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為什麼說辣是一種痛覺而非味覺?

2019年01月31日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 5 ℃ 次

【楊四院的回答(266票)】:

貼一篇以前大一寫的科普

「前幾日寢室聚餐,去了家湘菜館(杜絕植入式廣告,從你我做起),湘菜館嘛自然是各種辣椒炒得不亦樂乎。可憐的東北漢子BAMBOO童鞋一不小心吃到了一口辣椒,於是乎各種悲鳴,欲拿水解之,不料慌亂之中誤將一口開水吞入嘴中,這哥們當時那表情,真叫一個銷魂啊~

於是一個問題由此引出,「辣」和「燙」是同一種感覺嗎?如若不是,為何在吃辣的同時喝燙的東西會感覺辣上加辣呢?如若相同,那麼喝冰水能真正解辣嗎?當時自然是未能給出答案,本著極客的精神,回來後我略微研究了一下這個問題,現將結果與大家分享,算是科普一把吧。

首先,我們需要明白「辣」這種感覺究竟是怎麼來的。人之所以會感覺到辣,是因為辣椒,生薑等蔬菜中一些化合物的功勞(譬如辣椒素、姜酮、姜醇等等),而在這幾種化合物中,辣椒素又是群眾最喜聞樂見的,分佈最廣泛的辣味物質。這種物質全名叫

【(反式) 8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺】,各種別名:

【洛裡維德;壬酸香草酰胺;合成辣椒素;辣椒素;合成辣椒鹼;辣椒鹼;羥基甲氧基苄基壬酰胺;壬酰-4-羥基-3-甲氧基苄胺;N-(4-羥基-3-甲氧基苄基)壬酰胺】

人體攝入辣椒素後,該物質通過初級傳入神經元末梢和胞膜上特殊的分子受體對人體產生作用,這一受體就叫做辣椒素受體(小受啊···),又稱香草醛體(vanilloid receptor,VR1)。辣椒素與 VR1結合,就馬上激活了直接和小受體連在一起的膜離子通道。這是一個相對非特異性的陽離子通道。通道開放後主要是鈣離子(也有鈉離子)進入細胞內,鉀離子出細胞,一些氯離子也相應進入細胞內平衡電荷。VR1 偶聯的通道不同於電壓門控通道(就是跟高中學的那玩意不是一個機制),它不能被鈉、鉀、鈣離子通道阻斷阻滯。但能被釕紅(某種猥瑣物質)(rubeniumred)阻斷。這種VR1是人體痛覺感受機制的一部分(只是實驗推測,未嚴格證明)。辣椒激活VR1,鈣離通道開放,鈣離子內流,胞質中鈣離子濃度升高,引起神經元及其纖維釋放神經肽(這才是關鍵),如:P物質、神經激肽A、降鈣素基因相關肽、血管活性腸肽和興奮性氨基酸,如谷氨酸、天門冬氨酸。辣椒素引起神經細胞釋放P物質的具體機尚不完全清楚,Purkiss 等在離體培養大鼠背根神經節細胞的實驗中發現,辣椒素引起P物質釋放可能通過兩種機制:一種依賴於細胞外鈣離子和突觸體偶聯蛋白25Kpa(SNAP-25); 另一種,在無細胞外鈣離子的情況下,無需SNAP-25,辣椒素也能成功刺激神經節細胞釋P物質。這個神秘兮兮的P物質是蝦米呢?原來P物質是廣泛分佈於細神經纖維內的一種神經肽。當神經受刺激後,P物質可在中樞端和外周端末梢釋放,與NK1受體結合發揮生理作用。在中樞端末梢釋放的P物質與痛覺傳遞有關,其C-末端參與痛覺的傳遞,N-末端則有能被納洛酮翻轉的鎮痛作用。

所以其實說白了你能感覺到辣就是因為某種叫辣椒素的東西像針一樣紮在你的味蕾上然後讓你的大腦分泌出來各種化學物質讓你感受到一陣陣灼燒般的痛感繼而大腦指揮身體產生一系列應激性反應比如出汗臉紅涕泗橫流等等

現在那兩個問題答案就明顯了,辣和燙其實是不一樣的,燙是實實在在的給你的身體物理加溫,而辣椒素本身並不放熱,更不會讓你燙傷,只是通過化學反應讓你產生灼熱的感覺(有沒有想到柏拉圖?洞穴寓言有木有有木有?)但是,解辣的方法就沒有產辣的原理那麼複雜了,大腦感覺熱是吧,沒問題,來塊冰激凌就搞定了,你要是有閒情逸致也可以伸著舌頭在空調下吹,那樣也能起到同樣的效果~(此處不準確,見下段。)

(感謝 @Laura Tang 同學對於解除辣感方法的指正:冰塊或對著風扇吹並不能達到解除辣感的效果,因為兩者都不能使辣椒素與受體解除接觸,辣椒素不溶於冷水,不但不能沖走且還會使辣椒素更廣泛的擴散到受體中去,加劇灼熱感。TRPV1是一種溫度受體,在辣椒素的作用下的結果是儘管體溫沒有實際升高,但身體會以為體溫正在升高,進而運作降溫機制,進一步降低體溫會加劇這一反應。有效的辦法是喝冷牛奶,或者攝入10%的糖溶液,原因是這些物質可以解除辣椒素於受體的結合。)

另外提醒愛吃辣的童鞋們,吃辣椒久了會上癮的哦~有一個詞叫辣椒素快感 ——「辣椒素快感」是一種通過食用大量富含辣椒素的食物所造成的欣快感。其理論依據為辣椒素所帶來的辛辣感使人體釋放內啡肽,而足夠多的內啡肽通常可使人產生一種類似於"runner's high"的感覺。同志們要注意了!」

希望有幫助

【劉斯鳶的回答(50票)】:

味覺(酸、甜、苦、鹹、鮮)是通過作用於味覺細胞(tastecell)上的受體蛋白,激活味覺細胞以及相連的神經通路。而辣的感覺是通過辣椒素(capsaicin)等作用於舌頭中的痛覺纖維上的受體蛋白而產生的。這條通路同時也是痛覺的傳導通路。因此從神經科學的角度來說辣更類似於痛覺。

不同的化學物質激活受體蛋白,使味覺細胞去極化,之後釋放神經遞質激活下游的神經通路,從而產生相應的味覺(氫離子-酸,葡萄糖;蔗糖、果糖等-甜;奎寧-苦;鈉離子-鹹;氨基酸-鮮)。

其他答案已經提到了辣椒素受體TRPV1,我就不再贅述了。另外的一種在痛覺中起到重要作用的受體是TRPA1。TRPV1能被辣椒素等化學物質以及有害的熱刺激激活;TRPA1能被芥末等化學物質以及有害的冷刺激激活。(此處的激活,主要離子通道在靜息狀態下更容易開放。)當這些TRP通道開放時,陽離子進入細胞,細胞去極化產生動作電位進而激活痛覺神經通路。

不同的食物,產生辣味的化學物質不同,但主要是作用於TRPV1和TRPA1受體。

生薑 – 『Gingerol, or sometimes [6]-gingerol, is the activeconstituent of fresh ginger. Chemically, gingerol is a relative of capsaicinand piperine, the compounds which give chilli peppers and black pepper theirrespective spicyness.』 辣椒素類似物,應該是作用於TRPV1

生大蒜 – allicin,主要作用於TRPA1,也作用於TRPV1

芥末,山葵,小蘿蔔等- Allyl isothiocyanate,作用於TRPA1

引用from neuron to brain的原文來回答辣是味覺還是痛覺的問題:主要在於如何定義味覺。

『It is important to note that taste, as a percept, resultsfrom sensations in addition to those reported by the taste buds. The aromadetected by olfaction, as well as by texture and temperature, which are sensedby somatosensory neurons, all contribute to the ultimate identification andappreciation of food. The hot taste of chili peppers particularly reinforcesthis concept. Hot chilies are not sensed by taste cells per se, but rather bypain fibers in the tongue that are activated by the compound capsaicin. Acapsaicin receptor has been cloned and shown to be a calcium-selective cationchannel. The hot receptor, known as transient receptor potential (subfamily V,member 1), or TRP-V1, is also found in small diameter sensory fibers (C fibers)responding to noxious temperatures (see following section). Thus, nature hasprovided chili peppers with a chemical targeted to this receptor, possibly todiscourage herbivores by activating pain fibers - a not entirely successfulstrategy in the case of humans with a preference for spicy foods.』

(From neuron to brain, fifth edition p.p. 402-403)

結論:

辣和痛覺的神經通路一致,而與酸、甜、苦、鹹、鮮等味覺神經傳導通路不同。

不同的辣味由不同的化學物質引起,但其激活的受體蛋白大致相同。

參考文獻:

From neuron to brain (fifth edition) by John G. Nicholls, A. Robert Martin,Paul A. Fuchs, David A. Brown, Mathew E. Diamond, David Weisblat p.p. 402-403

Sensory receptors

Gingerol

Allyl isothiocyanate

Macpherson, Lindsey J,Bernhard H Geierstanger, Veena Viswanath, Michael Bandell, Samer R Eid, SunWookHwang, and Ardem Patapoutian. 「The Pungency of Garlic: Activation of TRPA1 andTRPV1 in Response to Allicin.」 Current Biology?: CB 15, no. 10 (May 24,2005): 929–34. doi:10.1016/j.cub.2005.04.018.

Ferrandiz-Huertas, Clotilde,Sakthikumar Mathivanan, Christoph Jakob Wolf, Isabel Devesa, and AntonioFerrer-Montiel. 「Trafficking of ThermoTRP Channels.」 Membranes 4, no. 3(January 19, 2014): 525–64. doi:10.3390/membranes4030525.

【知乎用戶的回答(33票)】:

如果辣是味覺,那菊花一定有味蕾,嗯,一定有

【混吉的回答(34票)】:

【盧文豪的回答(4票)】:

四川人高調表示辣是一種快樂的感覺。

【畢相寧的回答(36票)】:

目前發現,並被廣泛接受的味覺細胞,也就是組成味蕾的細胞,可以感受5類物質:

酸(Sour),苦(Bitter),鹹(Salty),甜(Sweet)和鮮(Umami)

可能存在的還有第六類味覺細胞可以感受脂肪(Fat)

(上圖:受體細胞在舌頭上的分佈)(上圖:受體細胞在舌頭上的分佈)

這些細胞表達的受體蛋白(receptor)不同,統稱味覺受體(Taste receptor);脂肪受體是CD36

而辣椒素類物質(如:Capsaicin)激活的是痛覺受體(nocireceptor)中的溫度受體Trpv1(transient receptor potential cation channel, subfamily V, member 1,瞬態電壓感受器陽離子通道),並且該受體是目前發現的唯一能識別辣椒素的受體。

(上圖:薄荷類激活的受體使體溫降低;辣椒素類激活的受體使體溫升高)(上圖:薄荷類激活的受體使體溫降低;辣椒素類激活的受體使體溫升高)

(上圖:A:各種辣椒;B,C:辣椒素;D:Trpv1受體)

參考文獻:

wiki

Bear, M.F., Connors, B.W., and Paradiso, M.A. Neuroscience: Exploring the Brain. Publisher:Lippincott, 2006, 3rd ed.

【藺佳的回答(66票)】:

關於味覺這件事最早是在一個紅酒講座上聽到的,不知道有沒有參考價值。

舌頭上的味蕾能夠感受到的味道只有甜、酸、苦、鹹四種,具體感知的部位如下:

此外產生的更多是復合的觸覺,而非單純的味覺。辣實際上是一種痛覺+熱的綜合表現,是對外來刺激的一種反應。用最通俗的舉例來說,比如你把辣椒抹在手上,也會感覺到熱以及類似灼傷的感覺,

而這也是為什麼喝冰水會緩解辣感的原因。

【王徐陽的回答(10票)】:

朋友的朋友曾經和朋友這麼說:塗點辣椒在菊花上會覺得辣,塗點鹽會嗎?

【黃風的回答(2票)】:

這個可以證明 我前一天吃了大量的辣味的事物 第二天大便 肛門處也能感覺到辣辣的疼痛,但是肛門沒有味覺細胞 說明辣不是味覺

【張金戈的回答(0票)】:

我只記得辣是一種觸覺而非味覺;

你的皮膚能感覺到熱,舌頭也行,但是熱是觸覺。

同理皮膚能感覺到辣,所以辣是觸覺。

【汪英亮的回答(2票)】:

在吃完一頓麻辣火鍋後的第二天你上廁所的時候就會發現,真的很痛…

【戊辰星的回答(2票)】:

每次吃完湖南菜和川菜後,去洗手間開大,屁股也被辣到了,有沒有?

屁股有味覺嗎?

【間渺的回答(1票)】:

m

【張天禹的回答(0票)】:

因為你的屁眼也能感覺到………

【慕什麼的回答(0票)】:

家裡就說過,上辣嘴唇,下痛菊花,吃清淡的第二天恩恩的時候沒什麼,但是吃辣的第二天恩恩的時候是真的很疼。你身體的反應就已經告訴你了。

【知乎用戶的回答(0票)】:

這個很容易驗證的 前段時間 感冒發燒 什麼味道都感覺不到 什麼氣味也聞不到 但是當你吃一口辣椒的時候 還是可以感覺到辣味

不信 你可以試試

【CSbassssss的回答(0票)】:

可以嘗試一下用手抓一把鹽,再用手抓一把辣椒種。。。體會一下就知道了= =

【約翰史密斯的回答(0票)】:

因為只有辣,進出都感覺得到

標籤:-生物學 -神經學 -美食


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