Glimmende groene schijfjes jalapeño-paprika sieren een bord nacho’s. Als je op zo’n onschuldig uitziende chilipeper kauwt, ontploft je mond van het pittige vuurwerk. Sommige mensen vrezen en vermijden het pijnlijke, tranende en sidderende gevoel in hun mond. Anderen houden van het branderige gevoel.
“Een kwart van de wereldbevolking eet elke dag pepers,” merkt Joshua Tewksbury op. Hij is een bioloog die 10 jaar lang wilde chilipepers bestudeerde. Hij houdt ook van heet en pittig eten.
Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet
Wekelijkse updates om u te helpen Wetenschapsnieuws voor studenten te gebruiken in de leeromgeving
Chilipepers doen veel meer dan de monden van mensen verbranden. Wetenschappers hebben veel toepassingen ontdekt voor de chemische stof die deze groenten hun pit geeft. Het heet capsaïcine (Kap-SAY-ih-sin) en is het belangrijkste ingrediënt van pepperspray. Sommige mensen gebruiken dit wapen voor zelfverdediging. Het hoge capsaïcinegehalte van de spray verbrandt de ogen en kelen van aanvallers, maar doodt ze niet. In kleinere doses kan capsaïcine pijn verlichten, helpen bij gewichtsverlies en mogelijk de microben in de darmen beïnvloeden om mensen gezonder te houden. Hoe cool is dat?
Smaak voor kruiden
Waarom zou iemand iets willen eten dat pijn veroorzaakt? Capsaïcine veroorzaakt een stormloop van stresshormonen. Deze zorgen ervoor dat de huid rood wordt en gaat zweten. Het kan iemand ook nerveus of energiek laten voelen. Sommige mensen genieten van dit gevoel. Maar er is nog een reden waarom pepers over de hele wereld op het bord liggen. Hete pepers maken eten namelijk veiliger.
Wanneer voedsel bij warm weer buiten staat, beginnen microben op het voedsel zich te vermenigvuldigen. Als mensen voedsel eten met te veel van deze bacteriën, lopen ze het risico erg ziek te worden. De koude temperatuur in een koelkast zorgt ervoor dat de meeste microben niet kunnen groeien. Daarom vertrouwen de meeste mensen tegenwoordig op koelkasten om hun voedsel vers te houden. Maar lang geleden, waren deze apparaten niet beschikbaar. Chilipepers wel. Het blijkt dat hun capsaïcine en andere chemicaliën de groei van bacteriën kunnen vertragen of stoppen. (Knoflook, ui en veel andere specerijen kunnen dat ook.)
Vóór de komst van koelkasten ontwikkelden mensen in de meeste hete delen van de wereld een voorliefde voor pittig eten. Voorbeelden hiervan zijn hete Indiase curry’s en vurige Mexicaanse tamales. Deze voorkeur is in de loop der tijd ontstaan. De mensen die voor het eerst hete pepers aan hun recepten toevoegden, hadden waarschijnlijk geen idee dat pepers hun eten veiliger konden maken; ze vonden het gewoon lekker. Maar mensen die pittig gekruid aten, werden minder vaak ziek. Na verloop van tijd hadden deze mensen meer kans om gezonde gezinnen groot te brengen. Dit leidde tot populaties van liefhebbers van hete kruiden. Mensen die uit koude delen van de wereld kwamen, hielden het bij mildere recepten. Zij hadden die specerijen niet nodig om hun voedsel veilig te houden.
Waarom chilipepers pijn doen
De hitte van een chilipeper is niet echt een smaak. Dat branderige gevoel komt van het pijnreactiesysteem van het lichaam. Capsaïcine in de peper activeert een proteïne in de cellen van mensen, TRPV1 genaamd. De taak van dit eiwit is om hitte waar te nemen. Wanneer dit gebeurt, waarschuwt het de hersenen. De hersenen reageren door een pijnstoot terug te sturen naar het getroffen lichaamsdeel.
Normaal helpt de pijnreactie van het lichaam om ernstig letsel te voorkomen. Als iemand per ongeluk zijn vingers op een hete kachel legt, trekt hij of zij door de pijn de hand snel terug. Het resultaat: een kleine brandwond, geen blijvende huidbeschadiging.
Het bijten in een jalapeñopeper heeft hetzelfde effect op de hersenen als het aanraken van een hete kachel. “Tewksbury, die nu het kantoor van Future Earth in Boulder (Colo) leidt, zegt: “Onze hersenen denken dat we ons verbranden. (De groep promoot onderzoek om de hulpbronnen van de aarde te beschermen). Paprikaplanten hebben hun neptechniek waarschijnlijk ontwikkeld om bepaalde dieren ervan te weerhouden hun vruchten op te eten, aldus het onderzoek van Tewksbury.
Mensen, muizen en andere zoogdieren voelen de brandwond als ze paprika’s eten. Vogels doen dat niet. Waarom zouden paprika’s een manier ontwikkelen om zoogdieren weg te houden maar vogels aan te trekken? Het garandeert de overleving van de planten. Zoogdieren hebben tanden die de zaden kapot slaan. Vogels slikken peperzaden in hun geheel in. Later, als vogels poepen, belanden de intacte zaden op een nieuwe plek. Zo kan de plant zich verspreiden.
De mensen zijn de peper te slim af geweest toen ze zich realiseerden dat de pijn van een chilipeper geen blijvende schade aanricht. Mensen met een peperallergie of maagaandoeningen moeten wel van pepers afblijven. Maar de meeste mensen kunnen veilig hete pepers eten.
Pijn bestrijdt pijn
Capsaïcine beschadigt het lichaam in feite niet op dezelfde manier als een heet fornuis dat zal doen – althans niet in kleine hoeveelheden. In feite kan de chemische stof worden gebruikt als een medicijn om pijn te verlichten. Het lijkt misschien bizar dat wat pijn veroorzaakt, ook pijn kan doen verdwijnen. Toch is het waar.
Tibor Rohacs is medisch onderzoeker aan de New Jersey Medical School in Newark. Hij bestudeerde onlangs hoe capsaïcine werkt om pijn te dempen. Onderzoekers wisten al dat wanneer capsaïcine het TRPV1-eiwit aanzet, dit net zoiets is als het aansteken van een fel licht. Telkens als het licht aan is, ervaart de persoon pijn. Rohacs en zijn collega’s ontdekten vervolgens een chemische kettingreactie die deze pijn later tot zwijgen brengt. In wezen, zegt hij, “schijnt het licht zo fel dat na een tijdje de lamp doorbrandt”. Dan kan het TRPV1 eiwit niet meer aangezet worden. Als dit gebeurt, komen de hersenen niet meer achter pijnlijke sensaties. Het team publiceerde zijn bevindingen in februari 2015 in het tijdschrift Science Signaling.
Het menselijk lichaam is echter goed in het repareren van zichzelf. Uiteindelijk zal de pijn dit pijnsysteem repareren en kan het weer pijnwaarschuwingen naar de hersenen sturen. Als het TRPV1-eiwit echter vaak wordt geactiveerd, krijgt het pijnsysteem mogelijk niet de kans om zichzelf op tijd te repareren. De persoon zal in het begin alleen ongemak of een branderig gevoel hebben. Daarna zal hij of zij verlichting ervaren van andere soorten pijn.
Zo hebben mensen met artritis (Arth-RY-tis) regelmatig pijn in hun vingers, knieën, heupen of andere gewrichten. Het wrijven van een crème met capsaïcine op de pijnlijke plek kan in het begin branden of prikken. Na een tijdje wordt de plek echter gevoelloos.
Rohacs waarschuwt dat capsaïcine crèmes niet diep genoeg in de huid lijken door te dringen om de pijn volledig weg te nemen. Hij zegt dat andere onderzoekers momenteel capsaïcine pleisters of injecties aan het testen zijn. Deze zouden waarschijnlijk beter werken bij het stoppen van de pijn. Helaas doen deze therapieën veel meer pijn dan een crème – althans in het begin. Iemand die het aanvankelijke ongemak kan doorstaan, kan echter wekenlang verlichting krijgen, niet urenlang.
Zweet het uit
Chilipepers kunnen mensen ook helpen gewicht te verliezen. Maar je kunt niet verwachten dat je kilo’s kwijtraakt als je alleen maar pittig en heet voedsel eet. “Het is geen magisch middel,” waarschuwt Baskaran Thyagarajan. Hij werkt aan de Universiteit van Wyoming in Laramie. Als farmacoloog bestudeert hij de werking van medicijnen. Zijn team werkt nu aan een medicijn om het lichaam sneller dan normaal vet te laten verbranden. Een hoofdbestanddeel: capsaïcine.
In het lichaam zet capsaïcine een stressreactie in gang die bekend staat als de vecht-of-vluchtreactie. Deze treedt gewoonlijk op wanneer iemand (of een dier) een bedreiging of gevaar voelt. Het lichaam reageert door zich voor te bereiden om ofwel weg te rennen of te blijven staan en te vechten. Bij mensen gaat het hart sneller kloppen, de ademhaling versnelt en het bloed stuurt een energiestoot naar de spieren.
Om de vecht-of-vluchtreactie aan te wakkeren, verbrandt het lichaam vetvoorraden. Net zoals een vreugdevuur door hout kauwt om hete vlammen te produceren, zet het menselijk lichaam vet uit voedsel om in de energie die het nodig heeft. Thyagarajan’s team werkt nu aan een medicijn op basis van capsaïcine, gericht op het helpen van zwaarlijvige mensen – degenen die meer opgeslagen vet hebben dan hun lichaam nodig heeft – om hun overtollige gewicht kwijt te raken.
In een studie uit 2015 toonde zijn groep aan dat muizen die een vetrijk dieet aten dat capsaïcine bevatte, geen extra gewicht aankwamen. Maar een groep muizen die alleen het vetrijke dieet aten, werd zwaarlijvig. Thyagarajan’s groep hoopt binnenkort te beginnen met het testen van zijn nieuwe medicatie op mensen.
Andere onderzoekers hebben al soortgelijke therapieën geprobeerd. Zhaoping Li is een arts en voedingsdeskundige aan de Universiteit van Californië in Los Angeles. In 2010 gaven Li en haar collega’s een pil met een capsaïcine-achtige chemische stof aan zwaarlijvige vrijwilligers. De chemische stof heette dihydrocapsiate (Di-HY-drow-KAP-see-ayt). Het hielp de mensen gewicht te verliezen. Maar de verandering ging langzaam. Uiteindelijk was het ook te klein om veel verschil te maken, gelooft Li. Ze vermoedt dat het gebruik van capsaïcine een groter effect zou hebben gehad. Toch, zegt ze, zou het nooit werken als een middel om gewicht te verliezen. Waarom niet? “Als we de dosis die bij muizen of ratten werkte, omzetten naar mensen, verdragen ze het niet.” Het is te pittig! Zelfs in pilvorm, zegt ze, bezorgt capsaïcine veel mensen een maagklachten.
Maar Thyagarajan zegt dat zijn team een kruidige manier heeft bedacht om capsaïcine in het lichaam te krijgen. Een dokter injecteert het medicijn direct in gebieden met veel vetweefsel. Magneten zouden elk deeltje omhullen. De arts gebruikt een magnetische riem of staf om de deeltjes op hun plaats te houden. Dit zou moeten voorkomen dat de capsaïcine door het lichaam circuleert. Thyagarajan gelooft dat dit bijwerkingen zou helpen voorkomen.
Spice it up
Capsaïcine mag dan de meest opwindende chemische stof in een chilipeper zijn, maar het is niet de enige reden om je dieet op te peppen. Zowel hete als zoete pepers bevatten ook belangrijke vitaminen en mineralen die het lichaam nodig heeft. Li’s team bestudeert nu hoe pepers en andere specerijen de bacteriën in de darmen van de mens veranderen. Buiten het lichaam helpen specerijen om te voorkomen dat gevaarlijke bacteriën op voedsel groeien. Li vermoedt dat ze in het lichaam slechte bacteriën kunnen tegenhouden. Ze kunnen ook goede bacteriën helpen gedijen. Ze onderzoekt beide ideeën nu.
Een studie uit 2015 toonde zelfs aan dat mensen met een gekruid dieet de neiging hebben om langer te leven. Onderzoekers van de Chinese Academy of Medical Sciences in Beijing volgden zeven jaar lang een half miljoen volwassenen in China. Degenen die zes of zeven dagen per week pittig voedsel aten, hadden 14 procent minder kans om gedurende die zeven jaar te sterven dan mensen die minder dan één keer per week kruiden aten. En vooral mensen die regelmatig verse pepers aten, hadden minder kans om aan kanker of hartziekten te sterven. Dit resultaat betekent niet noodzakelijk dat het eten van hete pepers ziekten voorkomt. Het kan zijn dat mensen met een gezonde levensstijl de voorkeur geven aan pittiger voedsel.
Als wetenschappers de geheime krachten van chilipepers blijven ontdekken, zullen mensen hun soepen, stoofschotels, roerbakgerechten en andere favoriete gerechten blijven oppeppen. De volgende keer dat u een jalapeño op een bord ziet liggen, haal dan diep adem en neem een hap.
Krachtwoorden
(voor meer over krachtwoorden, klik hier)
artritis Een ziekte die pijnlijke ontstekingen in de gewrichten veroorzaakt.
bacterie (meervoud bacteriën)Een eencellig organisme. Deze komen bijna overal op aarde voor, van de bodem van de zee tot in dieren.
capsaïcine De verbinding in pikante chilipepers die een branderig gevoel op de tong of de huid veroorzaakt.
chilipeper Een kleine groentepeul die vaak in de keuken wordt gebruikt om voedsel heet en pikant te maken.
curry Een gerecht uit de kooktraditie van India dat een mengsel van sterke specerijen gebruikt, waaronder kurkuma, komijn en chilipoeder.
dihydrocapsiate Een chemische stof die in sommige pepers wordt aangetroffen en verwant is aan capsaïcine, maar geen branderig gevoel veroorzaakt.
vet Een natuurlijke olieachtige of vettige stof die in het lichaam van dieren voorkomt, vooral wanneer deze zich als een laag onder de huid of rond bepaalde organen afzet. De voornaamste rol van vet is als energiereserve. Vet is ook een essentiële voedingsstof, hoewel het schadelijk kan zijn voor de gezondheid als het in te grote hoeveelheden wordt geconsumeerd.
Vecht-of-vluchtreactie De reactie van het lichaam op een bedreiging, hetzij reëel of ingebeeld. Tijdens de vecht-of-vluchtreactie wordt de spijsvertering stilgelegd omdat het lichaam zich voorbereidt om de bedreiging het hoofd te bieden (vechten) of ervan weg te vluchten (vluchten).
maag Colloquiale term voor de maag en/of de darmen van een organisme. Hier wordt het voedsel afgebroken en opgenomen voor gebruik door de rest van het lichaam.
hormoon (in de zoölogie en geneeskunde) Een chemische stof die in een klier wordt geproduceerd en vervolgens via de bloedbaan naar een ander deel van het lichaam wordt vervoerd. Hormonen regelen veel belangrijke lichaamsactiviteiten, zoals groei. Hormonen werken door chemische reacties in het lichaam op gang te brengen of te regelen. (in de plantkunde) Een chemische stof die dient als signaalstof die de cellen van een plant vertelt wanneer en hoe ze zich moeten ontwikkelen, of wanneer ze oud moeten worden en moeten sterven.
jalapeño Een matig pikante groene chilipeper die vaak in de Mexicaanse keuken wordt gebruikt.
microbe Afkorting van micro-organisme. Een levend wezen dat te klein is om met het blote oog te zien, met inbegrip van bacteriën, sommige schimmels en vele andere organismen zoals amoeben. De meeste bestaan uit één enkele cel.
mineraal Kristalvormende stoffen waaruit gesteente is opgebouwd en die het lichaam nodig heeft voor de aanmaak en voeding van weefsels om gezond te blijven.
voeding De gezonde bestanddelen (voedingsstoffen) in de voeding – zoals eiwitten, vetten, vitamines en mineralen – die het lichaam gebruikt om te groeien en als brandstof voor zijn processen.
obesitas Extreem overgewicht. Obesitas wordt in verband gebracht met een groot aantal gezondheidsproblemen, waaronder diabetes type 2 en hoge bloeddruk.
peperspray Een wapen dat wordt gebruikt om een aanvaller te stoppen zonder de dood of ernstig letsel te veroorzaken. De spray irriteert iemands ogen en keel en bemoeilijkt de ademhaling.
farmacologie De studie van de werking van chemische stoffen in het lichaam, vaak als een manier om nieuwe geneesmiddelen te ontwerpen om ziekten te behandelen. Mensen die op dit gebied werken, staan bekend als farmacologen.
eiwitten Samenstellingen gemaakt van een of meer lange ketens van aminozuren. Eiwitten zijn een essentieel onderdeel van alle levende organismen. Zij vormen de basis van levende cellen, spieren en weefsels; ze doen ook het werk binnenin de cellen. De hemoglobine in het bloed en de antilichamen die infecties proberen te bestrijden, behoren tot de beter bekende, op zichzelf staande eiwitten.Geneesmiddelen werken vaak door zich aan eiwitten te hechten.
stress (in de biologie) Een factor, zoals ongewone temperaturen, vochtigheid of vervuiling, die de gezondheid van een soort of ecosysteem aantast.
tamale Een gerecht uit de kooktraditie van Mexico. Het is gekruid vlees, gewikkeld in maïsmeeldeeg en geserveerd in een maïskaf.
smaak Een van de basale manieren waarop het lichaam zijn omgeving, met name ons voedsel, waarneemt, met behulp van receptoren (smaakpapillen) op de tong (en sommige andere organen).
TRPV1 Een type pijnreceptor op cellen die signalen over pijnlijke warmte detecteert.
vitamine Een van een groep chemische stoffen die essentieel zijn voor normale groei en voeding en die in kleine hoeveelheden via de voeding nodig zijn omdat ze niet door het lichaam kunnen worden aangemaakt.
Word Find (klik hier om te vergroten voor afdrukken)
