Ja jūs plaukstat uz piparmētru lapas, jūs varētu pamanīt, ka tas jūsu mutei liek justies vēsi. Tas ir tāpēc, ka piparmētra, līdzīgi kā čili pipari, ir bioķīmiskās veiksmes stāsts - vismaz augiem.
Evolūcijas brīnums slēpjas īpašās molekulās, kuras šie augi ražo: kapsaicīns chilijās un mentols piparmētrās. Zinātnieki domā, ka augu senči varētu būt sākuši ķīmisko vielu ražošanu plēsoņu atturēšanai.
"Augi, iespējams, izstrādāja savienojumus, lai tos izmantotu kā aizsardzības mehānismu, un, izmantojot dabisko atlasi, viņi atrada dažus, kas notika ar darbu," Pāvils Wise, Filadelfijas Monellas ķīmisko jutekļu centra asociētais loceklis, pastāstīja Live Science.
"Augu, kas ražoja savienojumus, retāk ēda," viņš teica. Tie, kas izdzīvoja pietiekami ilgi, lai vairotos, varēja izplatīt savas sēklas un nodot savus gēnus nākamajām paaudzēm.
Tāpēc piparmētra padara mentolu. Bet kāpēc tas liek jūsu mutei justies vēsi?
Īsāk sakot, atbilde ir tāda, ka mentols liek mūsu ķermenim just aukstumu, kaut arī mēs tādi neesam. Gan mentols, gan kapsaicīns ietekmē maņu receptoru sistēmu, kas uzrauga tādas lietas kā pieskāriens, temperatūra un sāpes. Saukts par somatosensoro sistēmu, šis sarežģītais neironu tīkls atšķiras no sistēmām, kas atbild par garšu un smaržu.
"Zem ādas ir neironi, kas var izjust dažādas sajūtas, piemēram, karstu un aukstu," "Live Science" pastāstīja Djūka universitātes bioķīmijas asociētais profesors Seok-Yong Lee. Šie neironi uzrauga vidi, izmantojot specializētu olbaltumvielu klāstu, kas iestrādāts šūnu membrānās. Olbaltumvielas kontrolē sīkus tuneļus, kurus sauc par jonu kanāliem, kas var ļaut matērijai iziet cauri šūnu membrānai. Jonu kanāli paliek slēgti, līdz receptoru proteīns nosaka stimulu, kuru meklē.
"Tiklīdz viņi uztver ķīmisko vielu vai siltumu, olbaltumvielas ieslēdzas un ļauj joniem iekļūt šūnu membrānā," sacīja Lī. Šie svaigie joni no ārpasaules izraisa niecīgu elektrisko signālu, ko sauc par darbības potenciālu, ko neironi nodod smadzenēm.
Darbības potenciāls ir kā elektroķīmiskā telegramma, kurā rakstīts: "tika iedarbināti daži mēles aukstuma receptori". Smadzenes to pamatoti interpretē kā “mēle ir auksta”, bet tas ne vienmēr notiek.
Lielākā daļa receptoru olbaltumvielu ir paredzētas to jonu kanālu atvēršanai, kad tie atklāj noteiktu stimulu. Piemēram, olbaltumvielu zinātnieki sauc TRPM8 (izrunā kā “ceļojums M 8”) lielākoties ir saistīts ar saaukstēšanos - tas nonāk savvaļā, kad laizāt saldējuma konusu.
Iemesls, ka piparmētra liek mutei justies vēsi, ir tas, ka mentola molekulas arī izraisa TRPM8 receptorus, lai tie atvērtu jonu kanālus un nosūtītu smadzenēm darbības potenciālu, kas sīko elektrības impulsu automātiski interpretē kā “mēle ir auksta”, pat ja tā nav .
"Dzesēšana ir visa sensācija," Gudrais sacīja. Ja kaut kas, augsta mentola koncentrācija var izraisīt lokālu iekaisumu, kas izraisītu nelielu temperatūras paaugstināšanos.
Zinātnieki var spekulēt, kāpēc TRPM8 ir jutīgs pret aukstumu un mentolu, taču pagaidām nav daudz pārliecinošu pierādījumu. Ir pagājuši tikai daži mēneši, kopš Lī un viņa kolēģi publicēja pētījumu žurnālā Science, kurā aprakstīts, kā proteīns atpazīst mentola molekulas.
"Galvenais iemesls, kāpēc mēs mutē, acīs un degunā esam jutīgi pret tādām lietām kā čili pipari un mentols, ir tas, ka nervu gali ir tik tuvu virsmai," piebilda Gudrais.
Tāpēc, nākamreiz, kad ķersities pie piparmētru šokolādes čipsu saldējuma, atcerieties, ka tas ne tikai ledus kristāli padara jūs aukstu; piparmētra ir arī aktīva spēlētāja.
