Wasabia japonica activate transient receptor potential ankyrin 1 channel. Chem Senses. 2012;37(9):809-818. doi:10.1093/chemse/bjs065

[9] O’Neill J, Brock C, Olesen AE, Andresen T, Nilsson M, Dickenson AH. Unravelling the mystery of capsaicin: a tool to understand and treat pain. Pharmacol Rev. 2012;64(4):939-971. doi:10.1124/pr.112.006163

[10] Chung MK, Campbell JN. Use of Capsaicin to Treat Pain: Mechanistic and Therapeutic Considerations. Pharmaceuticals (Basel). 2016;9(4):66. doi:10.3390/ph9040066

[11] Jardín I, López JJ, Diez R, et al. TRPs in Pain Sensation. Front Physiol. 2017;8:392. doi:10.3389/fphys.2017.00392