Huippuvihreät jalapeño-pippuriviipaleet koristavat nacholautasen. Yhden tällaisen viattoman näköisen chilin pureminen saa ihmisen suun räjähtämään mausteisesta ilotulituksesta. Jotkut ihmiset pelkäävät ja välttelevät tuskallista, silmiä vetistävää ja suuta kirvelevää tunnetta. Toiset rakastavat kirvelyä.
”Neljännes maailman väestöstä syö chilejä joka päivä”, toteaa Joshua Tewksbury. Hän on biologi, joka tutki 10 vuotta villiä chilipippuria. Hän sattuu myös nauttimaan tulisen ja mausteisen ruoan syömisestä.
Opetushenkilöstö ja vanhemmat, ilmoittautukaa The Cheat Sheetille
Viikoittaiset päivitykset, jotka auttavat teitä käyttämään Science News for Students -tiedettä oppimisympäristössä
Chilipaprikat aiheuttavat paljon muutakin kuin polttavat ihmisten suita. Tutkijat ovat löytäneet monia käyttötarkoituksia kemikaalille, joka antaa näille vihanneksille niiden kirpeyden. Sitä kutsutaan kapsaisiiniksi (Kap-SAY-ih-sin), ja se on pippurisuihkeen tärkein ainesosa. Jotkut ihmiset käyttävät tätä asetta itsepuolustukseen. Suihkeen korkea kapsaisiinipitoisuus polttaa hyökkääjien silmiä ja kurkkua – mutta ei tapa ihmisiä. Pienempinä annoksina kapsaisiini voi lievittää kipua, auttaa painonpudotuksessa ja mahdollisesti vaikuttaa suoliston mikrobeihin pitämällä ihmiset terveempinä. Kuinka siistiä se onkaan?
Makua mausteisiin
Miksi kukaan söisi vapaaehtoisesti jotain, joka aiheuttaa kipua? Kapsaisiini laukaisee stressihormonien ryntäyksen. Nämä saavat ihon punoittamaan ja hikoilemaan. Se voi myös saada jonkun tuntemaan itsensä hermostuneeksi tai energiseksi. Jotkut ihmiset nauttivat tästä tunteesta. Mutta on toinenkin syy, miksi chiliä näkyy ruokalautasilla kaikkialla maailmassa. Tuliset paprikat tekevät ruoasta itse asiassa turvallisempaa syödä.
Kun ruoka seisoo lämpimällä säällä, ruoassa olevat mikrobit alkavat lisääntyä. Jos ihmiset syövät ruokaa, jossa on liikaa näitä mikrobeja, he ovat vaarassa sairastua pahasti. Jääkaapin kylmä lämpötila estää useimpia mikrobeja kasvamasta. Siksi useimmat ihmiset luottavat nykyään jääkaappeihin pitääkseen ruokansa tuoreena. Kauan sitten näitä laitteita ei kuitenkaan ollut saatavilla. Chilejä oli. Kävi ilmi, että niiden sisältämä kapsaisiini ja muut kemikaalit voivat hidastaa tai pysäyttää mikrobien kasvun. (Valkosipuli, sipuli ja monet muut ruoanlaittoon käytettävät mausteet voivat myös.)
Ennen jääkaappeja ihmiset, jotka asuivat useimmissa kuumissa osissa maailmaa, kehittivät mausteisten ruokien maun. Esimerkkeinä mainittakoon tuliset intialaiset curryt ja tuliset meksikolaiset tamalesit. Tämä mieltymys kehittyi ajan myötä. Ihmiset, jotka ensimmäisenä lisäsivät tulisia paprikoita resepteihinsä, eivät luultavasti tienneet, että chilit voisivat tehdä ruoasta turvallisempaa; he vain pitivät siitä. Mausteista ruokaa syövät ihmiset sairastuivat kuitenkin harvemmin. Ajan myötä nämä ihmiset kasvattivat todennäköisemmin terveitä perheitä. Tämä johti tulisten mausteiden ystävien väestöihin. Ihmiset, jotka olivat kotoisin maailman kylmistä osista, pitivät yleensä kiinni miedommista resepteistä. He eivät tarvinneet näitä mausteita pitääkseen ruokansa turvallisena.
Miksi chilit tekevät kipeää
Chilipaprikan tulisuus ei oikeastaan ole maku. Tuo polttava tunne tulee kehon kipuvastejärjestelmästä. Paprikan sisällä oleva kapsaisiini aktivoi ihmisen soluissa proteiinia nimeltä TRPV1. Tämän proteiinin tehtävänä on aistia kuumuutta. Silloin se hälyttää aivot. Sen jälkeen aivot reagoivat lähettämällä kipuärsykkeen takaisin vahingoittuneeseen kehon osaan.
Normaalisti kehon kipuvaste auttaa estämään vakavia vammoja. Jos ihminen laittaa vahingossa sormet kuumalle liedelle, kipu saa hänet vetämään käden nopeasti takaisin. Tuloksena on pieni palovamma, ei pysyviä ihovaurioita.
Jalapeño-pippuriin pureutumisella on aivoihin sama vaikutus kuin kuuman lieden koskettamisella. ” huijaa aivojamme luulemaan, että saamme palovammoja”, sanoo Tewksbury, joka nykyään johtaa Future Earth -järjestön Boulderin, Colossa sijaitsevaa toimistoa. (Ryhmä edistää tutkimusta maapallon luonnonvarojen suojelemiseksi). Tewksburyn tutkimuksen mukaan paprikakasvit ovat todennäköisesti kehittäneet huijaustekniikkansa, jotta tietyt eläimet eivät söisi niiden hedelmiä.
Ihmiset, hiiret ja muut nisäkkäät tuntevat palovamman, kun ne syövät paprikaa. Linnut eivät tunne. Miksi paprikat kehittäisivät keinon pitää nisäkkäät loitolla mutta houkutella lintuja? Se takaa kasvien selviytymisen. Nisäkkäiden hampaat murskaavat siemenet ja tuhoavat ne. Linnut nielevät paprikan siemenet kokonaisina. Kun linnut myöhemmin kakkaavat, ehjät siemenet päätyvät uuteen paikkaan. Näin kasvi pääsee leviämään.
Ihmiset onnistuivat huijaamaan paprikaa, kun he tajusivat, että chilin kipu ei aiheuta pysyvää vahinkoa. Niiden, joilla on pippuriallergia tai vatsavaivoja, on kyllä syytä pysyä erossa chileistä. Suurin osa ihmisistä voi kuitenkin huoletta syödä tulisia paprikoita.
Kipu taistelee kipua vastaan
Kapsaisiini ei oikeastaan vahingoita elimistöä samalla tavalla kuin kuuma liesi – ainakaan pieninä määrinä. Itse asiassa kemikaalia voidaan käyttää lääkkeenä lievittämään kipua. Saattaa tuntua oudolta, että se mikä aiheuttaa kipua, saattaa myös saada kivun katoamaan. Silti se on totta.
Tibor Rohacs on lääketieteen tutkija New Jerseyn lääketieteellisessä tiedekunnassa Newarkissa. Hän tutki hiljattain, miten kapsaisiini toimii kivun vaimentajana. Tutkijat tiesivät jo aiemmin, että kun kapsaisiini kytkee TRPV1-proteiinin päälle, se on kuin kirkkaan valon sytyttäminen. Aina kun valo on päällä, ihminen kokee kipua. Rohacs ja hänen kollegansa paljastivat sitten kemiallisen ketjureaktion, joka myöhemmin vaimentaa tämän kivun. Pohjimmiltaan, hän sanoo, valo ”loistaa niin kirkkaasti, että jonkin ajan kuluttua lamppu palaa loppuun”. Sen jälkeen TRPV1-proteiini ei voi enää syttyä uudelleen. Kun näin tapahtuu, aivot eivät enää saa tietää kivuliaista tuntemuksista. Ryhmä julkaisi havaintonsa Science Signaling -lehdessä helmikuussa 2015.
Ihmiskeho on kuitenkin hyvä korjaamaan itseään. Lopulta kipu korjaa tämän kipujärjestelmän ja voi jälleen lähettää kipuhälytyksiä aivoihin. Jos TRPV1-proteiini kuitenkin aktivoituu usein, kipujärjestelmä ei välttämättä pääse korjaamaan itseään ajoissa. Henkilö tuntee aluksi vain epämukavuutta tai kirvelyä. Sitten hän kokee helpotusta muunlaiseen kipuun.
Esimerkiksi niveltulehdusta (Arth-RY-tis) sairastavilla on säännöllisesti kipua sormissa, polvissa, lonkissa tai muissa nivelissä. Kapsaisiinia sisältävän voiteen hierominen kipualueelle saattaa aluksi polttaa tai kirvellä. Jonkin ajan kuluttua alue kuitenkin puutuu.
Rohacs varoittaa, että kapsaisiinivoiteet eivät näytä imeytyvän tarpeeksi syvälle ihoon poistaakseen kivun kokonaan. Hän sanoo, että muut tutkijat testaavat parhaillaan kapsaisiinilaastareita tai injektioita. Nämä todennäköisesti pysäyttäisivät kivun paremmin. Valitettavasti nämä hoidot sattuvat yleensä paljon enemmän kuin voide – ainakin alussa. Joku, joka kestää alun epämukavuuden, voi kuitenkin saada helpotusta, joka kestää viikkoja, ei tunteja.
Hikoile pois
Chilipippurit voivat myös auttaa ihmisiä laihtumaan. Henkilö ei kuitenkaan voi vain syödä tulista, mausteista ruokaa ja odottaa karistavansa kiloja. ”Se ei ole mikään taikakeino”, varoittaa Baskaran Thyagarajan. Hän työskentelee Wyomingin yliopistossa Laramiessa. Farmakologina hän tutkii lääkkeiden vaikutuksia. Hänen tiiminsä työskentelee nyt lääkkeen kehittämiseksi, joka saa kehon polttamaan rasvaa tavallista nopeammin. Tärkein ainesosa: kapsaisiini.
Kapsaisiini laukaisee elimistössä stressireaktion, jota kutsutaan taistelu- tai pakoreaktioksi. Se tapahtuu yleensä silloin, kun joku (tai jokin eläin) aistii uhan tai vaaran. Keho reagoi valmistautumalla joko pakenemaan tai seisomaan ja taistelemaan. Ihmisillä sydämen syke kiihtyy, hengitys nopeutuu ja veri lähettää lisäenergiaa lihaksiin.
Taistelu- tai pakoreaktiota varten keho polttaa rasvavarastoja. Aivan kuten nuotio pureskelee puuta tuottaakseen kuumat liekit, ihmiskeho muuttaa ruoasta saadun rasvan tarvitsemakseen energiaksi. Thyagarajanin työryhmä työskentelee nyt kapsaisiinipohjaisen lääkkeen parissa, jonka tarkoituksena on auttaa liikalihavia ihmisiä – niitä, joilla on varastoitunutta rasvaa enemmän kuin heidän kehonsa tarvitsee – karistamaan ylipainonsa.
Vuonna 2015 tehdyssä tutkimuksessa hänen ryhmänsä osoitti, että hiiret, jotka söivät runsaasti rasvaa sisältävää ruokavaliota, joka sisälsi kapsaisiinia, eivät lihoneet lisää. Mutta ryhmä hiiriä, jotka söivät vain runsasrasvaista ruokavaliota, lihoi. Thyagarajanin ryhmä toivoo voivansa pian aloittaa uuden lääkityksensä testaamisen ihmisillä.
Muut tutkijat ovat jo kokeilleet vastaavia hoitomuotoja. Zhaoping Li on lääkäri ja ravitsemusasiantuntija Kalifornian yliopistossa Los Angelesissa. Vuonna 2010 Li ja hänen kollegansa antoivat lihaville vapaaehtoisille kapsaisiinin kaltaista kemikaalia sisältävää pilleriä. Kemikaalin nimi oli dihydrokapsiat (Di-HY-drow-KAP-see-ayt). Se auttoi ihmisiä laihtumaan. Mutta muutos oli hidas. Lopulta se oli myös liian pieni, jotta sillä olisi ollut suurta merkitystä, Li uskoo. Hän epäilee, että kapsaisiinin käytöllä olisi ollut suurempi vaikutus. Silti se ei hänen mukaansa koskaan toimisi laihdutuslääkkeenä. Miksi ei? ”Kun muunnamme hiirillä tai rotilla toimineen annoksen ihmisiin, eivät siedä sitä.” Se on liian mausteista! Jopa pillerimuodossa, hän huomauttaa, kapsaisiini aiheuttaa monille vatsavaivoja.
Mutta Thyagarajan sanoo, että hänen ryhmänsä on keksinyt mausteettoman tavan saada kapsaisiinia elimistöön. Lääkäri ruiskuttaisi lääkettä suoraan alueille, joissa on paljon rasvakudosta. Magneetit päällystäisivät jokaisen hiukkasen. Lääkäri käyttäisi magneettivyötä tai -sauvaa pitämään hiukkaset paikallaan. Tämän pitäisi estää kapsaisiinia kiertämästä kehossa. Thyagarajan uskoo, että tämä auttaisi ehkäisemään sivuvaikutuksia.
Spice it up
Kapsaisiini saattaa olla jännittävin kemikaali chilipaprikan sisällä, mutta se ei ole ainoa syy maustaa ruokavaliota. Sekä tulisissa että makeissa paprikoissa on myös tärkeitä vitamiineja ja kivennäisaineita, joita elimistö tarvitsee. Iin tutkimusryhmä tutkii nyt, miten chilit ja muut ruoanlaittoon käytettävät mausteet muuttavat ihmisen suolistossa eläviä bakteereja. Kehon ulkopuolella mausteet auttavat estämään vaarallisten bakteerien kasvua ruoassa. Li epäilee, että elimistön sisällä ne saattavat rutinoida pahoja pöpöjä. Ne saattavat myös auttaa hyviä bakteereja menestymään. Hän tutkii nyt molempia ajatuksia.
Vuonna 2015 tehty tutkimus osoitti jopa, että mausteista ruokavaliota noudattavat ihmiset elävät yleensä pidempään. Pekingissä sijaitsevan Kiinan lääketieteellisen tiedeakatemian tutkijat seurasivat puolta miljoonaa kiinalaista aikuista seitsemän vuoden ajan. Ne, jotka söivät mausteista ruokaa kuutena tai seitsemänä päivänä viikossa, kuolivat 14 prosenttia harvemmin noiden seitsemän vuoden aikana kuin ne, jotka söivät mausteita harvemmin kuin kerran viikossa. Erityisesti tuoreita chilejä säännöllisesti syövät ihmiset kuolivat harvemmin syöpään tai sydänsairauksiin. Tämä tulos ei välttämättä tarkoita, että tulisten chilien syöminen ehkäisee sairauksia. Voi olla, että ihmiset, joilla on yleisesti ottaen terveelliset elämäntavat, suosivat mausteisempia ruokia.
Kun tiedemiehet jatkavat chilipippurien salaisten voimien selvittämistä, ihmiset jatkavat keittojensa, pataruokiensa, sekoitusruokiensa ja muiden suosikkiruokiensa maustamista. Seuraavan kerran, kun näet jalapeñon lautasella, hengitä syvään ja haukkaa sitten.
Voimasanat
(lisää voimasanoista löydät täältä)
niveltulehdus Sairaus, joka aiheuttaa kivuliaan tulehduksen nivelissä.
bakteeri (monikossa bakteerit)Yksisoluinen organismi. Niitä asuu lähes kaikkialla maapallolla meren pohjasta eläinten sisälle.
kapsaisiini Mausteisen chilipaprikan sisältämä yhdiste, joka aiheuttaa polttavan tunteen kielessä tai iholla.
chilipippuri Pieni vihannestanko, jota käytetään usein ruoanlaitossa tekemään ruoasta tulisen ja mausteisen.
curry Mikä tahansa Intian ruoanlaittoperinteeseen kuuluva ruokalaji, jossa käytetään voimakkaiden mausteiden, kuten kurkuman, kuminan ja chilijauheen, sekoitusta.
dihydrokapsiaatti Joissakin paprikoissa esiintyvä kemikaali, joka on sukua kapsaisiinille, mutta ei aiheuta polttavaa tunnetta.
rasva Luonnollinen rasvainen tai rasvainen aine, jota esiintyy eläimen elimistöissä, erityisesti silloin kun se kerrostuu kerroksena ihon alle tai tiettyjen elinten ympärille. Rasvan ensisijainen tehtävä on energiavarastona. Rasva on myös elintärkeä ravintoaine, joskin se voi olla terveydelle haitallista, jos sitä nautitaan liikaa.
taistelu- tai pakoreaktio Elimistön reaktio todelliseen tai kuviteltuun uhkaan. Taistelu- tai pakoreaktion aikana ruoansulatus pysähtyy, kun elimistö valmistautuu käsittelemään uhkaa (taistelu) tai pakenemaan sitä (pako).
suolisto Yleiskielinen termi eliön vatsalle ja/tai suolistolle. Siinä ruoka hajotetaan ja imeytyy muun elimistön käyttöön.
hormoni (eläintieteessä ja lääketieteessä) Rauhasessa tuotettu kemikaali, joka kulkeutuu verenkierron mukana toiseen elimistön osaan. Hormonit ohjaavat monia tärkeitä kehon toimintoja, kuten kasvua. Hormonit toimivat käynnistämällä tai säätelemällä kemiallisia reaktioita elimistössä. (kasvitieteessä) Kemikaali, joka toimii signaaliyhdisteenä, joka kertoo kasvin soluille, milloin ja miten kehittyä tai milloin vanheta ja kuolla.
jalapeño Kohtalaisen mausteinen vihreä chilipaprika, jota käytetään usein meksikolaisessa ruoanlaitossa.
mikrobi Lyhyt lyhenne sanoista mikro-organismi. Elävä olento, joka on liian pieni nähdäksemme paljain silmin, mukaan lukien bakteerit, jotkut sienet ja monet muut organismit, kuten ameebat. Useimmat koostuvat yhdestä solusta.
mineraali Kiteet muodostavat kiviaineksia, joita elimistö tarvitsee kudosten muodostamiseen ja ruokkimiseen terveyden ylläpitämiseksi.
ravitsemus Ruokavalion terveelliset ainesosat (ravintoaineet) – kuten proteiinit, rasvat, vitamiinit ja kivennäisaineet – joita elimistö käyttää kasvuunsa ja prosessiensa polttoaineena.
lihavuus Äärimmäinen ylipaino. Lihavuuteen liittyy monenlaisia terveysongelmia, kuten tyypin 2 diabetes ja korkea verenpaine.
pippurisuihke Ase, jota käytetään hyökkääjän pysäyttämiseen aiheuttamatta kuolemaa tai vakavia vammoja. Suihke ärsyttää henkilön silmiä ja kurkkua ja vaikeuttaa hengittämistä.
farmakologia Tutkimus siitä, miten kemikaalit toimivat elimistössä, usein keinona suunnitella uusia lääkkeitä sairauksien hoitoon. Tällä alalla työskenteleviä kutsutaan farmakologeiksi.
proteiinit Yhdestä tai useammasta pitkästä aminohappoketjusta koostuvat yhdisteet. Proteiinit ovat olennainen osa kaikkia eläviä organismeja. Ne muodostavat elävien solujen, lihasten ja kudosten perustan; ne tekevät työtä myös solujen sisällä. Veren hemoglobiini ja vasta-aineet, jotka pyrkivät torjumaan infektioita, ovat tunnetuimpia itsenäisiä proteiineja.Lääkkeet vaikuttavat usein tarttumalla proteiineihin.
stressi (biologiassa) Tekijä, kuten epätavalliset lämpötilat, kosteus tai saasteet, joka vaikuttaa lajin tai ekosysteemin terveyteen.
tamale Meksikolaiseen ruoanlaittoperinteeseen kuuluva ruokalaji. Se on mausteista lihaa, joka on kääritty maissijauhotaikinaan ja tarjoillaan maissinkuoressa.
maku Yksi elimistön perustavista tavoista aistia ympäristöään, erityisesti ruokamme, käyttämällä kielessä (ja joissakin muissa elimissä) olevia reseptoreita (makunystyröitä).
TRPV1 Eräänlainen solujen kipureseptori, joka havaitsee signaaleja kivuliaasta kuumuudesta.
vitamiini Mikä tahansa ryhmä kemikaaleja, jotka ovat välttämättömiä normaalin kasvun ja ravitsemuksen kannalta ja joita tarvitaan pieniä määriä ravinnosta, koska elimistö ei pysty valmistamaan niitä.
Sanahaku (klikkaa tästä suuremmaksi tulostusta varten)
