明明不是冰為何薄荷會讓你覺得清爽無比?
如果你輕咬薄荷葉,可能會發現嘴裡有種非常清爽的感覺,這是因為進化機制發揮了巨大作用。進化的奇蹟在於這些植物產生了特殊分子:薄荷中的薄荷醇。科學家們認為,這些植物的祖先可能已經開始產生這種化學物質來阻止捕食者。
美國費城莫奈爾化學感官中心的研究員保羅·懷斯(Paul Wise)說:“植物可能進化出了特定化合物來作為防禦機制,通過自然選擇,他們發現有些化合物恰好起作用。產生這種化合物的植物不太可能被吃掉。”
但是為什麼它會讓你的嘴感覺涼爽呢?
薄荷醇會影響身體的感受器系統,感受器負責監測觸摸、體溫和疼痛等情況。這個複雜的神經元網絡被稱為軀體感覺系統,它不同於負責味覺和嗅覺的系統。
杜克大學生物化學副教授李世勇(Seok-Yong Lee)表示:“皮膚下的神經元可以感知不同的感覺,比如冷熱。”這些神經元使用大量嵌入細胞膜的特殊蛋白質來監測環境。這些蛋白質控制著叫做離子通道的微小通道,以便允許物質通過細胞膜。離子通道會保持關閉,直到受體蛋白檢測到它正在尋找的刺激。
李世勇稱:“一旦受體蛋白感覺到化學物質或熱量,它們就會打開通道,讓離子滲透到細胞膜上。”這些來自外部世界的新鮮離子觸發一種微小的電信號,稱為動作電位,神經元將其傳遞到大腦。動作電位就像電化學電報,上面寫著“舌頭上的某些感受器被觸發了”。大腦合理地將其解讀為“舌頭是冷的”,儘管事實並非總是如此。
大多數受體蛋白在檢測到特定的刺激時,都會打開離子通道。例如,被科學家們稱為TRPM8的蛋白質主要與寒冷有關。
圖2:TRPM8中的離子通道同時感知寒冷和薄荷醇,通過釋放鈣(綠色球體)來傳遞降溫的感覺
科學家可以推測為什麼TRPM8對寒冷和薄荷醇敏感,但目前還沒有太多確鑿的證據。就在幾個月前,李世勇和他的同事在《科學》雜誌上發表了一項研究,描述了這種蛋白質如何識別薄荷腦分子。
懷斯補充說:“我們的嘴、眼和鼻子對辣椒和薄荷等食物敏感的一個主要原因是,它們的神經末梢離表面很近。”所以,下次當你狼吞虎咽地吃薄荷巧克力碎冰淇淋時,記住讓你變冷的不僅僅是冰晶,薄荷也是重要的活躍因素。