炎炎夏日，又到了吃辣的好時節(jié)。然而，有些地方的人無辣不歡，有些地方卻盡舉國之力禁止食辣。近日媒體報道，丹麥?zhǔn)称饭芾砭忠箜n國三養(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，可能會導(dǎo)致消費者急性中毒。”
無獨有偶，德國也曾全國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)小時發(fā)生食物中毒，終不幸去世。
如此看來，辣椒正應(yīng)驗了那句老話：“汝之蜜糖，彼之砒霜。”如此分裂的評價背后，究竟有什么科學(xué)道理呢？
諾獎得主解密催辣機制
辣椒入口，會在口腔內(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，也正是對辣椒素受體的研究，讓美國神經(jīng)科學(xué)家戴維·朱利葉斯（David Julius）成為 2021 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主之一。
早在 20 世紀(jì) 90 年代后期，戴維·朱利葉斯（David Julius） 就帶領(lǐng)加州大學(xué)舊金山分校團隊，積極分析辣椒素如何引起我們接觸時產(chǎn)生的感覺。
通過各種實驗手段，他終于成功識別并克隆出 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，特異性識別傷害性刺激的傳入神經(jīng)元，廣泛分布在身體多個組織器官內(nèi)。當(dāng)口腔接觸到辣椒素時，TRPV1 立刻被激活，產(chǎn)生電信號，沿著傷害性傳入神經(jīng)元被傳送至大腦，大腦將這些信號統(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”。
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，對熱的感受更敏感了。
TRPV1 被辣椒素激活的同時，對溫度感受的閾值同時也被降低，即使不到 42℃ 的體溫也會誘導(dǎo) TRPV1 向大腦傳送傷害性熱信號，讓大腦產(chǎn)生對“熱”的異常感知。所以，在辣椒素和溫度的雙重刺激下，表達 TRPV1 受體的感覺神經(jīng)元興奮性也得到增強。綜合下來，我們的感受被“異常”放大，口中猶如“噴火”。
David Julius使用辣椒素識別出TRPV1，由疼痛熱激活的離子通道。來源：nobelprize.org
接下來，我們的身體也對刺激做出了反應(yīng)，這仍然與 TRPV1 受體相關(guān)。TRPV1 這種非選擇性陽離子通道在神經(jīng)和非神經(jīng)組織中都會表達，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 則放松動脈，調(diào)節(jié)皮膚血液流量，引發(fā)神經(jīng)源性炎癥。于是，我們的機體出于“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，辣椒使用早可追溯回公元前 7000 年的中美洲，而發(fā)表在《科學(xué)》（Science）上的文章揭示了直到 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)的時間都早。
15 世紀(jì)的大航海時代，哥倫布和其他早期探險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。時至今日，辣椒已成為世界上許多國家飲食的重要組成，包括西非、東非、印度、東南亞、中國部分地區(qū)、韓國等。
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。美國賓夕法尼亞大學(xué)的心理學(xué)家保羅·羅津（Paul Rozin）指出，全球約有三分之一的人每天都吃辣椒。為什么？簡單來說：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。
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。
美國康奈爾大學(xué)的詹妮弗·比林（Jennifer Billing）和 保羅·謝爾曼（Paul W. Sherman） 分析了全球 36 個國家超過 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：一個地區(qū)的平均氣溫越高，當(dāng)?shù)夭惋嬛惺褂眯晾痹系谋壤苍礁?，因為高溫天氣容易讓食物快速滋生大量微生物，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）上的研究指出，攝入辣椒素會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）上的論文以芬蘭雙胞胎為受試者，首先讓他們對辛辣食物的喜好進行評分，隨后通過量化遺傳模型分析遺傳因素與環(huán)境因素對食辣偏好的影響，發(fā)現(xiàn)不喜歡吃辣的人對辛辣食物的辣度評分更高，但對其產(chǎn)生的愉悅感評價更低，遺傳因素對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，幫助理解人們主動食辣的動機。
所謂良性自虐，是指個體享受那些身體或大腦誤解讀為威脅的負(fù)面體驗，而個體一旦意識到真正的危險并不存在，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尋求負(fù)面體驗的行為。
保羅·羅津帶領(lǐng)團隊展開研究，驗證了八類屬于良性自虐的體驗，其中食辣屬于灼痛類經(jīng)驗。個體食辣給身體發(fā)出了受到威脅的“錯誤警報”，導(dǎo)致身體做出一系列防御反應(yīng)，但同時個體又意識到危險并不存在，食辣所遭的罪反而變成刺激享受。而且，該研究還提出，當(dāng)個體食用的辣度剛好略低于其承受能力時，可能產(chǎn)生愉悅的食辣體驗，但仍需進一步驗證。
你能承受多少級的辣度？
愛吃辣的人，往往對自己承受辣度的能力頗為自信。那么，如何量化評價這種能力呢？斯科維爾指數(shù)（Scoville Scale）提供了詳細(xì)的參考度量。
1912 年，美國藥劑學(xué)家威爾伯·斯科維爾（Wilbur Scoville）設(shè)計出一套名為“斯科維爾感官測試”（Scoville Organoleptic Test）的主觀評價方法，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，他的實驗方法主要依賴受試者的個人主觀感受，后人研發(fā)出更為客觀的“高效液相色譜”法來測量，但辣椒素含量單位 SHU 卻被保留下來，沿用至今。
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)高的也是當(dāng)今世界上辣的辣椒——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)為全世界辣的卡羅萊納死神辣椒的創(chuàng)造者、美國辣椒育種專家埃德·柯里（Ed Currie）經(jīng)過 10 年栽培而成，埃德·柯里（Ed 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，終產(chǎn)生了強烈的辣味。
不過，食用這些超級辣的辣椒可能會引發(fā)嚴(yán)重的身體不適，請量力而食。
數(shù)據(jù)來源：wiki
如果不熟悉 SHU 以數(shù)字方式衡量辣度，那么我國作為食辣大國和辣椒生產(chǎn)大國，也有傳統(tǒng)的辣度分級：“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、口腔會出現(xiàn)顯著的灼痛感，不擅長吃辣的人可能已經(jīng)開始出汗、流鼻涕、打噴嚏，甚至辣出眼淚。而極辣級別的辣椒，如云南的涮涮辣椒，幾乎不供人直接食用，因為所產(chǎn)生的刺激讓大多人都無法承受。
上述辣度等級以個人主觀感受為主，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)院受國家標(biāo)準(zhǔn)委委托，制定針對辣椒和辣椒制品的辣度國家標(biāo)準(zhǔn)，此后各地方和企業(yè)也開始對辣度進行更精確的定義。
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)校重點實驗室結(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)辣度分級概念，將 123 道川菜分出微辣、中辣、辣、特辣 4 個等級。
研究中排名前 20 辣的川菜名菜，來源：https://www.spkx.net.cn/
2020 年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所聯(lián)合企業(yè)團隊，在《國際食品特性雜志》(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。團隊以“度“為單位，把火鍋辣度分成 6 個等級：微辣（9°~ 29°）、低辣（30°~ 39°）、中辣（40°~ 49°）、高辣（50°~ 59°）、特辣（60°~ 69°）、暴辣（≥ 70°），幫助消費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)解辣小攻略
鑒于每個人對辣的耐受不同，如果不幸高估了自己，舌頭被狠狠辣到，灼燒感難以忍受，我們該如何有效解辣呢？
第一個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，反而會將辣椒素擴散到整個口腔甚至喉部，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)的時長，消弭辛辣感。所以如果沒有牛奶的話，不小心被辣到時不妨多扒幾口飯。
第二個方法是干擾大腦對辣的感知，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)胞激活后會相互作用，干擾大腦僅對辣味的感知。另一方面，大腦在接受甜味刺激后會釋放鎮(zhèn)痛物質(zhì)，緩解辣味產(chǎn)生的刺痛感。
第三個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有趣發(fā)現(xiàn)：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，舌頭表面溫度會降低，降溫則減少 L 了激活 TRPV1 的可能性。也許以后被辣嗆到時，還可以嘗試捏緊鼻孔，用物理方法解辣？
韓國三養(yǎng)火雞面曾在 2021 年的韓國品牌大獎評選中，當(dāng)選中國消費者滿意的韓國方便面品牌，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 4400 多 SHU 的方便面，尤其是對于味覺和消化系統(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)險的不良反應(yīng)。
所以，辣味能夠給生活增添活力，但同時也小心不要給健康增加負(fù)擔(dān)。
參考文獻
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責(zé)編丨鐘艷平
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