Если вы немного пожуёте лист мяты, вы заметите, что у вас во рту стало прохладно. Это потому, что мята, как и перец чили, является прекрасным примером биохимической реакции из мира растений.
Эволюционное чудо заключается в особых молекулах, которые производят эти растения: капсаицин в чили и ментол в мяте. Учёные считают, что предки этих растений, возможно, начали производить химические вещества для отпугивания хищников.
«Растения, вероятно, вырабатывали соединения для того, чтобы использовать их в качестве защитного механизма, и через естественный отбор они нашли то, что сработало», – пояснил Пол Уайз, ассоциированный член Центра химических чувств Монелла в Филадельфии.
«Растения, производившие эти соединения, съедались с меньшей вероятностью», – сказал он. Те, что жили достаточно долго, смогли распространить семена и передать свои гены последующим поколениям.
Вот почему мята производит ментол. Но почему она холодит ваш рот?
Коротко говоря, ответ заключается в том, что ментол вводит наши тела в заблуждение, заставляя чувствовать холод, когда его на самом деле нет. И ментол, и капсаицин влияют на систему сенсорных рецепторов, которые контролируют такие вещи, как прикосновение, температура и боль. Называемая соматосенсорной системой, эта сложная сеть нейронов отличается от систем, ответственных за вкус и запах.
«Под кожей расположены нейроны, которые различают холод и тепло», – говорит Сик-Йонг Ли, адъюнкт-профессор биохимии из Университета Дьюка. Эти нейроны отслеживают окружающую среду, используя массив специализированных белков, встроенных в клеточные мембраны. Белки контролируют крошечные туннели, называемые ионными каналами, которые позволяют веществу проходить через клеточную мембрану. Ионные каналы остаются закрытыми до тех пор, пока рецепторный белок не обнаружит стимул, который он ищет.
«Как только белки чувствуют химическое вещество или тепло, они активируются и позволяют ионам проникать в клеточную мембрану», – поясняет Ли. Эти свежие ионы из внешнего мира вызывают крошечный электрический сигнал, называемый потенциалом действия; его нейроны передают в мозг.
Потенциал действия подобен электрохимической телеграмме, которая гласит: «Некоторые рецепторы холода на языке были активированы». Мозг вполне обоснованно интерпретирует это как «язык холодный», но это не всегда так.
Большинство рецепторных белков открывают свои ионные каналы, когда они обнаруживают определённый стимул. Например, белок, который учёные называют TRPM8, в основном связан с холодом — он активируется, когда вы кушаете мороженое.
Причина, по которой мята холодит ваш рот, заключается в том, что молекулы ментола заставляют рецепторы TRPM8 открывать ионные каналы и отправлять потенциал действия в мозг, который автоматически интерпретирует крошечный электрический импульс как «язык холодный», даже когда это не так.
«Холод – это ощущение», – говорит Уайз. Во всяком случае, высокие концентрации ментола могут вызвать местное воспаление, что приведёт к небольшому повышению температуры.
Учёные только предполагают, почему TRPM8 чувствителен к холоду и ментолу, поскольку у них пока нет убедительных доказательств. Прошло всего несколько месяцев с тех пор, как Ли и его коллеги опубликовали исследование в журнале Science, в котором описывается, как белок распознает молекулы ментола.
«Основная причина, по которой наш рот, глаза и нос чувствительны к перцу чили и ментолу, заключается в том, что нервные окончания находятся близко к поверхности», – добавляет Уайз.
Итак, в следующий раз, когда вы будете кушать шоколадное мороженое с мятой, помните, что не только кристаллы льда холодят ваш рот – мята также является активным игроком.
