Если вы откусите лист мяты, вы можете заметить, что от него во рту становится прохладно. Это потому, что мята, как и перец чили, история биохимического успеха. По крайней мере, для растений.
Чудо эволюции заключается в особых молекулах, которые производят эти растения: капсаицин в чили и ментол в мяте. Ученые считают, что предки растений могли начать производить химические вещества для отпугивания хищников.
«У растений, вероятно, появились соединения, которые можно было использовать в качестве защитного механизма, и благодаря естественному отбору они обнаружили, что некоторые из них сработали», - сказал Live Science Пол Уайз, ассоциированный член Центра химических чувств Монелла в Филадельфии.
«Вероятность употребления в пищу растений, производящих соединения, была ниже, - сказал он. Те, кто выжили достаточно долго, чтобы размножаться, смогли распространить свои семена и передать свои гены последующим поколениям. Вот почему из мяты производится ментол. Но почему во рту становится прохладно?
Короче говоря, ответ заключается в том, что ментол заставляет наше тело чувствовать холод, хотя это не так. И ментол, и капсаицин влияют на систему сенсорных рецепторов, которые контролируют такие вещи, как прикосновение, температуру и боль. Эта сложная сеть нейронов, называемая соматосенсорной системой, отличается от систем, отвечающих за вкус и запах.
«Под кожей есть нейроны, которые могут ощущать различные ощущения, такие как тепло и холод», - сказал Сок-Йонг Ли, доцент биохимии Университета Дьюка. Эти нейроны контролируют окружающую среду, используя набор специализированных белков, встроенных в клеточные мембраны. Белки контролируют крошечные туннели, называемые ионными каналами, которые позволяют веществу проходить через клеточную мембрану. Ионные каналы остаются закрытыми, пока рецепторный белок не обнаружит стимул, который он ищет.
«Как только они чувствуют химическое вещество или тепло, белки включаются и позволяют ионам проникать через клеточную мембрану», - сказал Ли. Эти свежие ионы из внешнего мира вызывают крошечный электрический сигнал, называемый потенциалом действия, который нейроны передают в мозг.
Потенциал действия подобен электрохимической телеграмме, в которой говорится, что «сработали некоторые рецепторы холода на языке». Мозг разумно интерпретирует это как «язык холодный», но это не всегда так. Большинство рецепторных белков предназначены для открытия своих ионных каналов при обнаружении определенного стимула. Например, ученые называют TRPM8, который в основном ассоциируется с холодом - и он «сходит с ума», когда вы облизываете рожок мороженого.
Мята заставляет ваш рот чувствовать себя прохладно, потому что молекулы ментола также заставляют рецепторы TRPM8 открывать свои ионные каналы и отправлять потенциал действия в мозг, который автоматически интерпретирует крошечный импульс электричества как «язык холодный», даже если это не так. Во всяком случае, высокие концентрации ментола могут вызвать местное воспаление, которое приведет к небольшому повышению температуры. Ионный канал в TRPM8 воспринимает как холод, так и ментол, передавая ощущение холода, выделяя кальций (зеленые сферы).
Ученые могут предположить, почему TRPM8 чувствителен к холоду и ментолу, но пока не так много убедительных доказательств. Прошло всего несколько месяцев с тех пор, как Ли и его коллеги опубликовали в журнале Science исследование, в котором описывается, как белок распознает молекулы ментола.
«Основная причина того, что наш рот, глаза и нос чувствительны к таким вещам, как перец чили и ментол, заключается в том, что нервные окончания расположены так близко к поверхности», - добавил Уайз.
