原創： SME SME科技故事

區別于酸甜苦咸鮮，辣是一種痛覺，這已經不是什么秘密了。

前面五種味道，我們都能在舌頭找到相應的味覺受體。當食物與味覺受體結合，大腦中的味覺神經就會被激活產生相應的味覺感受。

但唯獨辣與眾不同，我們無法在味蕾上找相對應的味覺受體。而它激活的，其實是舌頭上的痛覺受體。吃火鍋的“嘴上一時爽，菊花火葬場”，就能告訴你什么叫做疼痛。

不過，辣也沒那么簡單。因為辣也辣得天差地別，各有千秋。其中最明顯的區別便是辣椒的辣和芥末的辣。

吃辣椒時，我們的口腔會產生一種較為純粹的燒灼感。但一般的辣椒，可遠沒有芥末來得刺激。

只需要一小坨芥末，那酸爽勁兒能在鼻腔瞬間爆炸，直沖天靈蓋，嗆到無法呼吸并狂飆眼淚。所以，芥末也是整蠱或懲罰道具中的首選，比辣椒帶來的沖擊力強得多。

死亡挑戰之芥末雪糕

前段時間還有個新聞，一位60歲的婦女，就不小心把芥末當成了牛油果，吞下了一大口。

結果因為過于刺激，她患上了應激性心肌病，也就是俗稱的“心碎綜合征”，一般由極端情緒與壓力引起，心臟某處的正常泵血功能會暫時中斷。可見芥末威力，真不容小覷。

但為什么都是辣，偏偏芥末最上頭？

普通的辣椒之所以辣，是因為含有辣椒素（capsaicin）。早在19世紀中期，人們就已在辣椒中分離出這種能造成刺激性感受的成分了。

它能激活痛覺受體中的TRPV1通道，該通道在遭遇高溫（45℃以上）、損傷或者強酸（pH值＜6）時也會被激活，帶來燒灼般的疼痛感受。

而且，痛覺感受器是遍布人類全身的。所以我們徒手切辣椒、或吃辣后上廁所時都能感受得到辣椒素的刺激。

而辣椒之所以進化出辣椒素，主要是為了防止那些雜食性的哺乳動物吃掉它們，起勸退作用。

不過辣椒可是個兩面派，為了傳播種子，辣椒果實也進化成紅彤彤的模樣，吸引鳥類進食。因為相比哺乳動物，沒有牙齒的鳥類并不會把辣椒種子咬碎。于是，這些無法被鳥類消化的辣椒種子，便會隨鳥糞完好無損地排出，完成播種大業。

演化的思路都是相似的。而芥末的辣，本質也是一種化學防御手段。它的防御對象，主要是各種小蟲子和草食性動物。

異硫氰酸烯丙酯，芥末中辣味的來源

但芥末中的辣味，則來源于另一類有機化學物質——異硫氰酸酯（Asothiocyanate，簡稱ITC）。其中，以異硫氰酸烯丙酯（Allyl isothiocyanate,簡稱 AITC）為主，它們同樣能激活痛覺受體。

盡管都為痛覺受體，它又與辣椒素激活的TRPV1通道不同，芥末受體正式名稱為TRPA1。當我們吞下芥末時，異硫氰酸烯丙酯就會激活芥末受體TRPA1，讓我們體會到不一樣的辣。

不同瞬時感受器電位離子通道(transient receptor potential ion channels, TRP)對不同香料、風味和營養成分的響應。最左邊TRPA通道對芥末響應，右邊的TRPV1對辣椒響應。

其實我們看看芥末受體還能在什么情況下被激活，就能大致了解這種感受了。這一通道在遇到低溫（17℃以下）、環境污染物（如丙烯醛）、刺激性物質（如福爾馬林、過氧化氫）的情況下都會被激活，讓人產生刺痛、咳嗽、窒息以及流淚等反應。

所以說芥末也可以用作火警報警器，它能讓聽力受損的人群，能在2分鐘之內從沉睡中被熏醒，比臭雞蛋味什么的管用得多。

那真正的問題來了，為什么芥末會刺鼻？原因是芥末中的異硫氰酸烯丙酯揮發性很強，來得快去得也快。

此外，異硫氰酸烯丙酯也不是芥末中天然就存在的化學物質。異硫氰酸烯丙酯本身對植物也是有毒害作用的，所以平時它們會以另一種無害的化學形式存儲。芥末進化出來的毒物，總不能沒毒死別人前先把自己搞廢吧。

而在芥末中，異硫氰酸烯丙酯的前體便是一種硫代葡萄糖苷，它們主要存在于十字花科植物細胞的細胞質中。我們吃的芥末、甘藍、西蘭花等都屬于十字花科蔬菜。它們味苦且辛辣的風味，便源于這類物質及其的水解產物，能毒死或勸退很多昆蟲和其他動物。

因為苦和辣，十字花科蔬菜也不容易被小朋友接受

但是，能夠水解硫代葡萄糖苷的芥子酶（myrosinase），其實位于液泡中。所以只有當這些植物被破壞或咀嚼時，一系列的化學反應才會發生。從液泡被釋放出來的芥子酶會作用于細胞質中的硫代葡萄糖苷，由此產生了有刺激性氣味的異硫氰酸烯丙酯。

又因為異硫氰酸烯丙酯揮發性很強，芥末受體對芥末的反應也主要集中在鼻道而不是口腔。而這種刺激的快感，在短時間內就會立即消失，對人體無害。

當然，這種吃法另當別論

反觀辣椒中的辣椒素，它其實是一種油性分子，易于附著在舌頭上能有效刺激味蕾。

這也是為什么乳制品能解辣的原因，易溶于脂質的辣椒素能被乳制品中的脂肪帶走，辣的感覺自然會減弱。而各項世界吃辣椒比賽中，也是誰先喝了桌上的牛奶就等于認輸投降的。所以，答應我下次被辣到時別狂灌水，試試牛奶吧。

吃辣椒比賽都會以牛奶解辣

正因為兩種辣的形成方式不同，用來衡量辣椒辣味的單位——史高維爾辣度單位（Scoville Heat Unit）對測量芥末的辣度也是無效的。

因為史高維爾單位測試辣度的標準是辣椒素含量的多寡。一單位辣椒以糖水稀釋，直到人類舌尖感受不到辣，此時糖水量的總和即為史高維爾辣度單位SHU。例如，史上最辣的辣椒“龍之吐息”(dragon’s breath)的辣度高達248萬SHU。也就是將1單位的龍之吐息辣椒素溶解到248萬單位的糖水中，人們才嘗不出有辣味。

但目前，好像還沒有關于芥末中辣度的較為通俗的單位名稱。因為在植物中，異硫氰酸酯類存在的形式本來就很飄忽，受許多因素的影響包括環境溫度、pH值以及各種參與反應的化合物和輔酶因子等。

但也因為這類物質的不穩定，99%的中國人基本上都沒吃過正宗的日本芥末。是的，市面上牙膏狀，一擠就能享用的芥末很多都是“山寨”的。

真正的壽司芥末名為山葵（Wasabia japonica），屬于十字花科中的山葵屬。從其拉丁學名就能看出，它正是日本料理中常用于搭配壽司與各種生魚片的“哇薩比”。用山葵的根莖磨制而成，才是最正宗的芥末，磨得越細味道也越嗆。

因為山葵的風味物質異硫氰酸烯丙酯易揮發，一般在15分鐘之內就會失去原有風味，不那么帶勁了。所以，山葵通常也是以完整的根莖形式售賣，在一些高檔的日料餐廳也會現場研磨山葵醬。

此外在日本，野生山葵只能在寒冷的山間溪流床上生長。因為在活水中才能茁壯成長，山葵也很難被大規模種植。當然，也有陸生山葵，但仍難滿足市場的需求。像在中國開得滿街都是的日料店，山葵醬就更沒有辦法滿足得了的。

但為了能讓所有人都能享受被嗆的快感，人們也找到了替代品，另一種十字花科植物——辣根（ Armoracia rusticana ）。它原產于歐洲東南部和西亞，屬于馬蘿卜屬。辣根的辣比山葵更持久，能保持數小時，更方便批量生產。但因為研磨辣根得到的醬本身是淡黃色的，一般都需要用食用色素將其染成綠色才能模仿新鮮山葵醬的顏色。

辣根與山葵

我們日常能吃到的壽司芥末，基本上都是辣根磨成的。又因為山葵產量極少，真正的山葵價格也很高。所以，當真芥末與山寨芥末出現在餐桌上的概率是1比99時，其價格比則是99比1。

嬌貴的山葵喜歡長在潮濕的地方

不過，對芥末有誤會的不止中國。美國人可能也不懂什么是正宗的芥末。而他們說的芥末又是另一種，名為黃芥末醬（mustard）。

這是一種由成熟芥菜（ Brassica juncea ，十字花科蕓苔屬）的種子研磨而成的調料。它就起源于中國，早在周朝就已經是常見調味品。我們現在吃漢堡或者熱狗時，那上面黃黃的醬汁便是黃芥末醬。它也含有異硫氰酸酯，但遠沒有山葵醬和辣根醬來得猛烈，比較柔和，多搞點也不會嗆到呼吸困難。

但如果完全說辣根是個完全的假冒偽劣品，它也不服。因為辣根能釋放的異硫氰酸酯總量與山葵差別并不大，前者為每公斤含總異硫氰酸酯量為1.9g，而后者則為2.1g。

不過這兩者中異硫氰酸酯類型組成，確實有些許不同，例如辣根就含有山葵沒有的2-苯乙基異硫氰酸酯(2-PEITC)。所以吃起來還是有些風味上的小差別，有人形容辣根更粗獷濃烈，山葵則更清新一些。但價格差異那么大，還要啥自行車呢。

ES Fernandes, MA Fernandes,and JE Keeble.The functions of TRPA1 and TRPV1: moving away from sensory nerves.Br J Pharmacol.2012，166（2）：510-521

郭峰.辣椒素的作用機制及其鎮痛應用[J].第二軍醫大學學報.2002,23(1):96-98

田艷，鄧放明，卿志星，趙玲艷，彭佩.硫代葡萄糖苷類物質的結構與功能研究進展[J].食品科學

https://www.theguardian.com/science/2011/sep/30/wasabi-fire-alarm-ig-nobel-prize

Tamanna Sultana, G. P. Savage, D. L. McNeil, N. G. Porter and B. Clark.omparison of flavour compounds in wasabi and horseradish.Food, Agriculture & Environment.2003,1(2) : 117-121.

Celia Henry Arnaud.hat's wasabi, and is your fiery buzz legit?Chemical & Engineering News..2010.03.22

閱讀原文