辣椒为什么这么辣?

2009-07-13 11:10:36 来源: 南方都市报(深圳)
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辣椒(资料图)

辣椒不但美味可口,还有防止食物腐败,延长存放时间的功能。古代玛雅人用混合了辣椒的药物医治感染的伤口、胃肠疾病和耳朵痛。实验证明,辣椒的提取物确实能抑制一些微生物致病体的生长。但是这些显然不是辣椒进化出辣味的原因。为了揭开辣味诞生的秘密,美国生态学家退克斯伯里来到辣椒的故乡玻利维亚。

汽车行驶在玻利维亚安博罗国家公园的路上。在南美洲最糟糕的公路上行驶了2000英里之后,汽车的悬挂系统大概坏掉了,颠簸得厉害,汽车下的两块弹簧板竟然在我们眼皮底下掉到了公路上。约书亚·退克斯伯里坐在车后面,脸色很是难看。

40岁的退克斯伯里是华盛顿大学一位生态学家。他来到这片密布苍蝇的森林寻找一种野生辣椒。据说它有着汁液饱满的红色果实,开小小的花,学名小花辣椒。他希望这种植物能帮助他回答植物学最炙手可热的问题:辣椒为什么是辣的?

玻利维亚是辣椒的故乡,这里出产的几十种野生植物可能是世界各地的辣椒的祖先。辣椒中含有一种发散热量的物质,辣椒素。辣椒素能影响味蕾、神经细胞和鼻黏膜。但它在野生辣椒身上到底具备什么功能,迄今是个谜。退克斯伯里和他的同事在过去4年里多次造访玻利维亚。他们对不辣的辣椒最感兴趣,尤其是那些和辣味浓郁的同类比邻而居的植株。这种缺少辣椒素的野生辣椒可以算是规则之外的异类,也许能够成为揭秘的关键。

汽车在一条河边停下。几年前,纽约植物园的麦克·纳在这里采集了一个叫小花辣椒的辣椒品种。退克斯伯里希望采集它的同类的一些样本。麦克·纳在他的笔记中说,他品尝的小花辣椒味道是甜的。但退克斯伯里在几百英里外碰到了同一个种类的辣椒,品尝后发现味道是辣的。为什么相距不远的同一种辣椒会有不同味道,这一差异值得调查。

退克斯伯里塞了一卷古柯叶到嘴里,笑着走进毛毛细雨中。一个中年男子从河边一幢低矮的房屋里出来。退克斯伯里说他的研究的一个好处是,不难找到研究对象。只需要问当地人,说出几种野生辣椒的名字:有ulupica吗?有arivivi吗?男人对眼前奇怪的外国佬摇摇。回答说,“这里?没有。在山上。”退克斯伯里疑惑了。“有没有没有辣味的辣椒?”他又用蹩脚的西班牙语追问。没有,男人回答。退克斯伯里耸了耸肩,穿过马路,走进另一家的院子。

我们其他人留在车边等候,大家都淋成了落汤鸡。咬人的苍蝇在我们的脖子和手臂上留下印记。研究生诺伊尔·马赫尼奇还得去赶飞机。退克斯伯里再次出现。他跳过一道篱笆,朝一个小山坡走去。其他人朝汽车周围东张西望。我跟退克斯伯里走上小山丘。走进树林,一种玻璃珠大小的红色果实吸引了他的视线:小花辣椒。退克斯伯里摘下一颗果实,咬了一口。“不辣,”他说,摘了几颗放进一个信封。我们走近一株植物。它的果实尝起来也是甜的。很快,他品尝了8株辣椒的果实,都不辣。这可能是一种不辣的野生辣椒品种。然后他开始天马行空的联想,开始设想它和其他辣椒的亲缘关系,它的祖先。突然,旁边的一颗大树上跳出一只猴子,它在树枝间跳来跳去。振落的雨水劈头盖脸朝我们浇来。退克斯伯里只顾盯着猴子,脚下缠上一条蔓藤,被绊了一跤,脸朝下摔在一丛辣椒上。也是一株小花辣椒。他迷糊糊地摘了颗果实丢进嘴里,立刻做了个鬼脸,吐了出来———是辣的。他简直乐开了花。

人类用辣椒做调味品已经有至少8000年历史。最开始,他们使用的是野生辣椒。在制作土豆、玉米和谷类食品时放上一些。史密森国家自然历史博物馆的考古学家琳达·佩里说,她在古代磨粉用的石器上、巴哈马和秘鲁南部发掘的古代烹调器皿上找到过辣椒粉末。根据对众多考古遗址发现的陶器碎片的研究,她推测,古代美洲人早在6000多年前就开始种植辣椒。但对于当时辣椒的主要用途还众说纷纭。佩里认为纯粹是为了调味。“人类很早就开始人工种植辣椒,并把它传播到很远的地方,原因很简单,因为它美味可口,”佩里说,“你是喜欢一锅淡而无味的红薯,还是放了辣椒的红薯?”也有研究者有不同看法,比如康沃尔大学的詹妮弗·比林和保罗·谢尔曼。他们认为,人类从很早就意识到,辣椒有防止食物腐败,延长存放时间的功能。还有一些研究者认为,辣椒具有药用价值。古代玛雅人用混合了辣椒的药物医治感染的伤口、胃肠疾病和耳朵痛。实验证明,辣椒的提取物能抑制一些微生物致病体的生长,辣椒素还被用于局部麻醉。

无论人类最早种植辣椒出于何种目的。这种植物以惊人的速度传遍全球。从某种意义上,这还要感谢哥伦布。1492年,这位探险家在伊斯帕尼奥拉岛碰到阿拉瓦印第安人栽种的辣椒。他以为自己到了印度,理所当然地推测这些植物是“胡椒”(pepper)———一种原产于印度次大陆,让欧洲人趋之若鹜的香料。哥伦布在日志中写道,“这片土地盛产aji,一种胡椒品种,比普通黑胡椒更有价值。当地人认为它有益健康,没有它简直食不下咽。”哥伦布把这种辛辣植物带回了西班牙,但一开始,辣椒在欧洲并不受欢迎。后来,葡萄牙人在巴西伯南布哥港再次遇到辣椒,将它们和烟草、棉花一起带到非洲。哥伦布发现美洲50年后,伯南布哥辣椒已被传到印度、日本和中国。1621年,英国人把辣椒带到了北美殖民地。

在美国,辣椒一度是新奇的外来香料,但在1995年至2005年期间,消费量猛增38%.这反映了习惯食辣的移民的大量涌入,也说明美国人的胃口变得更加大胆。据美国农业部的统计数据,现在,美国人每年人均消费5.9磅辣椒,消费量比芦笋、花椰菜和青豆还大。

辣椒的辣来自辣椒素。辣椒素能刺激舌头和皮肤上的神经传感器。这些神经传感器又负责感受温度上升。就神经元和大脑来看,你的嘴巴和着火并没有太大区别。当温度升高到一定程度,就会刺激肾上腺素分泌,导致心跳加速。科学家说,这些反应正是辣椒让人着迷的原因之一。

1912年,底特律帕克戴维斯制药公司的化学家威尔伯·斯科维尔发明了一种用于衡量辣椒火辣程度的单位。他用糖水稀释辣椒提取物,直到无法被人的舌头识别,从而得出不同辣椒的辣度(又称斯氏辣单位)。比如,灯笼椒的辣度为0;普通墨西哥辣椒辣度在2500至8000之间。去年,印度出产的断魂椒(nagajolokia)经过测量,辣度高达100万。最奇怪的是,在同一个品种的辣椒中也会有巨大的辣度差别。牛角辣椒的辣度在5万左右,是许多种辣度各异的辣椒———比如灯笼椒、墨西哥辣椒和布兰诺辣椒———的共同祖先。

退克斯伯里最早研究辣椒是从南部亚利桑那州的山区开始的,那里的奇特品辣椒是生长在最北边的野生辣椒。1999年,退克斯伯里和加里·纳罕建立了野生辣椒植物园。纳罕是土生种子研究组织创始人,致力于保护美国西北部的本土农业植物。正是在那个时候,退克斯伯里开始思考辣椒为什么有辣味?

像其他有果实植物一样,辣椒也用美味的果实吸引鸟类等动物食用,帮助传播种子。但是同时被美味吸引的还有一些破坏种子的猎食者,比如啮齿类动物会咬坏果实中的种子,导致它无法发芽。一些植物进化出有毒或有异味的化学物质,用以驱赶种子破坏者,但这些化学物质通常普遍存在于植物的根部、叶子和果实内。但辣椒素却只存在于果实中,通过靠近茎部的一个特殊腺体分泌,随着果实的成熟,辣椒素分泌得越多。退克斯伯里和纳罕怀疑,辣椒素的作用是保护种子免受啮齿动物的破坏。

为证实这一理论,退克斯伯里希望能找到同一品种而辣度不同的样本。为此,他和新墨西哥州大学辣椒学院的保罗·波斯兰取得联系。波斯兰收藏了大量辣椒种子。波斯兰告诉退克斯伯里,1996年,他曾在他的温室里品尝到一种罕见辣椒。“我咬了一口,发现它似乎完全没有辣度,”波斯兰回忆说,“于是我又尝了一颗,嗯,也不辣。”这种辣椒的种子是37年前在玻利维亚找到的。波斯兰在笔记中写下记录,推测它是一个丧失了辣度的变异的品种,然后把种子放回冷冻室。接到退克斯伯里的电话后,他又把这些种子翻了出来。

退克斯伯里把波斯兰给他的辣椒种子种到地下,收获辣椒后拿去喂老鼠。老鼠吃掉了不辣的品种,根本不去碰辣的。这个结果让退克斯伯里确信,“辣椒素的作用完全是为了保护种子。”他后来又发现,辣椒素还有延缓鸟类消化速度的奇特效果。缓慢的消化过程可以让种子皮软化,帮助种子发芽。(鸟类似乎不介意食用辣椒素,事实上,一些观鸟者习惯在鸟饵中掺杂辣椒粉,避免诱饵被松鼠等小动物吃掉。)虽然如此,退克斯伯里认为,驱赶老鼠和延缓鸟类消化速度并不足以解释辣味的起源。他推测,辣味的出现是为了对付更小的敌人。

在玻利维亚,真菌腐蚀是比啮齿动物更常见的威胁。超过90%的野生辣椒果实有被真菌感染的迹象。真菌腐蚀是种子未能繁育后代就不幸夭折的主要原因。回到西雅图实验室,马赫尼奇发现一种粉红色真菌是感染众多辣椒品种的主要罪魁祸首。“它并非随便一种真菌,这种真菌和辣椒有着密切联系。”

在研究包含不同辣度的辣椒品种的过程中,退克斯伯里和马赫尼奇发现,辣椒素浓度越高真菌感染程度越低。此外,真菌在潮湿环境下最为活跃,而玻利维亚的辣椒辣度似乎随着湿度变化:环境越潮湿,当地辣椒辣度越高。在实验室中,在不辣的辣椒上发现的真菌很容易被微量辣椒素抑制,而在高辣度辣椒上发现的真菌则能承受较高浓度的辣椒素。

“辣椒素展示了进化之美,”退克斯伯里说。植物用一种专门的化学物质对付微生物———人类在使用辣椒过程中借用了同样的原理来保存食物———但辣椒素不会妨碍鸟类传播种子。“有时候自然选择对物种提出了矛盾冲突的要求,结果进化出一种真正奇妙的解决方法。辣椒的御敌之道就是这样一个经典例子。”

必须具有坚韧毅力的人才能承受格兰查科地区的野外考察工作。格兰查科是南美洲中部一块冲积平原,面积50万平方英里,跨越巴拉圭、阿根廷、巴西和玻利维亚4个国家,上面覆盖大片干燥的森林。在玻利维亚境内,只有6%的道路不是土路,汽油和精确地图都是奇缺商品。当地气候多变,时而炎热郁闷,时而暴雨倾盆,道路坑洼不平,暴雨过后变成泥坑。研究者的皮卡车上准备了两个备胎,即使这样还是有一次因为用光轮胎而终止旅程。一路上,他们遇到过在城市公路上千载难逢的事故,比如轮胎开溜(因为连接轮轴和轮胎的螺母脱落);发动机组破裂(因为过河)。

退克斯伯里说,他的野外考察依靠3种物质支撑:古柯叶(可以提炼可卡因)、咖啡因和辣椒素。但他对植物的兴趣和不屈不挠的性格似乎有着更早的根源。他的父亲彼得·退克斯伯里是50年代流行电视剧《我的三个儿子》和《老爸说得对》的导演。之后他又导演过几部猫王主演的影片。最终,他觉得再也无法忍受好莱坞的条条框框。1970年代某天,彼得回到家,把艾美奖(美国电视最高奖)奖杯扔进了垃圾箱。后来在接受《纽约时报》采访时,他告诉记者说,“导演彼得·退克斯伯里已经死了。”

彼得和妻子塞西尔(是一名演员)带着两个孩子举家搬到佛蒙特,并改名叫亨利和玛丽·珍。“亨利”成了著名的奶酪专家,写了一本介绍佛蒙特土产奶酪的书。夫妇俩亲自教育约书亚和他的妹妹马琳萨,并没有让他们去上学。他们多次搬家,从佛蒙特搬到魁北克,又搬到俄勒冈,最后搬到了加州的一个农场。2003年,79岁的彼得去世。塞西尔说,“乔希(约书亚的昵称)和他父亲有很多相似的地方:热情、专注、执着。”

在玻利维亚的时候,早晨起来,忙着开工的退克斯伯里有时会把衬衣穿反,却毫不自觉。当他谈起工作总是带着一种沉醉的神情。在颠簸的汽车上,他还能和同事扯着嗓子谈论自己的工作计划。有时候他也会因为热情而昏了头。大约8年前,他和佛罗里达大学的生物学家道格·列维在拜访巴西卡多佐岛时以为发现了一种新自然现象———真菌通过鸟传播孢子。他们花了好多天时间疯狂收集鸟粪,希望采集足够证据,在权威杂志上发表这一新发现。回到实验室在显微镜下分析后,他们失望地发现“真菌孢子”竟然长着脚,其实是昆虫———鸟吃虫子,不吃虫子才古怪。

“我觉得现在简直是发疯了,”马赫尼奇一边说,一边从膝盖上拔出一根巨大的刺。她穿的薄薄尼龙长裤实在不适合玻利维亚森林。她脚下,一根蛇形的仙人掌和多刺的凤梨科植物交缠在一起。周围长满了更多扎人的灌木。

前一天晚上我们在俯瞰巴拉圭边界的一片高地上露营。早餐包括冷咖啡、盒装果汁饮料和一小袋混合干果。路上退克斯伯里打破原来安排,意外发现了一片辣椒地。他拿出一条卷尺,丈量了辣椒地的面积。马赫尼奇是一位真菌专家,这是她第一次在野外环境下看到破坏种子的真菌,也是第一次体验野外工作的艰辛。

退克斯伯里丈量完辣椒地,小组成员开始分散开采集样本。退克斯伯里摘了几颗果实准备测量辣度。谁也无法猜测果子的味道。这有点儿像俄罗斯轮盘赌。“我预感很糟,”退克斯伯里说着把一颗辣椒扔进嘴里。“啊!”他大叫起来。(回到西雅图的实验室,他们还将品尝更多样本。)

退克斯伯里从上到下仔细打量一棵植株,在上面寻找吃果子的害虫。在上次野外考察时,列维意识到,真菌可能正是由这些昆虫所传播的。当其他小组成员在采集辣椒样本时,列维因为肠道病不得不留在营地。为了打发时间,他拿着放大镜仔细研究一个个的辣椒。“我发现,许多辣椒留下被虫子咬过的痕迹,剥开果皮,发现它们的种子大多被真菌感染。”这说明两种可能,第一,昆虫是真菌的传播者;第二,被虫咬之后,果实更容易被真菌侵入。“

要证实辣椒素作用是为了对付真菌,最关键的是在野外相邻的土地上种植辣度不同的辣椒,再看它们各自抵抗真菌能力。上次考察时,退克斯伯里雇了一个叫唐·奥东的当地人照看他在实验农场的1000株辣椒。可是最后只有3株活了下来。其它都因为奥东过分积极的浇灌淹死了。再次拜访那个位置边远的农场,退克斯伯里的脸上看不到一丝沮丧。

在一个叫Yuqueriti的小镇,我们发现了一片稚嫩的低辣度野生椒。之后,我们又继续南行,傍晚抵达Charagua后就在当地露营。一觉醒来,退克斯伯里突发奇想,要返回Yuqueriti,挖出那批微辣度野生椒幼苗,然后移植到几百英里外的安第斯山脚的农场。农场中原来种植的都是高辣度的辣椒。到了收获的季节就能发现两种辣度的辣椒到底哪一种更强壮。退克斯伯里的热情是不容打击的,6个小时后我们回到皮卡车上,行李中多了89棵刚从地里拔起来的辣椒幼苗。两天后,我们抵达安第斯山脚农场。退克斯伯里发现,土生辣椒在干旱和牲畜的双重荼毒下已经奄奄一息。他认为刚搬来的幼苗不太可能在如此恶劣的环境下活下来,于是找到另一个农场。农场主同意我们把幼苗种在他的玉米地边。只需少少的费用,他还答应帮助我们照看这些幼苗。退克斯伯里兴致高涨,当即指挥我们把不辣和高辣度的野生椒幼苗相互间隔种植下来。明年,当辣椒结果时,退克斯伯里将能验证他的观点是否经得起实践考验。要取得更充分的证据他还需要更多时间。“我希望在这个领域干上10至20年,”退克斯伯里给最后一颗辣椒幼苗培上土说,“恐怕这段时间还不够回答我那些层出不穷的疑问。”

大黄 本文来源:南方都市报 作者:Brendan Borrell 责任编辑:王晓易_NE0011
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