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Vanilloid receptor
- 진통제  
- 고추 : 고통, 진통, 발암 ?

매운맛의 단위
현재 칠리 페퍼의 창립자인 데이브 드위트는 기네스를 대신할 인증기관을 찾고 있다. 최소 두 차례의 독립적 실험을 통해 두 고추의 순위를 과학적으로 확인시켜 줄 기관 말이다. 하지만 이 또한 얼마나 과학적일지는 미지수다. 매운맛은 측정이 꽤 어려운 탓이다. 가장 유명한 매운맛 검사법은 1912년 미국 화학자 윌버 스코빌이 창안한 '스코빌 척도(SHU)'다. 인간의 혀만큼 정확한 매운맛 측정도구는 없다고 주장한 그는 고추 추출물을 매운맛이 완전히 사라질 때까지 설탕물에 희석한 뒤 설탕물과 고추 추출물의 비율로 매운맛 강도를 측정했다. 할라피뇨의 경우 매운맛을 완전히 없애는 데 최대 5,000배의 설탕물이 필요해 5000 SHU로 평가됐으며 부트 졸로키아는 기네스북에 오를 때 100만1,304 SHU를 기록, 100만 SHU를 넘은 최초의 고추가 됐다.그리고 트리니다드 스콜피온은 40여년 이상 고추만을 연구해 온 미국 화학공학자 말린 벤싱어 박사의 실험과 댈러스 소재 화학분석식품연구소(AFL)의 검증에서 120만 SHU를 인정받았다.
하지만 현재의 매운맛 측정은 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하고 있다. 이 기기를 통해 고추의 매운맛 성분인 캡사이시노이드(capsaicinoid)를 측정하게 된다.
이 성분은 디하이드로 캡사이신, 노르디하이드로 캡사이신 등 여러 물질로 구성되는데 이들의 비율에 따라 매운맛이 오래 남거나 빨리 사라지는 것이다. 이러한 캡사이시노이드 측정법에 의한 매운맛 단위가 ASTA(미국향신료무역협회)다. 그러나 오랫동안 쓰였던 SHU가 아직도 많이 활용된다. 1 ASTA가 약 15 SHU에 해당하는 만큼 ASTA에 15를 곱해서 SHU로 표현하는 형태다.
다만 과학자들은 아무리 정밀한 기기를 사용하더라도 어떤 품종의 고추가 가장 매운지를 과학적으로 밝혀내는 것은 결코 쉽지 않다고 설명한다. 드위트의 말이다.
"고추의 매운맛은 50%가 유전적 요소지만 나머지 50%는 환경적 요소에 의해 결정됩니다. 동일 품종이라도 지면에 가깝게 열리는 고추가 더 맵죠. 수분 공급 부족 등 고추가 스트레스를 많이 받을 때에도 더 매워집니다."

 

- 청양 고추는 최대 약 12,000스코빌(보통 4,000~7,000스코빌)

- Resiniferatoxin (RTX) is toxic and can inflict chemical burns. Animal experiments suggest that, in humans, ingestion of as little as 10 g may be fatal or cause serious damage to health.[9] Using the Scoville scale, resiniferatoxin is estimated to have a rating of 16 billion,[10]one thousand times higher than the rating for pure capsaicin. 캡사이신과 유사한 순수 레시니페라톡신은 1000배나 더 강한 160억 스코빌이다. 이쯤되면 그냥 독약(...) 하지만 의학용으로도 쓰인다.
The hottest hot pepper is no match for the spicy heat of the resin spurge Euphorbia resinifera, a cactus-like plant native to Morocco. The resin spurge produces a chemical called resiniferatoxin or RTX, which is a thousand times hotter on the Scoville scale than pure capsaicin, the chemical that produces heat in hot peppers. Law enforcement-grade pepper spray and the hottest hot pepper, the Trinidad Moruga Scorpion, both pack a punch of about 1.6 million Scoville heat units. Pure capsaicin comes in at 16 million Scoville units, while pure resiniferatoxin has 16 billion Scoville heat units.

Both the capsaicin from hot peppers and the resiniferatoxin from the Euphorbia can give you chemical burns or even kill you. Resiniferatoxin makes the plasma membrane of sensory neurons permeable to cations, especially calcium. Initially exposure to resiniferatoxin acts as a strong irritant, followed by analgesia. Even though the chemicals may be painfully hot, both capsaicin and resiniferatoxin may be used for pain relief.


- Tinyatoxin (TTX or TTN) is a highly irritant analog of resiniferatoxin and capsaicin. It occurs naturally in Euphorbia poissonii.[1]
It is a neurotoxin and (like its analogs) acts via vanilloid receptors of sensory nerves.[2] Tinyatoxin has a potential for pharmaceutical uses similar to uses of capsaicin. Tinyatoxin is about one third as strong as resiniferatoxin.


통증기작

고추의 매운맛을 내는 주요 성분인 캡사이신은 TRPV1 수용체를 활성화함으로써 통증을 초래한다. TRPV1은 고전적으로 열민감성·리간드관문성·비선택적 양이온채널로서 분류되며 감각뉴런에서 통증자극(nociceptive stimuli)을 통합하는 것으로 알려져 있다(GTB2008030429). TRPV1은 통증과 온도를 감지하는 뉴런의 막에 존재하는데, 우리가 고추를 먹을 때 즉시 작열감을 느끼는 이유는, 고추의 성분인 캡사이신이 통증뉴런의 TRPV1를 활성화시키기 때문이다. 고농도의 캡사이신은 혀뿐만이 아니라 피부의 다른 민감한 부분에서도 작열감을 초래할 수 있다. "우리는 부상이나 열(heat)이 TRPV1을 활성화시키는 메커니즘을 알아내기 위해 연구를 시작하였다. 다시 말해서, 우리는 피부세포가 통증뉴런과 의사소통하는 방법을 알아내고 싶었다. 그 결과 우리는 매우 놀랍고 흥미로운 사실을 발견하였다. 우리는 인간이 부상을 입은 동안 내인성 캡사이신유사 분자(endogenous capsaicin-like molecules)가 분비되어 TRPV1를 활성화시킨다는 사실을 발견하였으며, 새로운 비중독성 요법을 이용하여 이 분자를 차단함으로써 통증을 치료하는 것이 가능하다는 것을 입증할 수 있었다."고 연구진은 말했다.

연구진은 피부에서 통증이 발생하는 메커니즘을 알아내기 위하여 먼저 마우스의 피부판을 수욕(water bath)에서 48℃ 이상으로 가열하였다. (이 경우 물의 온도는 매우 중요하다. 왜냐하면 인체는 48℃에서 불쾌감과 통증을 느끼기 시작하기 때문이다.) 그리고는 가열된 피부판에서 삼출되는 체액을 채취하여 별도로 배양된 마우스의 감각신경에 투여하였다. (이 마우스들은 `TRPV1 유전자가 제거된 마우스`와 `정상 마우스`의 두 그룹으로 구성되었다.) 그 결과 정상마우스의 뉴런은 큰 활동전위를 나타낸 데 반하여, TRPV1 유전자가 제거된 마우스의 뉴런은 활동전위를 나타내지 않았다. 이는 마우스의 피부판이 열에 반응하여 내인성 캡사이신을 분비한다는 것을 의미한다. 연구진은 후속연구를 통하여 이 내인성 물질의 성분이 산화리놀레산(OLAMs: oxidized linoleic acid)이라고 불리는 지방산에 속하며, 구체적인 명칭은 9- 와 13-HODE(hydroxyoctadecadienoic acid)라는 것을 밝혀내었다.

리놀레산(Linoleic acid)은 인체에 가장 많이 존재하는 지방산 중의 하나로서, 염증, 저혈압, 기타 질환이 발생할 경우 신속히 산화되어 생리활성을 지닌 대사물질(OLAMs)을 생성하지만, 지금까지 이 대사물질들에 관해서 알려진 것은 거의 없었다. 이번 연구는 OLAMs가 말초의 생리조건에서 분비되는 「내인성 TRPV1 리간드」라는 것을 최초로 밝혀내었다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 한편 선행연구에서는 류코트리엔(leukotrienes)이 TRPV1을, EETs(epoxyeicosatrienoic acids)가 TRPV4를, 4-HNE(4-hydroxynonenal)와 15d-PGJ2가 TRPA1을 각각 활성화시키는 것으로 밝혀진 바 있다. 이번 연구는 HODEs를 「내인성 TRP 리간드」의 목록에 새로 추가했는데, 이 TRP 리간드들이 모두 지질의 산화물이라는 것은 매우 주목할 만한 사실이다. 이는 포유류의 특정 TRP 채널이 (세포손상의 징표로서) 세포막의 지질산화를 감지하는 센서로 작용할 개연성이 있다는 것을 시사하기도 한다.

"이번 연구는 통증의 발생 메커니즘을 이해하고 이를 효과적으로 치료하는 데 크게 기여할 것으로 보인다. 우리는 OLAMs가 인체 내에서 천연적으로 생성되는 새로운 계열의 캡사이신 유사 물질이라는 사실을 최초로 밝혀내었고, 이 물질이 통증의 발생과정에서 수행하는 역할을 해명하였다. 이 물질의 생성과정이나 작용과정을 차단하는 약물을 개발할 수 있다면 다양한 염증질환이나 통증질환(예: 관절염, 섬유근통, 암과 관련된 통증)을 근원적으로 치료할 수 있을 것이다."라고 연구진은 말했다. 연구진은 이번 연구를 토대로 하여 OLAMs의 합성을 차단하는 약물과 OLAMs을 불활성화시키는 항체를 개발하고 있는데(PNAS 106(44):18820?18824), 연구진은 이 약물들을 궁극적으로 외용제, 정제, 액상제 등으로 제형화할 방침이다. 이 약물들은 - 뇌로 들어가 중추신경계에 영향을 미치는 마약성 진통제와는 달리 - 통증 발생 부위에서 국지적으로 작용하기 때문에 불필요한 부작용 없이 통증의 발생을 근원적으로 차단할 수 있다는 장점이 있다.