إذا قضمت ورقة من النعناع، فقد تلاحظ أنها تجعل فمك يشعر بالبرودة. وذلك لأن النعناع، مثل الفلفل الحار، يمثل قصة نجاح بيوكيميائية – للنباتات على الأقل.
تكمن الأعجوبة التطورية في جزيئات خاصة تنتجها هذه النباتات: الكابسيسين في الفلفل الحار، والمنثول في النعناع. يعتقد العلماء أن أسلاف النباتات ربما بدأت في إنتاج المواد الكيميائية لردع الحيوانات المفترسة.
قال بول وايز، العضو المنتسب في مركز مونيل للحواس الكيميائية في فيلادلفيا، لموقع لايف ساينس: “ربما طورت النباتات مركبات لاستخدامها كآلية دفاع، ومن خلال الانتقاء الطبيعي، وجدوا بعض المركبات التي نجحت”.
“قال إن النباتات التي تنتج المركبات كانت أقل عرضة للأكل”، وأضاف أن النباتات التي نجت لفترة كافية للتكاثر كانت قادرة على نشر بذورها وتمرير جيناتها إلى الأجيال اللاحقة.
لهذا السبب ينتج النعناع المنثول. ولكن لماذا يجعل فمك يشعر بالبرودة؟
الإجابة باختصار هي أن المنثول يخدع أجسادنا ليشعر بالبرودة، على الرغم من أننا لسنا كذلك. يؤثر كل من المنثول والكابسيسين على نظام المستقبلات الحسية التي تراقب أشياء مثل اللمس ودرجة الحرارة والألم. تسمى هذه الشبكة المعقدة من الخلايا العصبية بالنظام الحسي الجسدي، وهي مختلفة عن الأنظمة المسؤولة عن التذوق والشم.
قال سيوك يونج لي، الأستاذ المساعد في الكيمياء الحيوية بجامعة ديوك : “هناك خلايا عصبية تحت الجلد يمكنها استشعار أحاسيس مختلفة، مثل السخونة والبرودة”. تراقب هذه الخلايا العصبية البيئة باستخدام مجموعة من البروتينات المتخصصة المضمنة في أغشية الخلايا. تتحكم البروتينات في أنفاق صغيرة تسمى قنوات الأيونات التي يمكن أن تسمح للمادة بالمرور عبر غشاء الخلية. تظل القنوات الأيونية مغلقة حتى يكتشف بروتين المستقبل الحافز الذي يبحث عنه.
“بمجرد أن يشعروا بالمادة الكيميائية أو الحرارة، تنشط البروتينات وتسمح للأيونات بالتغلغل في غشاء الخلية”، كما قال لي. هذه الأيونات الطازجة من العالم الخارجي تحفز إشارة كهربائية صغيرة، تسمى جهد الفعل، والتي تنقلها الخلايا العصبية إلى الدماغ.
جهد الفعل يشبه برقية كهروكيميائية تقول “تم تنشيط بعض مستقبلات البرودة على اللسان”. يفسر الدماغ ذلك بشكل معقول على أنه “اللسان بارد”، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا.
تم تصميم معظم بروتينات المستقبلات لفتح قنوات الأيونات الخاصة بها عندما تكتشف حافزًا معينًا. على سبيل المثال، يرتبط البروتين الذي يسميه العلماء TRPM8 (ينطق “تريب إم 8”) في الغالب بالبرودة – يصبح جامحًا عندما تلعق مخروط الآيس كريم.
السبب الذي يجعل النعناع فمك يشعر بالبرودة هو أن جزيئات المنثول تتسبب أيضًا في قيام مستقبلات TRPM8 بفتح قنوات الأيونات الخاصة بها وإرسال جهد فعل إلى الدماغ، والذي يفسر تلقائيًا النبضة الصغيرة من الكهرباء على أنها “اللسان بارد”، حتى عندما لا يكون كذلك.
“يقول وايز “إن التبريد هو مجرد إحساس”. بل إن التركيزات العالية من المنثول قد تسبب التهابًا موضعيًا، مما يؤدي إلى ارتفاع طفيف في درجة الحرارة.
يستطيع العلماء التكهن بالسبب وراء حساسية بروتين TRPM8 للبرودة والمنثول، ولكن لا يوجد دليل قاطع حتى الآن. لم يمض سوى بضعة أشهر منذ نشر لي وزملاؤه دراسة في مجلة ساينس تصف كيف يتعرف البروتين على جزيئات المنثول.
وأضاف وايز: “السبب الرئيسي وراء حساسيتنا في فمنا وأعيننا وأنوفنا لأشياء مثل الفلفل الحار والمنثول هو أن النهايات العصبية قريبة جدًا من السطح”.
لذا، في المرة القادمة التي تتناول فيها آيس كريم رقائق الشوكولاتة بالنعناع، تذكر أن بلورات الثلج ليست وحدها التي تجعلك تشعر بالبرد؛ بل إن النعناع أيضًا لاعب نشط.