Kapsaicín - biológia
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Antibiotiká z baktérií
Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu
Molekulárny kompas na zarovnanie buniek
Čo robí listy na jeseň starnúcimi
Demokracia perličiek
Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine
| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat
Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv
Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?
Kapsaicín
210–220 ° C pri 1 Pa [2]
Kapsaicín (CPS) je rastlina rodu Capsicum (paprika, z čeľade nočnej Solanaceae) získaný alkaloid, ktorý iba u cicavcov pôsobením na špecifické receptory pôsobí teplo alebo tepelný stimul, napríklad pri konzumácii papriky alebo čili papričiek (botanicky správny názov paprika alebo čili bobule, pozri: Capsicum) príčiny. Kapsaicín a ďalšie Capsicum Extrahované látky, ktoré spôsobujú teplo, sa nazývajú kapsaicinoidy. Kapsaicinoidy sú bezfarebné a nemôžu sa štiepiť varením ani mrazením. Kapsaicín je vanillylamid mastnej kyseliny trans-Kyselina 8-metyl-6-nonénová.
charakteristiky
Kapsaicinoidy sa rozpúšťajú v etanole a tuku, nie však vo vode. Pôsobia antibakteriálne a fungicídne, a preto pôsobia konzervačne.
Kapsaicinoidy dráždia nervové zakončenia určitých nociceptorov, ktoré pri pôsobení tepla alebo chemického dráždenia zvyčajne detekujú stimuly bolesti. Podobnosť pocitu „horúceho“ a „korenistého“ (obidve „horúce“) závisí od úrovne receptora: kapsaicín sa viaže na TRP kanál. TRPV1, ktorý sa aktivuje aj zvýšením teploty. Často bolestivé (ale iba zdanlivé) zahrievanie spôsobené kapsaicínom je organizmom eliminované zvýšeným prietokom krvi do tkaniva za účelom rozptylu tepla, čo vedie k miestnemu začervenaniu, ako je mierne popálenie. Výraz „horieť“ je odvodený od tejto skutočnosti. Opačný efekt existuje napr. B. keď sú vystavené nízkym koncentráciám mentolu (kvapky proti kašľu), ktoré, zdá sa, ochladzujú.
Kapsaicinoidy, ktoré sa tradične vyskytujú v mexickej, indickej, indonézskej a thajskej kuchyni v relatívne vysokých koncentráciách v dôsledku použitia plodov horkého chilli, majú tlmiaci účinok a čiastočne tlmiaci účinok vďaka svojmu vplyvu na sérotonínergnú a dopaminergnú rovnováhu nucleus accumbens po utlmení pocitu tepla. To môže vytvoriť určitú toleranciu voči korenenému jedlu - nielen pokiaľ ide o senzorickú citlivosť - a s tým spojenú osobnú vôľu okoreniť aj „každodenné“ jedlá na nadpriemernú úroveň.
V auguste 2010 boli čínski vedci v Chongqingu schopní prostredníctvom štúdií na potkanoch preukázať, že kapsaicín má relaxačný účinok na cievy a tým znižuje krvný tlak. Nepretržité prijímanie kapsaicínu stravou testovaných zvierat viedlo k zvýšenému uvoľňovaniu oxidu dusnatého. Oxid dusnatý je zase dôležitý pre krvný obeh a pre relaxáciu krvných ciev a má tak účinok na zníženie krvného tlaku. [5]
Manipulácia
Účinok zvyšujúci krvný obeh sa používa aj vo (veterinárnej) medicíne (napr. Pomocou tepelných náplastí). Opatrnosť sa odporúča pri kontakte holej kože s kapsaicinoidmi, napríklad pri spracovaní chilli papričiek. Je potrebné dbať najmä na to, aby ste si po kontakte s rukami nemasli oči. Preto má zmysel nosiť rukavice na ochranu pokožky.
Ak ste jedli korenené jedlo a pocit pálenia v ústach sa stáva neznesiteľným, môžu vám pomôcť olejové a tukové emulzie, ako sú jogurty, mlieko a syry. (Vysoko odolné) alkoholické nápoje tiež znižujú pocit pikantnosti, pretože kapsaicín sa rozpúšťa v etanole; [2], ale pretože je prakticky nerozpustný v studenej vode, [2] voda nemá žiadny účinok. Zistilo sa tiež, že desaťpercentný roztok cukru je rovnako účinný ako mlieko. Cukor alebo paradajková šťava v pikantných jedlách tiež znížia teplotu. Pálenie pokožky sa dá zastaviť trením alkoholom. Ak sú podráždené citlivé časti tela (pohlavné orgány, oči), pomôže vám trochu kuchynského oleja.
Produkcia kapsaicínu sa uskutočňuje hlavne v placente a septe semien. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, semená obsahujú podstatne menej kapsaicínu; koncentrácia závisí od blízkosti placenty a semennej septa. Tvrdenie, že malé chilli papričky sú obzvlášť horké, je pravdivé iba čiastočne. Intenzita sa môže líšiť aj pri tobolkách rovnakej odrody a dokonca aj pri tobolkách, ktoré boli zozbierané z tej istej rastliny v rovnakom čase.
Evolučný vývoj výroby kapsaicínu
Jednou z možností vzniku produkcie kapsaicínu je evolučná výhoda, ktorá súvisí s reprodukciou a distribúciou genetického zloženia, pretože kapsaicinoidy sú horké iba pre cicavce, ale nie pre vtáky, ktorých nervové bunky sú štruktúrované trochu inak. Toto je dôležitý výberový faktor pre rastliny: Odrádzajúc od cicavcov, ich plody čoraz viac konzumujú vtáky. Vtáky prekonávajú v priemere dlhšie vzdialenosti ako cicavce, a preto môžu semeno rastliny šíriť efektívnejšie. Vtáky navyše, keď jedia ovocie, nemelijú semená, ako to robia cicavce, keď žujú. Semená sa vylučujú nestrávené a tiež sa hnojia vtáčím trusom.
Ďalšiu možnosť opísali ekológovia a evoluční biológovia Joshua J. Tewksbury a Douglas Levey [6]. Tieto skúmali distribúciu rastlín v Bolívii a najmä koncentráciu kapsaicinoidov prítomných v chilli papričkách v súvislosti s ekologickými podmienkami v distribučnej oblasti a preukázali priamu súvislosť medzi výskytom Schnabelkerfenu a rizikom napadnutia hubami. Rovnako tak chilli papričky v oblastiach so zvýšeným rizikom napadnutia plesňami, najmä rodmi Fusarium, zvýšený obsah fungicídneho kapsaicínu, ktorý zaisťuje prežitie plodov aj v týchto oblastiach. Je to dôsledok výberového procesu, pretože môže prežiť iba ovocie s vysokým obsahom kapsaicínu. Ostatné druhy, ktorých obsah kapsaicínu nie je taký vysoký, prevládajú iba v oblastiach s nižším rizikom napadnutia.
Evoluční biológovia nadviazali ďalšie spojenie so Schnabelkerfenom prítomným v oblasti distribúcie. Obzvlášť horké boli chilli plody rastlín v oblasti so zvýšeným výskytom hmyzu, ktoré prepichujú ovocie pri hľadaní potravy a tým pripravujú pôdu pre plesne, aby sa dostali dovnútra plodov. Prítomnosť iba týchto horkých plodov so zvýšeným obsahom kapsaicínu je priamym výsledkom selekcie, pretože tu sú schopné prežiť iba rastliny s účinnou ochranou pred napadnutím plesňami. [7] [8] [9] Kapsaicín teda slúži nielen na odradenie predátorov, ale aj na ochranu plodov a ich semien pred plesňami a skutočným rozšírením vtákmi.
Kapsaicinoidy
Kapsaicinoidy kapsaicín a dihydrokapsaicín sú dve hlavné zložky chilli papričiek, ktoré sú zhruba dvakrát také horké ako menšie množstvá kapsaicinoidov nordihydrokapsaicín, homodihydrocapsaicín a homocapsaicín.
| Kapsaicín | C. | 69% | 16 000 000 | |
| Dihydrokapsaicín | DHC | 22% | 16 000 000 | |
| Nordihydrokapsaicín | NDHC | 7% | 9 700 000 | |
| Homodihydrokapsaicín | HDHC | 1% | 9 170 000 | |
| Homocapsaicín | HC | 1% | 9 170 000 |
Meranie pikantného obsahu kapsaicínu
Teplo chilli papričiek sa meria v jednotkách Scoville (SHU = [angl.] S.coville Hjesť uhnidy). Stupnica, ktorú opísal Wilbur L. Scoville, sa pohybuje od 0 SHU (nie je k dispozícii ostrosť) do maximálnej hodnoty 16 miliónov SHU (čistý kapsaicín v kryštalickej forme). Scoville meria existujúcu ostrosť „látky“ (v užšom zmysle chilli papričky alebo extraktu) jej neutralizáciou. Podiel vody potrebnej na zriedenie látky, kým sa jej ostrosť nezneutralizuje pod hranicu prípustnej pre látku samotnú, dáva hodnotu Scoville. Potrebuješ z. B. 234 000 kvapiek vody na neutralizáciu chuti kvapky omáčky, potom má omáčka pikantnosť 234 000 SHU. Táto stupnica sa používa dodnes, aj keď sa obsah kapsaicínu stanovuje presnejšou metódou HPLC.
Extrémne stupne pikantnosti na základe extrakcie kapsaicínom, ktoré t.j. d. Spravidla sa už nevyrábajú čisto na rastlinnej báze, od zhruba 100 000 SHU (napr. S pridaním „výťažkov s korením“). Pri použití čistého chilli habanero sú už možné extrémne horké extrakty (100 000 až 350 000 SHU). Indická Naga Jolokias s najteplejšou chilli odrodou na svete s empirickou priemernou hodnotou približne 850 000 až 1 050 000 SHU, bylinné extrakty a zdrojové produkty je možné vyrobiť a kúpiť online.
Čistý, približne kryštalický kapsaicín (16 miliónov SHU; porovnaj. Blairova rezerva vo výške 16 miliónov) výroba je veľmi zložitá a výrobok je preto nákladný. Najhorúcejší komerčný výpis na svete (bez zbierkových predmetov), zdroj, má 7,1 milióna SHU.
Používajte ako ochucovadlo
Aj keď kapsaicín v skutočnosti nie je aromatickou látkou, pretože nemá žiadnu chuť, ale iba dráždi sliznice, jeho použitie upravuje európske nariadenie o arómach 1334/2008 [10] (príloha III, časť A). Ako čistá látka sa kapsaicín nesmie pridávať do potravín v žiadnej forme - ako extrakt z čili toboliek je však povolený bez obmedzenia. Chilli extrakty bežne používané v aromatickom priemysle majú obsah prírodného kapsaicínu asi 6,6% (= asi 1 000 000 SHU).
Použitie v medicíne
Kapsaicín sa používa na vonkajšie použitie ako krém, masť a náplasť. Indikáciou sú bolesti svalov a napätie svalov, najmä v oblasti chrbtice. Predpokladá sa, že analgetický účinok vzniká inhibíciou spätného vychytávania mediátorovej látky P a zvýšeným prietokom krvi v oblasti aplikácie. [11]
Metaanalýza ukázala, že kapsaicín môže v porovnaní s placebom významne znížiť chronickú bolesť neuropatických a svalových príčin. Zníženie bolesti o viac ako 50% u niektorých pacientov trvalo osem týždňov. [12] Vyskytli sa aj vedľajšie účinky, ako napríklad lokálne podráždenie pokožky a kašeľ.
Kombinácia kapsaicínu s lokálnym anestetikom je stále vo fáze vývoja. Týmto spôsobom kapsaicín umožňuje anestézii prístup do bunky bez ovplyvnenia ďalších vnemov. [13]
Používajte ako dráždidlo
Chilli extrakt Oleoresin capsicum (OC) sa tiež používa v pepřových sprejoch, pričom dráždivý prostriedok sa používa ako „zbraň“ v sebaobrane proti ľuďom a zvieratám. Napríklad v Severnej Amerike sa spreje obsahujúce kapsaicín odporúčajú ako ochrana pred útokmi medveďov hnedých, ktoré sú tam rozšírené.
Lekársky mechanizmus účinku oleoresinu capsicum je založený na násilnej stimulácii chemonociceptorov (bunky citlivé na bolesť) v aferentných nervových bunkách. Uvoľňovanie látky P (neurotransmiter) akútne vedie k depolarizácii membrány.
Možné interakcie medzi kapsaicínom a liekmi
Nedávny výskum Johna E. Mendelsona vo Výskumnom ústave kalifornského tichomorského lekárskeho centra ukazuje interakcie medzi kapsaicínom a kokaínom, ktoré mnohonásobne zvyšujú smrteľnosť kokaínu. [14] V uskutočnených experimentoch stačilo 10 mg/kg kapsaicínu na zvýšenie letality dávky 60 mg/kg kokaínu z 13% na 53%. Táto dávka 10 mg/kg tiež spôsobila zvýšenie letality z 53% na 90% pri dávke kokaínu 75 mg/kg. Mendelson poukazuje na to, že to môže vysvetľovať smrť ľudí pod vplyvom drog postriekaných paprikovým sprejom. [15]
Spravodajský magazín Der Spiegel informoval o troch prípadoch z Nemecka, pri ktorých boli ľudia pod vplyvom drog postriekaní pepřovým sprejom a krátko nato zomreli. [16] Prípady posilňujú hlasy kritikov, ktorí dlho pochybovali o zdravotnej nezávadnosti paprikových sprejov. Americké združenie občianskych práv ACLU informuje napríklad o 26 zosnulých v rokoch 1993 až 1995 len v Kalifornii, ktorí boli pred smrťou postriekaní pepřovým sprejom. Diskutuje sa aj o možných interakciách s inými psychotropnými liekmi alebo inými liekmi. Podľa Spiegelu úrady po zavedení pepřových sprejov uviedli, že je vhodný na použitie proti duševne chorým alebo omámeným látkam. [15]
V Nemecku je pepřový sprej zbraňou v zmysle zákona o zbraniach. Trvanie a rozsah rozprašovania musia byť obmedzené. Na spreje odpudzujúce zvieratá sa naopak zákon o zbraniach nevzťahuje, takže nie je potrebné dodržiavať žiadne obmedzenia, ako napríklad trvanie a rozsah rozprašovania. Spreje odpudzujúce zvieratá si môže kúpiť ktokoľvek.
Využitie v jazdeckých športoch
Na olympijských hrách v roku 2008 v Číne boli po pozitívnom dopingovom teste na kapsaicín, ktorý je v jazdeckom športe zakázaný, vylúčení z hry štyria skokani, vrátane Nemca Christiana Ahlmann. [17] Použitie kapsaicínu na predné nohy koní zvyšuje ich citlivosť na bolesť. Vďaka tomu ste pri preskakovaní prekážok opatrnejší a už neprijímate žiadny kontakt s prekážkou. Toto je tiež známe ako „chemický ingot“ [18] a počíta sa ako doping.
Syntetické analógy
Pseudokapsaicín (INN: Nonivamid) je dostupný ako syntetická náhrada. Ďalším analógom kapsaicínu je kapazazepín (číslo CAS 138977-28-3), ktorý sa používa ako špecifický antagonista kapsaicínu.