辣椒素

辣椒素

辣椒素((反式) 8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺)是辣椒的活性成分。它對哺乳動物包括人類都有刺激性並可在口腔中產生灼燒感。辣椒素和與其相關一些的化合物並稱為辣椒元,它們是辣椒產生的次級代謝產物,可能為了對草食動物形成威懾。一般鳥類都不對辣椒元敏感。純辣椒素是一種斥水親脂、無色無嗅的結晶或蠟狀化合物。

  • 中文名稱
    辣椒素
  • 英文名
    Capsaicin
  • 別稱
     反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺
  • 化學式
     C18H27NO3 
  • 分子量
     305.4
  • CAS登錄號
    404-86-4
  • EINECS登錄號
    219-484-1

基本信息

中文名稱:辣椒素

中文別名: 反式-8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺

英文名稱: Capsaicin

英文別名:

8-METHYL-N-VANILLYLNONANAMIDE;

8-METHYL-N-VANILLYLNONENAMIDE;CAPSAICIN;

CAPSAICIN, DIHYDRO-;

CAPSAICINE SYNTHETIC;

CAPSAICIN (SYNTHETIC);CAPSAICIN SYNTHETIC ANALOG;

DIHYDROCAPSAICIN;

N-(4-HYDROXY-3-METHOXYBENZYL)NONANAMIDE;

N-[(4-HYDROXY-3-METHOXYPHENYL)METHYL]-8-METHYL NONANAMIDE;

N-[(4-HYDROXY-3-METHOXYPHENYL)METHYL]-NONANAMIDE;

N-NONYLVANYLAMIDE;

NONANOIC ACID VANILLYLAMIDE;

NONANYL VANILLYLAMIDE;

NONYLIC VANILLYLAMIDE;

NONYLVANYLAMIDE;

N-PELARGONIC ACID VANILLYLAMIDE;

N-PELARGONYLVANILLYLAMIDE;

N-VANILLYLNONAMIDE

CAS號: 404-86-4

分子式: C18H27NO3

分子量: 305.4

純度: ≥98%

MDL號: MFCD00017286

Beilstein號: 2144300

EC號: 219-484-1

種類

辣椒素是辣椒中的主要辣椒元,二氫辣椒素位居第二。 這兩種化合物的辣度差不多是降二氫辣椒素、高二氫辣椒素與高辣椒素的兩倍。不同純辣椒元的稀溶液可以給人帶來不同的辛辣感,但其濃溶液無此感覺。

辣椒素的名稱

縮寫

通常情況下相關物質的質量分數

史高維爾指數

辣椒素

C

69%

16,000,000

二氫辣椒素

DHC

22%

16,000,000

降二氫辣椒素

NDHC

7%

9,100,000

高二氫辣椒素

HDHC

1%

8,600,000

高辣椒素

HC

1%

8,600,000

使用

食材

因為辣椒素觸碰到人類體表時將產生灼熱感,所以其常被運用在食材中作為香味或灼熱感(辛辣感)的來源。食物中灼熱感的程度的測量是借由史高維爾指標來測定的。因為辣椒中辣椒素的濃度含量不高,在安全的考量下辣椒遂成為典型辣椒素獲得的來源。

減輕口喉中灼熱感最好的方法就是服用冷食或是冷飲,像是優酪乳、冰激凌或是牛奶;或可補充甜食,如果汁、糖或糖果。因為純辣椒素是難溶于水但是可溶于油脂類及純酒精的,所以常見的建議是吃含油的食物,像是奶油面包、全脂牛奶或是發泡奶油以減輕灼熱感(假設含油食物可帶走辣椒素)。但這些手法的有效性仍為可疑,因為即使不做任何的處理,灼熱感仍會慢慢的消失掉。

醫療

可消炎、止痛、治療肌肉酸痛等。

非致命武器

辣椒素也被套用在防暴裝備胡椒噴霧中,當噴霧噴中示威人士身體部分時,尤其眼部、黏膜,會使示威者感到非常痛苦。

辣椒素彈葯辣椒素彈葯

大量的辣椒素可成為致命毒物,人體在吸取過量辣椒素後,會出現呼吸困難、藍皮膚及抽搐等症狀。在可攝取量方面,兒童比成年人少得多。在印度,一些殺嬰案件的凶手是用辣椒素把嬰兒辣死的。

殺蟲

辣椒素也用于殺蟲,包括昆蟲和其他動物。例如有人把辣椒曬幹並磨碎,然後放進雀鳥飼料內,由于雀鳥不怕辣,松鼠卻害怕,因此可用來驅趕松鼠。

生物機理

辣椒素是通過初級傳入神經元末梢和胞膜上特殊的分子受體介導產生作用的,這一受體稱稱為辣椒素受體,又稱香草醛體(vanilloid receptor,VR1)。

Caterina等成功地培育出敲除VR1基因的小鼠,無VR1的小鼠可以存活,有繁殖力,其外形、大體解剖、體質量、運動和行為與正常小鼠沒有區別。VR1陰性小鼠對皮下註射辣椒素、喝辣椒水無疼痛抗拒行為,幾乎不表現出溫度過敏反應,熱力致痛反應減弱,但對傷害性機械刺激反應正常。體外培養的VR1陰性小鼠的初級感覺神經細胞對各種有害刺激的反應都嚴重削弱。因此有人認為VR1在多型傷害性刺激的傳遞中起關鍵作用,甚至認為VR1對痛覺是必不可少的。

作用機製

辣椒素受體及其作用

辣椒素與 VR1結合,激活了與受體直接偶聯的膜離子通道。這是一個相對非特異性的陽離子通道。通道開放後主要是離子(也有離子)進入細胞內,離子出細胞,一些氯離子也相應進入細胞內平衡電荷。VR1 偶聯的通道不同于電壓門控通道,它不能被鈉、鉀、鈣離子通道阻斷阻滯。但能被釕紅(rubeniumred)阻斷。從大戟類樹膠植物的乳汁中分離出的辣椒素同源物樹膠脂毒素(resiniferatoxin)也能激活VR1,並具有更強大功效,辣椒平(capsazepin)是VR1的競爭性拮抗劑,但它本身並不致痛或止痛,說明它沒有與疼痛位點結合的相應配體。

體外培養的VR1陰性小鼠的初級感覺神經細胞對各種有害刺激的反應都嚴重削弱了。因此,有人認為VR1在多型傷害性刺激的傳遞中起關鍵作用,甚至認為VR1對痛覺是必不可少的。

離子通道和離子流

在體外細胞培養實驗中,激活大鼠背根神經節細胞膜上的VR1,可以觀察到一性的細胞鈣離子內流。這一過程包括加期細胞內鈣離子快速增加(幾分鍾)和隨後長時間的鈣離子濃度復原(幾十分鍾)。與由鉀離子去極化激活同一細胞的電壓門鈣離子通道相比,VR1激活後引起的鈣細胞內濃度升高的幅度和速度相似,但鈣離子恢復到靜息時的水準卻要慢得多。用線粒體去偶聯劑研究發現,在這一過程中線粒體對細胞內鈣離子起緩沖作用。當細胞外鈣離子大量涌入時線粒體吸鈉鈣離子,當胞質中鈣離子復原時,線粒體釋放鈣離子,使復原時程延長。在這一長時間的復原過程中,神經細胞對細胞外鉀離子和辣椒素都不起反應。這可能與辣椒素的脫敏作用以及疼痛的記憶有關。人工克隆表達的VR1能被香草醛化合物、氫離子、大于43℃的熱度,酸(pH≤5.9)激活,因此有人認為VR1是化學、物理性刺激致痛的分子綜合體。也有實驗結果不支持這一假說。Nagy等用電生理和測量離子流的方法,比較較了大鼠初級感覺細胞對辣椒素及傷害性熱刺激的細胞膜反應,證實被辣椒素或熱刺激激活的離子通道的性質有許多相同之處,但也有重要不同,即熱激活通道鈣離子的通透性性低于辣椒素激活通道。對熱刺激或辣椒素作出反應的通道是單敏性,隻有很少的離子通道對熱和辣椒素具有雙重敏感性。而在整細胞水準,則每個細胞可對熱或辣椒素作出反應。由此推斷,辣椒素與熱刺激引起細胞反應的分子實質是不同的,可能與VR1有多種亞型有關。

神經肽釋放

辣椒激活VR1,鈣離通道開放,鈣離子內流,胞質中鈣離子濃度升高,引起神經元及其纖維釋放神經肽,如:P物質、神經激肽A、降鈣素基因相關肽、血管活性腸肽和興奮性氨基酸,如谷氨酸、天門冬氨酸。辣椒素引起神經細胞釋放P物質的具體機尚不完全清楚,Purkiss 等在離體培養大鼠背根神經節細胞的實驗中發現,辣椒素引起P物質釋放可能通過兩種機製:一種依賴于細胞外鈣離子和突觸體偶聯蛋白25Kpa(SNAP-25); 另一種,在無細胞外鈣離子的情況下,無需SNAP-25,辣椒素也能成功刺激神經節細胞釋P物質。

預防功效

香港中文大學進行的研究發現,辣椒和胡椒中的辣椒素能夠起到降血壓和降膽固醇的功效,進而在很大程度上預防心髒病。心髒病已經成為發達國家的第一健康殺手。辣椒素是辣椒的活性成分,正是這種化合物讓我們吃辣椒時產生灼燒感。這種化合物能夠影響與膽固醇水準和血管健康有關的基因和其他機製。

辣椒素有改善心血管健康的功效辣椒素有改善心血管健康的功效

研究發現辣椒素能夠通過減少堆積以及加快分解和排泄的方式降低有害膽固醇水準。此外辣椒素還能夠抑製一種導致動脈收縮的基因的活動。動脈收縮導致流入心髒以及其他器官的血量減少。通過抑製這種基因的活動,肌肉能夠得到放松和擴張,進而提高血量。

研究發現辣椒素能夠改善一系列與心髒和血管健康有關的因素。不過並不建議人們過量食用辣椒。合理的飲食結構需要做到平衡。人們必須清楚地意識到,辣椒並不能代替經過臨床檢驗並證明有效的處方葯 。

研究小組在動物實驗中發現,辣椒中的主要成分辣椒素具有促進肌肉成長、抑製肌肉萎縮的作用。研究人員認為這一發現或許有助于研發治療肌肉萎縮的葯物。有必要確認使用辣椒素的安全性,希望在確認安全性後,借助辣椒素開發新的肌肉萎縮治療葯物。

相關詞語

"辣椒素快感"是一種通過食用大量富含辣椒素的食物所造成的欣快感。其理論依據為辣椒素所帶來的辛辣感使人體釋放內啡肽,而足夠多的內啡肽通常可使人產生一種類似于"runner's high"(跑步者的快感)的感覺。

相關詞條

相關搜尋

其它詞條