辣椒為什么這么辣？

在我們的生活中，辣椒是再普通不過的植物了。那么，辣椒為什么這么辣?辣椒的辣味受哪些因素的影響?這些都是科學(xué)家十分關(guān)注的熱門話題。科學(xué)家前往辣椒的故鄉(xiāng)——玻利維亞森林，希望能找到答案。

辣椒素的作用

大多數(shù)種類植物的種子都藏在果實(shí)里，在被鳥類和其他嚙齒類動(dòng)物食用后，通過排泄得以散播。辣椒種子的傳播途徑也是如此。但如果植物種子在被嚙齒動(dòng)物吃掉后，又經(jīng)過了它們的消化，那就幾乎不能再發(fā)芽了。因此，許多植物的葉、根或果實(shí)會(huì)產(chǎn)生毒素或難聞的氣味以嚇退這類動(dòng)物?？茖W(xué)家猜測(cè)，辣椒應(yīng)該也不例外，辣椒產(chǎn)生辣椒素可能也是為了恐嚇動(dòng)物，以免辣椒種子被它們吃掉。可是，生態(tài)學(xué)家圖克斯伯里在辣椒的故鄉(xiāng)——玻利維亞森林對(duì)辣椒進(jìn)行仔細(xì)研究后，得出了不同的結(jié)論。

圖克斯伯里發(fā)現(xiàn)，在玻利維亞，同一種辣椒的辣味在不同的地方有著很大的差異，有的辛辣無比，有的不但不辣，反而有淡淡的甜味。他還發(fā)現(xiàn)，雖然嚙齒動(dòng)物的確只愛吃甜的辣椒而不愛吃辣的辣椒，但鳥類卻不懼怕辣椒(對(duì)于辣椒來說，辣椒素還可以減緩鳥類對(duì)種子的消化作用，使種子的外皮軟化，從而更有利于種子將來的萌芽)。如此來看，辣椒素的作用并不完全是為了恐嚇動(dòng)物。

那么，辣椒素的作用究竟是什么呢?隨著研究的深入，圖克斯伯里了解到，辣椒素其實(shí)是用來對(duì)付一些更為微小的辣椒的敵人的。

在玻利維亞，真菌對(duì)于辣椒來說，就是比嚙齒動(dòng)物更具威脅性的敵人——感染真菌的成熟野生辣椒的比例超過了90%，這也是造成其種子死亡的主要原因?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，在辣椒葉的底部常常懸掛著一些看起來像紅色甲殼蟲的昆蟲，真菌就是通過它們?cè)诶苯分g傳播開的。進(jìn)一步的顯微鏡觀察表明，辣椒外皮上的疤痕多數(shù)都是被這些半翅目昆蟲啃噬造成的，而且疤痕數(shù)越多，辣椒感染真菌越嚴(yán)重。

圖克斯伯里最終總結(jié)出這樣一條規(guī)律:辣椒素含量越多的辣椒，越不容易感染真菌。由于真菌多生長在潮濕環(huán)境中，因此辣椒對(duì)外界環(huán)境會(huì)作出相應(yīng)的變化:環(huán)境越濕潤，辣椒就越辣。實(shí)驗(yàn)室的研究也證明:從甜椒里培育出的真菌能很容易地被一點(diǎn)點(diǎn)辣椒素所抑制，而那些能在稍辣的辣椒中生存的真菌，其耐受辣椒素的能力明顯強(qiáng)很多;生長在真菌易滋生、昆蟲侵襲嚴(yán)重的地區(qū)的辣椒含有更高水平的辣椒素，而生活在危險(xiǎn)相對(duì)較小地方的辣椒，其味道更像甜椒。

可見，辣椒素的作用并不是為了阻止動(dòng)物啃食辣椒的果肉，而是為了抑制真菌生長。一方面，辣椒和其他很多植物一樣，需要利用果實(shí)吸引鳥類和其他饑餓的動(dòng)物來吃食，最終在其消化排泄過程中被散播到各處;另一方面，辣椒又必須抵御那些不懷好意的真菌，以免其種子被殺死。正是辣椒素解決了這個(gè)問題。

當(dāng)然，使用化學(xué)物質(zhì)作為防御害蟲的武器并非辣椒的專利，比如蕃茄在未成熟時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些特別的化學(xué)物質(zhì)，使味道變得很難吃，從而大大增加種子在成熟后才被動(dòng)物采食的機(jī)會(huì)。不過，與辣椒不同的是，大多數(shù)植物的化學(xué)防御物質(zhì)在果實(shí)成熟后會(huì)自動(dòng)消失，而辣椒的辣椒素在成熟后會(huì)不減反增，使其辛辣程度進(jìn)一步提高，這不僅能在最大程度上減少感染真菌的機(jī)會(huì)，同時(shí)又不會(huì)影響鳥類對(duì)辣椒的采食。辣椒的這種變化令人嘆為觀止，而善變與復(fù)雜正是自然選擇最為青睞的特征。

辣椒種植源遠(yuǎn)流長

最近，科學(xué)家在巴哈馬、巴拿馬、厄瓜多爾和秘魯?shù)鹊乜脊虐l(fā)掘出一些燒焦的陶瓷炊具遺跡，研究人員在將其進(jìn)行研磨并對(duì)得到的粉末進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn):它們竟然都含有辣椒。由于辣椒在烹制時(shí)大都會(huì)被吃掉，極少留有遺存，因此之前沒有太多證據(jù)顯示史前人類食用過人工種植的辣椒。而這一考古新發(fā)現(xiàn)表明，美洲人至少在6000年前就開始種植辣椒了。

從歷史上看，辣椒在世界范圍傳播開的速度是非常驚人的，這多少要感謝哥倫布，因?yàn)槭撬?492年在伊斯帕尼奧拉島探險(xiǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)并將辣椒帶回西班牙。之后50年，辣椒被帶到了印度、日本和中國。1621年，英國人把辣椒帶到了美國。葡萄牙人則把辣椒和煙草、棉花一起帶到了非洲。在歐洲，辣椒最初并未受到歡迎，而在美國則一度被視為珍貴的香料。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部門的估計(jì)，現(xiàn)在美國人平均每年的辣椒消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蘆筍、花椰菜及綠豆。

為什么人類種植辣椒的歷史如此悠久?為什么人類對(duì)辣椒“情有獨(dú)鐘”?科學(xué)家認(rèn)為，除了辣椒的調(diào)味效果外，更重要的是，辣椒對(duì)史前人類在艱苦環(huán)境下的生存起到了重要作用。辣味可以殺菌，使食物更加安全。至少，古代瑪雅人已經(jīng)知道將辣椒加入藥物制劑中，用于治療感染和某些胃腸道疾病。

在大多數(shù)人的印象中，辣椒不過是一種充滿辛辣味的植物而已。其實(shí)，辣椒的辣味可謂五花八門，吃起來也各有一番滋味。有的辣椒一咬就辣，有的是咽下去才覺辣，有的吃后滿嘴都辣，有的辣前舌，有的辣喉嚨，有的聞起來辣，吃起來更辣，還有的在幾米遠(yuǎn)的地方就能嗆到人。從外觀上看，辣椒辣的程度與辣椒的顏色有一定的關(guān)系。通常，紅色的比綠色的辣，綠色的比紫色、黃色和黑色的辣，這是因?yàn)槔苯吩诔墒鞎r(shí)會(huì)變成紅色，辣味最強(qiáng)。黃色、紫色辣椒等大多為甜椒。目前世界上辣椒的種類繁多，人們對(duì)辣的體會(huì)也各有不同。

吃辣椒會(huì)上癮嗎

美國研究人員在調(diào)查36個(gè)國家的4500道菜品后得出一個(gè)結(jié)論:遠(yuǎn)古時(shí)期的食辣者獲得了一種在艱苦環(huán)境下生存的優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)通過基因遺傳，使后代越來越覺得辣味品味道鮮美。對(duì)不吃辣者而言，嗜辣者總讓人難以理解:難道吃辣能上癮?讓我們來看看“辣癮”的由來。

當(dāng)辣椒的辣味一刺激到舌頭、嘴的神經(jīng)末梢時(shí)，大腦就會(huì)立即命令全身“戒備”:心跳加速，唾液或汗液分泌增加，腸胃加倍“工作”，同時(shí)釋放出內(nèi)啡肽;若再吃一口，大腦會(huì)以為痛苦襲來，于是就會(huì)釋放出更多的內(nèi)啡呔。持續(xù)不斷釋放出的內(nèi)啡呔會(huì)使人感到輕松興奮，產(chǎn)生吃辣后的“痛快”感覺。這就是吃辣椒“上癮”的一個(gè)因素。吃辣椒“上癮”的另一個(gè)因素是辣椒素的作用——味覺細(xì)胞在接觸到辣椒素后會(huì)更加敏感，從而感覺到食物的美味。

在印度東北部山區(qū)盛產(chǎn)一種辣椒，由于奇辣無比，被當(dāng)?shù)厝朔Q之為“魔鬼辣椒”。1912年，美國藥劑師史高維爾發(fā)明了一種測(cè)定辣度的方法，即通過測(cè)定辣椒中辣椒素的含量，將辣的程度分為0～30萬史高維爾單位不等，這種方法一直沿用至今。沒有辣味的西班牙甜椒的辣度為0史高維爾單位，而“魔鬼辣椒”的辣度超過100萬史高維爾單位，被吉尼斯紀(jì)錄確認(rèn)為世界上最辣的辣椒?！澳Ч砝苯贰背皇秤猛?，在當(dāng)?shù)剡€常被用來治療胃病和消暑。有趣的是，“魔鬼辣椒”在躋身吉尼斯紀(jì)錄之后一夜成名，身價(jià)迅速上升。如今，當(dāng)?shù)厝艘呀?jīng)認(rèn)識(shí)到“魔鬼辣椒”的價(jià)值，開始把致富希望寄托在這種手指大小的辣椒上，“魔鬼辣椒”的種植面積不斷增加。

辣椒還和營養(yǎng)及醫(yī)學(xué)價(jià)值掛上了鉤。辣椒含有豐富的維生素，辣椒素具有抗炎及抗氧化作用，有助于降低罹患心臟病及其他一些隨年齡增長而出現(xiàn)的慢性病的風(fēng)險(xiǎn)?？茖W(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，有辣椒的飯菜能增加人體的能量消耗，幫助減肥。以前人們認(rèn)為經(jīng)常吃辣椒會(huì)刺激胃部，甚至引起胃潰瘍，但事實(shí)剛好相反:辣椒素不但不會(huì)引起胃酸分泌的增加，反而會(huì)抑制胃酸的分泌，刺激堿性黏液的分泌，有助于預(yù)防和治療胃潰瘍。紅辣椒中還有一種被叫做“番辣椒素”的化學(xué)物質(zhì)，能幫助清除鼻塞。科學(xué)家解釋說，番辣椒素與某些感冒藥、咳嗽藥很相似，而吃辣椒比吃藥更好，因?yàn)橥耆珱]有副作用。

我們?cè)诔岳苯窌r(shí)會(huì)感到很熱，自然而然地會(huì)想喝水或吃些主食來沖淡辣味。事實(shí)上這樣做的效果并不理想，因?yàn)槔苯匪貢?huì)緊緊地與味覺器官上的神經(jīng)受體相結(jié)合。此外，辣椒素不溶于水，只與脂肪、油類及酒精相結(jié)合，這也就是為什么啤酒比水更容易沖淡辣味的原因。最好的緩解辣味的食物是牛奶，尤其是脫脂牛奶。牛奶中的酪蛋白能很好地和辣椒素結(jié)合。因此，如果你在切辣椒時(shí)被辣到了皮膚，用冷水沖洗是不能徹底解決問題的，你應(yīng)該采取涂抹酒精、食醋或洗熱水等方法來去除辣味，然后再用清水洗手。用熱水洗手是因?yàn)槔苯穳A在高溫下會(huì)蒸發(fā)，雖然效果不如酒精和食醋，但比冷水要好。

辣椒的另類用途

據(jù)報(bào)道，印度國防部正計(jì)劃將某種辣椒制成炸彈，用作軍人在戰(zhàn)場(chǎng)上的一種武器，正所謂“以辣退敵”!印度國防部的科學(xué)家稱，這種辣椒奇辣無比，大頭針頂部的圓珠大小的這種辣椒量就足以炮制一千份食物。在處理這種辣椒時(shí)，工作人員必須佩戴手套及安全眼鏡。如果將這種辣椒磨碎制成“辣椒炸彈”，其威力可引致嚴(yán)重灼傷等強(qiáng)大效果，頃刻之間令敵方完全喪失還擊之力。據(jù)說美國紐約的警察也配備了一種“辣椒槍”，其外形像步槍，可以發(fā)射裝滿辣椒粉的塑料球，令人窒息和咳嗽，專門用于制服情緒不穩(wěn)定的鬧事者。

除了能被制成殺人武器，辣椒或許還能被開發(fā)成新型的局部麻醉劑?？茖W(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，辣椒素可幫助某些麻醉藥進(jìn)入細(xì)胞，從而增強(qiáng)麻醉藥的效用。這一發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)新的麻醉劑:既可緩解疼痛又不會(huì)導(dǎo)致麻痹和暫時(shí)性的癱瘓。我們目前所使用的許多局部麻醉劑都存在諸多的副作用，原因是它們會(huì)關(guān)閉傳輸觸覺信息及控制運(yùn)動(dòng)信息的神經(jīng)活動(dòng)。例如很多人在進(jìn)行口腔局部麻醉后，會(huì)出現(xiàn)流口水、胡言亂語以及舌頭麻木等情況。辣椒素的作用原理完全不一樣，它能開啟痛覺神經(jīng)上的通道，從而提高感知疼痛的臨界值。

研究人員用辣椒素對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行了如下一些實(shí)驗(yàn)。

在第一個(gè)試驗(yàn)中，研究人員先在小鼠的坐骨神經(jīng)附近注射局部麻醉劑，小鼠起初還會(huì)表現(xiàn)出正常的疼痛反應(yīng);然后，他們?cè)谧⑸渚植柯樽韯┲蠼又⑸淅苯匪?，結(jié)果小鼠的疼痛感覺很快神奇般地消失，而且這種止痛效果持續(xù)了大約90分鐘。

在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究人員往小鼠的腳上同時(shí)注射局部麻醉劑和辣椒素，然后把小鼠放在熱板上直到它們感覺到灼痛，結(jié)果所有的小鼠都能堅(jiān)持到它們所能承受的最高溫度。

在第三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究人員先在小鼠的坐骨神經(jīng)附近注射局部麻醉劑和辣椒素的混合物，然后用探針給予不同力度的刺激，結(jié)果它們對(duì)最強(qiáng)的刺激都沒有反應(yīng)，其止痛效果達(dá)到了4小時(shí)。尤其重要的是，這些小鼠都沒有出現(xiàn)副作用，說明混合藥物只針對(duì)痛感神經(jīng)細(xì)胞起作用。

科學(xué)家認(rèn)為這個(gè)發(fā)現(xiàn)實(shí)在是很了不起，因?yàn)槔苯返膩碓捶浅V泛。但這項(xiàng)研究成果目前還未能完全應(yīng)用于人類，存在的問題之一是:注射局部麻醉劑是否能完全抵消辣椒素帶來的那種火燒火燎的感覺?當(dāng)然，這樣的問題遲早都會(huì)得到解決，人類有望在不久的將來真正實(shí)現(xiàn)免除手術(shù)帶來的痛苦。