Sự kỳ diệu của tiến hóa nằm trong các phân tử đặc biệt mà loại cây này tạo ra: Capsaicin trong ớt và menthol trong bạc hà. Các nhà khoa học nghĩ rằng tổ tiên của các loài thực vật này có thể đã bắt đầu tiến hóa và sản sinh ra các hợp chất để ngăn chặn thú săn mồi.
Paul Wise, thành viên thân thiết của Trung tâm Cảm biến hóa học Monell ở Philadelphia (Mỹ) trao đổi: “Thực vật có thể đã tiến hóa các hợp chất để sử dụng chúng như một cơ chế bảo vệ và thông qua chọn lọc tự nhiên, một vài trong số đó đã đem lại kết quả tốt”. “Các loại cây sản xuất ra những hợp chất này có ít khả năng bị ăn hơn”, ông nói.
Những cây đó sẽ sống sót đủ lâu để có thể sinh sản, gieo hạt và truyền gen của chúng sang các thế hệ tiếp theo.
Đó là lý do tại sao bạc hà tạo ra menthol. Nhưng làm thế nào mà nó lại khiến cho miệng của ta thấy mát lạnh? Tóm lại, câu trả lời là menthol đã đánh lừa khiến chúng ta cảm thấy lạnh, mặc dù thực tế là không.
Cả menthol lẫn capsaicin đều ảnh hưởng đến hệ thống cảm giác của chúng ta như xúc giác, nhiệt độ và đau đớn. Được gọi là hệ thống somatosensory, mạng lưới nơron phức tạp này khác với các hệ thống vị giác và khứu giác.
“Có những tế bào thần kinh nằm dưới da có thể cảm nhận được những cảm giác khác nhau, như nóng và lạnh”, Seok-Yong Lee, phó giáo sư sinh hóa tại Đại học Duke, trao đổi với Live Science.
Những tế bào thần kinh này nhận biết môi trường bằng cách sử dụng một loạt các protein chuyên biệt ở trong màng tế bào. Các protein kiểm soát các lối đi nhỏ gọi là các kênh ion có thể cho phép vật chất đi qua màng tế bào. Các kênh ion được đóng lại cho đến khi protein thụ thể phát hiện kích thích mà nó tìm kiếm.
“Một khi cảm nhận được hóa chất hoặc nhiệt, các protein sẽ được kích hoạt và cho phép các ion thẩm thấu qua màng tế bào”, PGS Lee nói. Những ion mới từ môi trường bên ngoài kích hoạt một tín hiệu điện nhỏ gọi là thể động tác, thứ mà tế bào thần kinh sẽ truyền đến não.
Hầu hết các protein thụ thể được tạo ra để mở các kênh ion của chúng khi chúng phát hiện một kích thích cụ thể. Ví dụ, các nhà khoa học chuyên về protein cho biết TRPM8 là protein chủ yếu gắn liền với cảm giác lạnh - nó trở nên rối loạn khi bạn liếm một cây kem.
Lý do bạc hà làm cho miệng bạn cảm thấy mát lạnh là vì các phân tử menthol cũng khiến các thụ thể TRPM8 mở các kênh ion của chúng và gửi thể động tác đến não, khiến não tự động diễn giải xung điện nhỏ này là “lưỡi lạnh”, ngay cả khi thực tế không phải vậy. “Mát lạnh chỉ là cảm giác”, ông Wise nói.
Tinh dầu bạc hà ở nồng độ cao có thể gây viêm cục bộ, dẫn đến sự tăng nhẹ về nhiệt độ.
Các nhà khoa học có thể suy đoán tại sao TRPM8 (một dạng protein) nhạy cảm với cái lạnh và menthol, nhưng vẫn chưa có nhiều bằng chứng chắc chắn. Chỉ mới vài tháng kể từ khi Lee và các đồng nghiệp của mình công bố nghiên cứu trên tạp chí Science, mô tả cách thức protein nhận biết các phân tử tinh dầu bạc hà.
“Một lý do chính khiến miệng, mắt và mũi của ta rất nhạy cảm với những thứ như ớt và menthol là bởi vì các đầu dây thần kinh nằm rất gần bề mặt”, Wise nói thêm.
