Die coole Wissenschaft der scharfen Paprika

Glänzende grüne Jalapeño-Scheiben zieren einen Teller Nachos. Wenn man auf einer dieser unschuldig aussehenden Chilischoten herumkaut, explodiert der Mund vor würzigem Feuerwerk. Manche Menschen fürchten sich vor dem schmerzhaften Gefühl, das ihnen die Augen tränt und den Mund verätzt, und vermeiden es. Andere lieben das Brennen.

„Ein Viertel der Weltbevölkerung isst jeden Tag Chilis“, stellt Joshua Tewksbury fest. Er ist Biologe und hat 10 Jahre lang wilde Chilischoten studiert. Außerdem isst er gerne scharfes, würziges Essen.

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Chili-Paprika kann viel mehr als nur den Mund verbrennen. Wissenschaftler haben viele Verwendungsmöglichkeiten für die Chemikalie entdeckt, die diesen Gemüsesorten ihre Schärfe verleiht. Das so genannte Capsaicin (Kap-SAY-ih-sin) ist der Hauptbestandteil von Pfefferspray. Manche Menschen setzen diese Waffe zur Selbstverteidigung ein. Der hohe Capsaicin-Gehalt des Sprays verbrennt die Augen und den Hals von Angreifern – tötet aber nicht. In geringeren Dosen kann Capsaicin Schmerzen lindern, bei der Gewichtsabnahme helfen und möglicherweise die Mikroben im Darm beeinflussen, um den Menschen gesünder zu halten. Wie cool ist das denn?

Eine Vorliebe für Gewürze

Warum sollte jemand freiwillig etwas essen, das Schmerzen verursacht? Capsaicin löst einen Ansturm von Stresshormonen aus. Diese lassen die Haut rot werden und schwitzen. Es kann auch dazu führen, dass sich jemand nervös oder erregt fühlt. Manche Menschen genießen dieses Gefühl. Aber es gibt noch einen anderen Grund, warum Chilis auf der ganzen Welt auf dem Teller landen. Scharfe Paprikaschoten machen den Verzehr von Lebensmitteln sicherer.

Ein beliebtes mexikanisches Gericht sind Chili rellenos, ganze scharfe Paprikaschoten, die mit Käse gefüllt und dann gebraten werden. Skyler Lewis/Wikimedia Commons (CC-BY-SA 3.0)

Wenn Lebensmittel bei warmem Wetter im Freien liegen, beginnen sich die Mikroben auf den Lebensmitteln zu vermehren. Wenn Menschen Lebensmittel essen, die zu viele dieser Keime enthalten, riskieren sie, sehr krank zu werden. Die kalte Temperatur in einem Kühlschrank hindert die meisten Mikroben am Wachstum. Deshalb verlassen sich die meisten Menschen heute auf Kühlschränke, um ihre Lebensmittel frisch zu halten. Aber vor langer Zeit gab es diese Geräte noch nicht. Chilis schon. Es hat sich herausgestellt, dass ihr Capsaicin und andere Chemikalien das Wachstum von Mikroben verlangsamen oder stoppen können. (Knoblauch, Zwiebeln und viele andere Gewürze können das auch.)

Bevor es Kühlschränke gab, entwickelten die Menschen in den meisten heißen Teilen der Welt eine Vorliebe für scharfe Speisen. Beispiele dafür sind scharfe indische Currys und feurige mexikanische Tamales. Diese Vorliebe hat sich im Laufe der Zeit herausgebildet. Die Menschen, die ihren Rezepten zuerst scharfe Paprika hinzufügten, hatten wahrscheinlich keine Ahnung, dass Chilis ihr Essen sicherer machen könnten; sie mochten das Zeug einfach. Aber Menschen, die scharfes Essen zu sich nahmen, wurden tendenziell seltener krank. Mit der Zeit zogen diese Menschen mit größerer Wahrscheinlichkeit gesunde Familien auf. So entstanden Populationen von Liebhabern scharfer Gewürze. Menschen, die aus kalten Teilen der Welt kamen, tendierten dazu, sich an mildere Rezepte zu halten. Sie brauchten diese Gewürze nicht, um ihr Essen sicher zu halten.

Warum Chilis schmerzen

Die Schärfe einer Chilischote ist eigentlich kein Geschmack. Das brennende Gefühl kommt vom Schmerzreaktionssystem des Körpers. Das in der Paprika enthaltene Capsaicin aktiviert in den Zellen des Menschen ein Protein namens TRPV1. Dieses Protein hat die Aufgabe, Hitze wahrzunehmen. Wenn es das tut, alarmiert es das Gehirn. Das Gehirn reagiert dann, indem es einen Schmerzstoß an den betroffenen Körperteil sendet.

Normalerweise hilft die Schmerzreaktion des Körpers, schwere Verletzungen zu vermeiden. Wenn ein Mensch versehentlich seine Finger auf eine heiße Herdplatte legt, zieht er aufgrund des Schmerzes die Hand schnell zurück. Das Ergebnis: eine leichte Verbrennung, keine dauerhaften Hautschäden.

Scharfe Paprika können für Vögel genauso gut Süßigkeiten sein. Sie spüren die Verbrennung nicht. Diese Sayaca-Tangare frisst Malagueta-Paprika, die 40-mal so scharf sein können wie Jalapeños. Alex Popovkin, Bahia, Brasilien/Flickr (CC BY 2.0)

Der Biss in eine Jalapeño-Schote hat auf das Gehirn die gleiche Wirkung wie die Berührung einer heißen Herdplatte. „Sie gaukeln unserem Gehirn vor, wir würden uns verbrennen“, sagt Tewksbury, der jetzt das Büro von Future Earth in Boulder, Colorado, leitet. (Die Gruppe fördert die Forschung zum Schutz der Ressourcen der Erde). Laut Tewksburys Forschungsergebnissen haben Paprikapflanzen ihre Täuschungstechnik wahrscheinlich entwickelt, um bestimmte Tiere davon abzuhalten, ihre Früchte zu essen.

Menschen, Mäuse und andere Säugetiere spüren das Brennen, wenn sie Paprika essen. Vögel tun dies nicht. Warum sollte Paprika eine Methode entwickeln, um Säugetiere fernzuhalten, aber Vögel anzuziehen? Es sichert das Überleben der Pflanzen. Säugetiere haben Zähne, die die Samen zertrümmern und zerstören. Vögel schlucken die Pfeffersamen ganz. Wenn die Vögel später kacken, landen die intakten Samen an einem neuen Ort. So kann sich die Pflanze ausbreiten.

Die Menschen haben es geschafft, die Paprika zu überlisten, als sie erkannten, dass der Schmerz einer Chili keine bleibenden Schäden verursacht. Menschen mit Paprikaallergien oder Magenbeschwerden sollten sich von Chilis fernhalten. Aber die meisten Menschen können scharfe Paprika bedenkenlos essen.

Schmerz bekämpft Schmerz

Capsaicin schädigt den Körper nicht in der gleichen Weise wie eine heiße Herdplatte – zumindest nicht in kleinen Mengen. Die Chemikalie kann sogar als Medikament zur Schmerzlinderung eingesetzt werden. Es mag bizarr erscheinen, dass das, was Schmerzen verursacht, auch dazu führen kann, dass die Schmerzen verschwinden. Und doch ist es wahr.

Der Biss in eine dieser frischen Jalapeños hat die gleiche Wirkung auf das Gehirn wie die Berührung einer heißen Herdplatte. Aber neue Daten zeigen, warum die pfeffrigen Chemikalien helfen können, Schmerzen aus anderen Gründen zu betäuben. Kees Zwanenburg /

Tibor Rohacs ist ein medizinischer Forscher an der New Jersey Medical School in Newark. Er untersuchte vor kurzem, wie Capsaicin bei der Schmerzlinderung wirkt. Die Forscher wussten bereits, dass die Aktivierung des TRPV1-Proteins durch Capsaicin wie das Einschalten eines hellen Lichts wirkt. Immer wenn das Licht an ist, verspürt der Betroffene Schmerzen. Rohacs und seine Kollegen entdeckten dann eine chemische Kettenreaktion, die diesen Schmerz später zum Schweigen bringt. Im Grunde genommen, so Rohacs, „leuchtet das Licht so hell, dass die Glühbirne nach einer Weile durchbrennt“. Dann kann sich das TRPV1-Protein nicht wieder einschalten. Wenn dies geschieht, erfährt das Gehirn nichts mehr über schmerzhafte Empfindungen. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse im Februar 2015 in der Zeitschrift Science Signaling.

Der menschliche Körper ist jedoch gut darin, sich selbst zu reparieren. Irgendwann repariert er dieses Schmerzsystem und kann wieder Schmerzmeldungen an das Gehirn senden. Wenn das TRPV1-Protein jedoch häufig aktiviert wird, hat das Schmerzsystem möglicherweise keine Chance, sich rechtzeitig zu reparieren. Der Betroffene spürt dann zunächst nur ein Unbehagen oder Brennen. Dann erfahren sie Linderung bei anderen Arten von Schmerzen.

Beispielsweise haben Menschen mit Arthritis (Arth-RY-tis) regelmäßig Schmerzen in den Fingern, Knien, Hüften oder anderen Gelenken. Das Einreiben der schmerzenden Stelle mit einer Capsaicin-haltigen Creme kann anfangs brennen oder stechen. Nach einer Weile wird die Stelle jedoch taub.

Rohacs warnt, dass Capsaicin-Cremes offenbar nicht tief genug in die Haut einziehen, um den Schmerz vollständig zu beseitigen. Er sagt, dass andere Forscher derzeit Capsaicin-Pflaster oder -Injektionen testen. Diese würden den Schmerz wahrscheinlich besser stoppen. Leider neigen diese Therapien dazu, viel mehr zu schmerzen als eine Creme – zumindest am Anfang. Jemand, der die anfänglichen Beschwerden aushält, könnte jedoch Erleichterung erfahren, die wochenlang anhält, nicht nur stundenlang.

Ausschwitzen

Chili-Paprika kann auch beim Abnehmen helfen. Allerdings kann man nicht einfach scharfes, würziges Essen essen und erwarten, dass die Pfunde purzeln. „Das ist kein Zaubermittel“, warnt Baskaran Thyagarajan. Er arbeitet an der Universität von Wyoming in Laramie. Als Pharmakologe erforscht er die Wirkung von Medikamenten. Sein Team arbeitet derzeit an der Entwicklung eines Medikaments, das den Körper dazu bringt, Fett schneller als gewöhnlich zu verbrennen. Ein Hauptbestandteil: Capsaicin.

Im Körper löst Capsaicin eine Stressreaktion aus, die als Kampf-oder-Flucht-Reaktion bekannt ist. Sie tritt normalerweise auf, wenn jemand (oder ein Tier) eine Bedrohung oder Gefahr wahrnimmt. Der Körper reagiert darauf, indem er sich darauf vorbereitet, entweder wegzulaufen oder zu stehen und zu kämpfen. Beim Menschen beschleunigt sich der Herzschlag, die Atmung wird schneller und das Blut sendet einen Energieschub an die Muskeln.

Der Carolina Reaper hält derzeit den Titel als schärfste Chilischote der Welt. Sie ist bis zu 880-mal so scharf wie eine Jalapeño – so scharf, dass sie tatsächlich Verbrennungen auf der Haut hinterlassen kann. Dale Thurber / Wikimedia CC-BY-SA 3.0

Um die Kampf-oder-Flucht-Reaktion anzuheizen, verbrennt der Körper seine Fettreserven. So wie sich ein Lagerfeuer durch Holz frisst, um heiße Flammen zu erzeugen, verwandelt der menschliche Körper Fett aus der Nahrung in die benötigte Energie. Thyagarajans Team arbeitet nun an einem Medikament auf Capsaicin-Basis, das fettleibigen Menschen – die mehr Fett gespeichert haben, als ihr Körper benötigt – helfen soll, ihr Übergewicht abzubauen.

In einer Studie aus dem Jahr 2015 zeigte seine Gruppe, dass Mäuse, die eine fettreiche Diät mit Capsaicin zu sich nahmen, nicht zusätzlich an Gewicht zunahmen. Eine Gruppe von Mäusen, die nur die fettreiche Diät zu sich nahm, wurde jedoch fettleibig. Thyagarajans Gruppe hofft, ihr neues Medikament bald an Menschen testen zu können.

Andere Forscher haben bereits ähnliche Therapien ausprobiert. Zhaoping Li ist Ärztin und Ernährungsspezialistin an der University of California in Los Angeles. Im Jahr 2010 verabreichten Li und ihre Kollegen fettleibigen Freiwilligen eine Pille, die eine Capsaicin-ähnliche Chemikalie enthielt. Die Chemikalie wurde Dihydrocapsiat (Di-HY-drow-KAP-see-ayt) genannt. Sie half den Menschen, Gewicht zu verlieren. Aber die Veränderung war langsam. Letztendlich war sie auch zu gering, um einen großen Unterschied zu machen, glaubt Li. Sie vermutet, dass die Verwendung von Capsaicin eine größere Wirkung gehabt hätte. Dennoch, so argumentiert sie, würde es niemals als Mittel zur Gewichtsabnahme funktionieren. Und warum nicht? „Wenn wir die Dosis, die bei Mäusen oder Ratten gewirkt hat, auf den Menschen übertragen, wird er sie nicht vertragen. Es ist zu scharf! Selbst in Pillenform, so Thyagarajan, verursacht Capsaicin bei vielen Menschen Magenverstimmungen.

Aber Thyagarajan sagt, dass sein Team einen würzsicheren Weg gefunden hat, um Capsaicin in den Körper zu bringen. Ein Arzt würde das Medikament direkt in Bereiche mit viel Fettgewebe injizieren. Jedes Teilchen würde mit Magneten umhüllt. Der Arzt würde einen magnetischen Gürtel oder Stab verwenden, um die Partikel an Ort und Stelle zu halten. Dadurch soll das Capsaicin daran gehindert werden, durch den Körper zu zirkulieren. Thyagarajan glaubt, dass dies dazu beiträgt, Nebenwirkungen zu vermeiden.

Würz es auf

Capsaicin mag die aufregendste Chemikalie in einer Chilischote sein, aber es ist nicht der einzige Grund, seine Ernährung aufzupeppen. Sowohl scharfe als auch süße Paprika enthalten auch wichtige Vitamine und Mineralien, die der Körper braucht. Lis Team untersucht nun, wie Chilis und andere Kochgewürze die im menschlichen Darm lebenden Bakterien verändern. Außerhalb des Körpers helfen Gewürze, gefährliche Keime davon abzuhalten, auf Lebensmitteln zu wachsen. Li vermutet, dass sie innerhalb des Körpers schlechte Keime vertreiben könnten. Vielleicht helfen sie auch guten Bakterien zu gedeihen. Sie untersucht derzeit beide Ideen.

Eine Studie aus dem Jahr 2015 hat sogar gezeigt, dass Menschen, die sich würzig ernähren, tendenziell länger leben. Forscher der Chinesischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften in Peking verfolgten eine halbe Million Erwachsene in China sieben Jahre lang. Bei denjenigen, die sechs oder sieben Tage pro Woche scharfes Essen zu sich nahmen, war die Wahrscheinlichkeit, in diesen sieben Jahren zu sterben, um 14 Prozent geringer als bei denjenigen, die weniger als einmal pro Woche Gewürze aßen. Und vor allem Menschen, die regelmäßig frische Chilis aßen, hatten ein geringeres Risiko, an Krebs oder Herzkrankheiten zu sterben. Dieses Ergebnis bedeutet nicht unbedingt, dass der Verzehr von scharfen Chilis Krankheiten vorbeugt. Möglicherweise bevorzugen Menschen mit einem insgesamt gesunden Lebensstil eher schärfere Speisen.

Wenn die Wissenschaftler weiterhin die geheimen Kräfte der Chilischoten aufdecken, werden die Menschen ihre Suppen, Eintöpfe, Pfannengerichte und andere Lieblingsgerichte weiter aufpeppen. Wenn Sie das nächste Mal eine Jalapeño auf einem Teller sehen, atmen Sie tief ein und beißen Sie hinein.

Power Words

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Arthritis Eine Krankheit, die schmerzhafte Entzündungen in den Gelenken verursacht.

Bakterium (Plural Bakterien)Ein einzelliger Organismus. Sie leben fast überall auf der Erde, vom Meeresboden bis zum Inneren von Tieren.

Capsaicin Die Verbindung in scharfen Chilischoten, die ein brennendes Gefühl auf der Zunge oder der Haut verursacht.

Chilipfeffer Eine kleine Gemüseschote, die oft in der Küche verwendet wird, um Speisen scharf und würzig zu machen.

Curry Ein Gericht aus der indischen Kochtradition, das eine Mischung aus starken Gewürzen wie Kurkuma, Kreuzkümmel und Chilipulver verwendet.

Dihydrocapsiat Ein chemischer Stoff, der in einigen Paprikaschoten vorkommt und mit Capsaicin verwandt ist, aber kein brennendes Gefühl verursacht.

Fett Eine natürliche ölige oder fettige Substanz, die in tierischen Körpern vorkommt, besonders wenn sie sich als Schicht unter der Haut oder um bestimmte Organe ablagert. Fett dient in erster Linie als Energiereserve. Fett ist auch ein lebenswichtiger Nährstoff, der jedoch bei übermäßigem Verzehr gesundheitsschädlich sein kann.

Kampf- oder Fluchtreaktion Die Reaktion des Körpers auf eine reale oder eingebildete Bedrohung. Während der Kampf-oder-Flucht-Reaktion wird die Verdauung heruntergefahren, während sich der Körper darauf vorbereitet, mit der Bedrohung umzugehen (Kampf) oder vor ihr wegzulaufen (Flucht).

Darm Umgangssprachliche Bezeichnung für den Magen und/oder die Därme eines Organismus. Hier wird die Nahrung aufgespalten und für den Rest des Körpers aufgenommen.

Hormon (in der Zoologie und Medizin) Ein chemischer Stoff, der in einer Drüse produziert und dann über den Blutkreislauf in einen anderen Teil des Körpers transportiert wird. Hormone steuern viele wichtige Körperaktivitäten, z. B. das Wachstum. Hormone wirken, indem sie chemische Reaktionen im Körper auslösen oder regulieren. (in der Botanik) Eine Chemikalie, die als Signalstoff dient und den Zellen einer Pflanze mitteilt, wann und wie sie sich entwickeln oder wann sie alt werden und sterben sollen.

Jalapeño Eine mäßig scharfe grüne Chilischote, die oft in der mexikanischen Küche verwendet wird.

Mikrobe Kurzform für Mikroorganismus. Ein Lebewesen, das zu klein ist, um es mit bloßem Auge zu sehen, einschließlich Bakterien, einiger Pilze und vieler anderer Organismen wie Amöben. Die meisten bestehen aus einer einzigen Zelle.

Mineral Kristallbildende Substanzen, aus denen Gestein besteht und die der Körper zum Aufbau und zur Ernährung von Geweben benötigt, um die Gesundheit zu erhalten.

Ernährung Die gesunden Bestandteile (Nährstoffe) in der Nahrung – wie Proteine, Fette, Vitamine und Mineralien -, die der Körper zum Wachstum und zur Versorgung seiner Prozesse verwendet.

Fettsucht Extremes Übergewicht. Adipositas wird mit einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht, darunter Typ-2-Diabetes und Bluthochdruck.

Pfefferspray Eine Waffe, die eingesetzt wird, um einen Angreifer aufzuhalten, ohne dass es zu tödlichen oder schweren Verletzungen kommt. Das Spray reizt die Augen und den Hals einer Person und erschwert das Atmen.

Pharmakologie Die Erforschung der Wirkungsweise chemischer Stoffe im Körper, oft als Mittel zur Entwicklung neuer Medikamente zur Behandlung von Krankheiten. Menschen, die in diesem Bereich arbeiten, werden als Pharmakologen bezeichnet.

Proteine Verbindungen, die aus einer oder mehreren langen Ketten von Aminosäuren bestehen. Proteine sind ein wesentlicher Bestandteil aller lebenden Organismen. Sie bilden die Grundlage von lebenden Zellen, Muskeln und Geweben; Sie verrichten auch die Arbeit im Inneren der Zellen. Das Hämoglobin im Blut und die Antikörper, die versuchen, Infektionen zu bekämpfen, gehören zu den bekannteren, eigenständigen Proteinen.

Stress (in der Biologie) Ein Faktor, wie ungewöhnliche Temperaturen, Feuchtigkeit oder Verschmutzung, der sich auf die Gesundheit einer Art oder eines Ökosystems auswirkt.

Tamale Ein Gericht aus der mexikanischen Kochtradition. Es besteht aus gewürztem Fleisch, das in Maismehlteig eingewickelt und in einer Maisschale serviert wird.

Geschmack Eine der grundlegenden Arten, wie der Körper seine Umgebung wahrnimmt, insbesondere unsere Nahrung, mit Hilfe von Rezeptoren (Geschmacksknospen) auf der Zunge (und einigen anderen Organen).

TRPV1 Eine Art Schmerzrezeptor auf Zellen, der Signale über schmerzhafte Hitze erkennt.

Vitamin Eine Gruppe von Chemikalien, die für ein normales Wachstum und eine normale Ernährung unerlässlich sind und in kleinen Mengen mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, da sie vom Körper nicht selbst hergestellt werden können.

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