问题

薄荷为什么会让喝的水“变凉”?

回答
问得好!薄荷这招“化热为冷”的本事,其实挺有意思的,并不是它真的给水加了什么制冷剂,而是它巧妙地抓住了我们身体的感觉机制。

咱们先来说说薄荷里最关键的那个角儿——薄荷醇。这玩意儿就是薄荷那股子清爽劲儿的主要来源。

你看啊,咱们皮肤上,还有舌头、嘴唇这些地方,都有一些专门负责感知温度的神经末梢,你可以想象它们就像是身体里的温度计。这些温度计里,有一种叫做“TRPM8”的蛋白质受体。

通常情况下,当你的身体感受到温度升高,比如天气热了或者你刚吃完热辣的东西,TRPM8这个受体就会被“激活”,然后给你的大脑发送一个信号:“嘿,感觉热!”

神奇的地方来了:薄荷醇,这个小小的分子,它跟TRPM8受体特别投缘。它就像一把万能钥匙,能够直接打开TRPM8受体的“门”。但是,薄荷醇打开TRPM8受体的机制跟真正的高温不太一样。它不需要真的升温,它本身就能刺激这个受体产生信号。

更关键的是,薄荷醇刺激TRPM8受体发出的信号,在你的大脑看来,跟真正感受到低温时发出的信号,是几乎一样的。换句话说,就算水是常温的,甚至稍微有点温度,只要里面有薄荷醇,TRPM8受体就会被骗,然后告诉大脑:“感觉冷了!”

这就是为什么你喝了薄荷水,会觉得嘴巴、喉咙甚至整个口腔都凉飕飕的,好像真的喝了一口冰水一样,即使那水本身并没有降低多少温度。

这个过程,你可以这样理解:

1. 薄荷醇登场: 薄荷释放出薄荷醇。
2. 神经“被骗”: 薄荷醇接触到口腔里的TRPM8受体。
3. 假信号发送: TRPM8受体被薄荷醇激活,误以为受到了低温刺激,向大脑发送了“冷”的信号。
4. 大脑解读: 大脑接收到这个信号,于是你就“感觉”到凉意了。

所以,薄荷并没有真正改变水的物理温度,它只是通过一种非常巧妙的方式,激活了我们身体里本来就存在的感知冷热的机制,让我们“觉得”水变凉了。这是一种非常聪明的“感官欺骗”,也是薄荷能带来如此清爽感觉的奥秘所在。

这就像有些人吃了辣椒,虽然辣椒本身是热的,但它里面的辣椒素会激活另一个叫做TRPV1的受体,这个受体通常是对热敏感的,但辣椒素激活它时,会让我们感觉“灼热”或“火辣”,这和薄荷醇让TRPM8受体产生“寒冷”的感觉,本质上都是对我们身体感知系统的一种“对话”或“干预”。只是薄荷醇干的是“降温”这出戏码。

网友意见

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因为薄荷中有一种物质叫薄荷醇。它触发了皮肤中对冷敏感的TRPM8蛋白受体(冷及薄荷醇感受器),产生电信号传递到大脑,让大脑认为水“凉凉的”。它与辣椒素类似,辣椒素是刺激热传感器蛋白受体TRPV1,让你感觉“火辣辣”。实际上薄荷醇和辣椒素都没有改变环境温度,也不存在抵消作用。

人体中有这样一类蛋白叫瞬时受体电位通道蛋白(TRP)家族,在生理感觉上起到重要的作用。TRP家族蛋白可以将热刺激、化学刺激、机械刺激、光刺激转化为电信号传导给神经细胞,产生生理感觉。

哺乳动物对温度的感觉依赖于TRP蛋白家族中的TRPVTRPM两类蛋白。这两类蛋白由于冷或热的刺激激活皮肤感觉神经细胞并传递给脊椎和大脑。比如辣椒素可以刺激TRPV1蛋白,介导了热致痛刺激信号。而薄荷醇可以刺激TRPM8蛋白,介导了冷传感刺激信号。TRPM8(Transient receptor potential melastatin 8)又称冷及薄荷醇感受器,参与机体冷感觉、痛觉、炎症反应、血管收缩与扩张、细胞生长增殖等调控。

David Julius教授对温度和疼痛感受的离子通道蛋白TRPV1和TRPM8的研究,Ardem Patapoutian教授对机械压力感受的离子通道蛋白Piezo1和Piezo2的研究,获得了2021年诺贝尔生理学或医学奖。

2020年浙大发表了一篇文章,关于薄荷醇结合与激活TRPM8蛋白的分子学机制。他们提出了薄荷醇与TRPM8结合的“抓取和站立”机制,以及薄荷醇如何在原子水平上激活TRPM8。薄荷醇使用其羟基作为手来专门抓取R842,并使用其异丙基作为腿站在I846和L843上。

参考:

1、孙滔.介导感觉生理功能的瞬时受体电位通道蛋白家族研究进展.军事医学科学院院刊

2、Menthol - Wikipedia

3、Xu, Lizhen; Han, Yalan; (2020). Molecular mechanisms underlying menthol binding and activation of TRPM8 ion channel. Nature Communications

4、最近大热的TRPV1是什么?诺奖winner设计精妙实验

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