Если вы надкусите листок мяты, во рту возникнет ощущение холода. Это ощущение можно трактовать как историю биохимической победы – одержанной, по крайней мере, в масштабах растительного царства.
Эволюционное чудо заключается в особых химических соединениях, которые научились продуцировать такие растения, как, например, перец чили (вырабатывающий алкалоид капсаицин) или мята, избравшая своим «оружием» ментол. По мнению ученых, предшественники современных мяты и чили стали секретировать эти вещества для отпугивания хищников.
«Вероятно, растения "догадались" использовать эти соединения как своеобразный защитный механизм, и в процессе естественного отбора постепенно усовершенствовали эту оборону, оказавшуюся поистине действенной, – поясняет Пол Уайз, сотрудник Центра Монелл (некоммерческий Центр исследований химического восприятия в Филаделфии). – Растения, вырабатывающие подобные соединения, реже пожирались травоядными. Те, кто дожил до плодоношения, смогли распространить свои семена и передать удачную генетическую находку следующим поколениям».
Так вот почему мята вырабатывает ментол! Но почему во рту холодно?!
Вкратце, ответ заключается в способности ментола обманывать наш организм и вызывать это ощущение, когда в действительности нам совсем не холодно.
Как ментол, так и капсаицин влияют на систему воспринимающих рецепторов, отслеживающих прикосновения, температуру и боль. Эта система, называемая соматосенсорной, представляет собой нейронную сеть, автономную от аналогичной сети нейронов, которые отвечают за ощущения вкуса и запаха.
«Под кожей у нас есть особые нервные клетки, способные воспринимать жар и холод, – продолжает Сеук Йонг Ли, доцент биохимии в Университете Дьюка (Северная Каролина). – Эти нейроны отслеживают условия окружающей среды при помощи набора специализированных протеинов, встроенных в клеточные мембраны. Указанными белками контролируются микроскопические ионные каналы, которые позволяют или не позволяют различным веществам проникать сквозь мембраны клеток. Такие каналы остаются закрытыми до тех пор, пока белок не обнаружит ожидаемый, специфический для него стимул-раздражитель. Когда такое раздражение действительно поступает извне, – говорит доцент Ли, – протеины открывают канал, и ионы оказываются внутри клетки; они продуцируют слабый электрохимический сигнал, называемый потенциалом действия, и нейроны через свои аксоно-дендритно-синаптические связи передают этот сигнал в мозг. "Читая" подобную телеграмму, мозг понимает: сработали температурные детекторы, и языку холодно, – даже если это совсем не так».
Причина, вызывающая ощущение холода, заложена в белке под названием TRPM8 (произносится "транспорт M8"), связанном преимущественно с ощущением холода; этот протеин буквально «сходит с ума» при контакте языка, например, с конусом мороженого.
Дальше всё предсказуемо: мята вырабатывает ментол, который точно так же заставляет TRPM8-рецепторы открывать ионные каналы и посылать "потенциал действия" в кору головного мозга, что автоматически интерпретируется как слабый, но вполне различимый сигнал "языку холодно", – даже если в действительности температура остается прежней.
«Жарко ли, тепло ли – это всё лишь ощущения, – говорит доктор Уайз. – Суть в том, что ментол провоцирует локальную воспалительную реакцию, результирующую повышением температуры и аналогичную реакции на внезапное местное охлаждение».
Ученые пока могут лишь дискутировать о том, почему TRPM8 одинаково чувствителен как к реальному холоду, так и к ментолу: убедительных объяснений этого эволюционного трюка пока нет. В конце концов, прошло лишь несколько месяцев с момента публикации в журнале «Science» результатов исследования Ли с соавторами, где описывается механизм распознавания различных стимулов (включая «обманный» ментол) белками нашего организма.
Таким образом, когда вы в следующий раз закажете себе какое-нибудь шоколадное мороженое с мятой, помните: не только кристаллики льда вызывают у вас чувство холода. Молекулы ментола делают это не хуже.
