辣椒為什么這么辣-新知探索

辣椒不但美味可口，還有防止食物腐敗，延長(zhǎng)存放時(shí)間的功能。古代瑪雅人用混合了辣椒的藥物醫(yī)治感染的傷口、胃腸疾病和耳朵痛。實(shí)驗(yàn)證明，辣椒的提取物確實(shí)能抑制一些微生物致病體的生長(zhǎng)。但是這些顯然不是辣椒進(jìn)化出辣味的原因。為了揭開(kāi)辣味誕生的秘密，美國(guó)生態(tài)學(xué)家退克斯伯里來(lái)到辣椒的故鄉(xiāng)玻利維亞。
　　
　　40歲的退克斯伯里是華盛頓大學(xué)一位生態(tài)學(xué)家。他來(lái)到這片密布蒼蠅的森林尋找一種野生辣椒。據(jù)說(shuō)它有著汁液飽滿的紅色果實(shí)，開(kāi)小小的花，學(xué)名小花辣椒。他希望這種植物能幫助他回答植物學(xué)最炙手可熱的問(wèn)題：辣椒為什么是辣的？
　　
　　玻利維亞是辣椒的故鄉(xiāng)，這里出產(chǎn)的幾十種野生植物可能是世界各地的辣椒的祖先。辣椒中含有一種發(fā)散熱量的物質(zhì)，辣椒素。辣椒素能影響味蕾、神經(jīng)細(xì)胞和鼻黏膜。但它在野生辣椒身上到底具備什么功能，迄今是個(gè)謎。
　　
　　人類(lèi)用辣椒做調(diào)味品已經(jīng)有至少8000年歷史。最開(kāi)始，他們使用的是野生辣椒。在制作土豆、玉米和谷類(lèi)食品時(shí)放上一些。史密森國(guó)家自然歷史博物館的考古學(xué)家琳達(dá)·佩里說(shuō)，她在古代磨粉用的石器上、巴哈馬和秘魯南部發(fā)掘的古代烹調(diào)器皿上找到過(guò)辣椒粉末。根據(jù)對(duì)眾多考古遺址發(fā)現(xiàn)的陶器碎片的研究，她推測(cè)，古代美洲人早在6000多年前就開(kāi)始種植辣椒。但對(duì)于當(dāng)時(shí)辣椒的主要用途還眾說(shuō)紛紜。佩里認(rèn)為純粹是為了調(diào)味。“人類(lèi)很早就開(kāi)始人工種植辣椒，并把它傳播到很遠(yuǎn)的地方，原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)樗牢犊煽?rdquo;，佩里說(shuō)，“你是喜歡一鍋淡而無(wú)味的紅薯，還是放了辣椒的紅薯？”也有研究者有不同看法，比如康沃爾大學(xué)的詹妮弗·比林和保羅·謝爾曼。他們認(rèn)為，人類(lèi)從很早就意識(shí)到，辣椒有防止食物腐敗，延長(zhǎng)存放時(shí)間的功能。還有一些研究者認(rèn)為，辣椒具有藥用價(jià)值。古代瑪雅人用混合了辣椒的藥物醫(yī)治感染的傷口、胃腸疾病和耳朵痛。實(shí)驗(yàn)證明，辣椒的提取物能抑制一些微生物致病體的生長(zhǎng)，辣椒素還被用于局部麻醉。
　　
　　無(wú)論人類(lèi)最早種植辣椒出于何種目的。這種植物以驚人的速度傳遍全球。從某種意義上，這還要感謝哥倫布。1492年，這位探險(xiǎn)家在伊斯帕尼奧拉島碰到阿拉瓦印第安人栽種的辣椒。他以為自己到了印度，理所當(dāng)然地推測(cè)這些植物是“胡椒”（pepper）———一種原產(chǎn)于印度次大陸，讓歐洲人趨之若鶩的香料。哥倫布在日志中寫(xiě)道，“這片土地盛產(chǎn)aji，一種胡椒品種，比普通黑胡椒更有價(jià)值。當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為它有益健康，沒(méi)有它簡(jiǎn)直食不下咽。”哥倫布把這種辛辣植物帶回了西班牙，但一開(kāi)始，辣椒在歐洲并不受歡迎。后來(lái)，葡萄牙人在巴西伯南布哥港再次遇到辣椒，將它們和煙草、棉花一起帶到非洲。哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲50年后，伯南布哥辣椒已被傳到印度、日本和中國(guó)。1621年，英國(guó)人把辣椒帶到了北美殖民地。
　　
　　在美國(guó)，辣椒一度是新奇的外來(lái)香料，但在1995年至2005年期間，消費(fèi)量猛增38%。這反映了習(xí)慣食辣的移民的大量涌入，也說(shuō)明美國(guó)人的胃口變得更加大膽。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在，美國(guó)人每年人均消費(fèi)5。9磅辣椒，消費(fèi)量比蘆筍、花椰菜和青豆還大。
　　
　　辣椒的辣來(lái)自辣椒素。辣椒素能刺激舌頭和皮膚上的神經(jīng)傳感器。這些神經(jīng)傳感器又負(fù)責(zé)感受溫度上升。就神經(jīng)元和大腦來(lái)看，你的嘴巴和著火并沒(méi)有太大區(qū)別。當(dāng)溫度升高到一定程度，就會(huì)刺激腎上腺素分泌，導(dǎo)致心跳加速。科學(xué)家說(shuō)，這些反應(yīng)正是辣椒讓人著迷的原因之一。
　　
　　1912年，底特律帕克戴維斯制藥公司的化學(xué)家威爾伯·斯科維爾發(fā)明了一種用于衡量辣椒火辣程度的單位。他用糖水稀釋辣椒提取物，直到無(wú)法被人的舌頭識(shí)別，從而得出不同辣椒的辣度（又稱(chēng)斯氏辣單位）。比如，燈籠椒的辣度為0；普通墨西哥辣椒辣度在2500-8000之間。去年，印度出產(chǎn)的斷魂椒（nagajolokia）經(jīng)過(guò)測(cè)量，辣度高達(dá)100萬(wàn)。最奇怪的是，在同一個(gè)品種的辣椒中也會(huì)有巨大的辣度差別。牛角辣椒的辣度在5萬(wàn)左右，是許多種辣度各異的辣椒——比如燈籠椒、墨西哥辣椒和布蘭諾辣椒——的共同祖先。
　　
　　退克斯伯里最早研究辣椒是從南部亞利桑那州的山區(qū)開(kāi)始的，那里的奇特品辣椒是生長(zhǎng)在最北邊的野生辣椒。1999年，退克斯伯里和加里·納罕建立了野生辣椒植物園。納罕是土生種子研究組織創(chuàng)始人，致力于保護(hù)美國(guó)西北部的本土農(nóng)業(yè)植物。正是在那個(gè)時(shí)候，退克斯伯里開(kāi)始思考辣椒為什么有辣味？
　　
　　像其他有果實(shí)植物一樣，辣椒也用美味的果實(shí)吸引鳥(niǎo)類(lèi)等動(dòng)物食用，幫助傳播種子。但是同時(shí)被美味吸引的還有一些破壞種子的獵食者，比如嚙齒類(lèi)動(dòng)物會(huì)咬壞果實(shí)中的種子，導(dǎo)致它無(wú)法發(fā)芽。一些植物進(jìn)化出有毒或有異味的化學(xué)物質(zhì)，用以驅(qū)趕種子破壞者，但這些化學(xué)物質(zhì)通常普遍存在于植物的根部、葉子和果實(shí)內(nèi)。但辣椒素卻只存在于果實(shí)中，通過(guò)靠近莖部的一個(gè)特殊腺體分泌，隨著果實(shí)的成熟，辣椒素分泌得越多。退克斯伯里和納罕懷疑，辣椒素的作用是保護(hù)種子免受?chē)X動(dòng)物的破壞。
　　
　　為證實(shí)這一理論，退克斯伯里希望能找到同一品種而辣度不同的樣本。為此，他和新墨西哥州大學(xué)辣椒學(xué)院的保羅·波斯蘭取得聯(lián)系。波斯蘭收藏了大量辣椒種子。波斯蘭告訴退克斯伯里，1996年，他曾在他的溫室里品嘗到一種罕見(jiàn)辣椒。“我咬了一口，發(fā)現(xiàn)它似乎完全沒(méi)有辣度，”波斯蘭回憶說(shuō)，“于是我又嘗了一顆，嗯，也不辣。”這種辣椒的種子是37年前在玻利維亞找到的。波斯蘭在筆記中寫(xiě)下記錄，推測(cè)它是一個(gè)喪失了辣度的變異的品種，然后把種子放回冷凍室。接到退克斯伯里的電話后，他又把這些種子翻了出來(lái)。
　　
　　退克斯伯里把波斯蘭給他的辣椒種子種到地下，收獲辣椒后拿去喂老鼠。老鼠吃掉了不辣的品種，根本不去碰辣的。這個(gè)結(jié)果讓退克斯伯里確信，“辣椒素的作用完全是為了保護(hù)種子。”他后來(lái)又發(fā)現(xiàn)，辣椒素還有延緩鳥(niǎo)類(lèi)消化速度的奇特效果。緩慢的消化過(guò)程可以讓種子皮軟化，幫助種子發(fā)芽。（鳥(niǎo)類(lèi)似乎不介意食用辣椒素，事實(shí)上，一些觀鳥(niǎo)者習(xí)慣在鳥(niǎo)餌中摻雜辣椒粉，避免誘餌被松鼠等小動(dòng)物吃掉。）雖然如此，退克斯伯里認(rèn)為，驅(qū)趕老鼠和延緩鳥(niǎo)類(lèi)消化速度并不足以解釋辣味的起源。他推測(cè)，辣味的出現(xiàn)是為了對(duì)付更小的敵人。
　　
　　在研究包含不同辣度的辣椒品種的過(guò)程中，退克斯伯里和馬赫尼奇發(fā)現(xiàn)，辣椒素濃度越高真菌感染程度越低。此外，真菌在潮濕環(huán)境下最為活躍，而玻利維亞的辣椒辣度似乎隨著濕度變化：環(huán)境越潮濕，當(dāng)?shù)乩苯防倍仍礁摺Ｔ趯?shí)驗(yàn)室中，在不辣的辣椒上發(fā)現(xiàn)的真菌很容易被微量辣椒素抑制，而在高辣度辣椒上發(fā)現(xiàn)的真菌則能承受較高濃度的辣椒素。
　　
　　“辣椒素展示了進(jìn)化之美，”退克斯伯里說(shuō)。植物用一種專(zhuān)門(mén)的化學(xué)物質(zhì)對(duì)付微生物——人類(lèi)在使用辣椒過(guò)程中借用了同樣的原理來(lái)保存食物——但辣椒素不會(huì)妨礙鳥(niǎo)類(lèi)傳播種子。“有時(shí)候自然選擇對(duì)物種提出了矛盾沖突的要求，結(jié)果進(jìn)化出一種真正奇妙的解決方法。辣椒的御敵之道就是這樣一個(gè)經(jīng)典例子。”