New research reveals why chili pepp

New research reveals why chili peppers are hot
Published: August 11 2008
Category:Research, Sciences
GAINESVILLE, Fla. — Despite the popularity of spicy cuisine among Homo sapiens, the hotness in chili peppers has always been something of an evolutionary mystery.

A plant creates fruit in order to entice animals to eat and disperse its seeds, so it doesn’t make sense for that fruit to be painfully hot, said University of Florida zoology professor and evolutionary ecologist Douglas Levey.

But according to new research by Levey and six colleagues from other universities, chilies have a very good reason to make themselves hot. It boils down to protection.

Based on research on wild chili plants in rural Bolivia, the scientists found that the leading cause of seed mortality is a fungus called Fusarium. The fungus invades the fruits through wounds made by insects and destroys the seeds before they can be eaten and dispersed.

Capsaicin, the chemical that makes the peppers hot, drastically slows microbial growth and protects the fruit from Fusarium. And while capsaicin deters local mammals, such as foxes and raccoons, from consuming the chilies, birds don’t have the physiological machinery to detect the spicy chemical and continue to eat the peppers and disperse seeds, Levey said.

The researchers’ findings will be released today in a paper published online by the Proceedings of the National Academy of Sciences.

Levey and his colleagues were able to arrive at these conclusions because at least three of the approximately 15 species of chilies that grow in the Bolivian wild are polymorphic for pungency, which means that some individuals of those species produce pungent fruit and others produce non-pungent fruit. This provided the researchers with natural experimental conditions under which they could compare Fusarium attack on fruits with and without capsaicin.

Upon studying various chili pepper plants, the researchers observed a clear correlation between high levels of capsaicin and low seed mortality due to fungal growth, Levey said.

And the chemical doesn’t just help the plants that produce it, either. Levey said the consumption of chilies can help protect humans from the dangerous diseases that are so plentiful in tropical climates.

“The use of chili peppers as a spice has spread to nearly every culture within 20 degrees of the equator, and it tends to decline as you move toward the poles,” Levey said.

The capsaicin in chilies, one of the first plants domesticated in the New World, may have been used to protect human food from microbial attack long before refrigeration or artificial preservatives were available, he said.

One question Levey and his colleagues are still pondering is why any nonhot chilies remain if capsaicin is so beneficial. Their hypothesis is that the production of the chemical comes at a steep price for chili plants.

Levey said the plants that produced hot chilies had seeds with very thin coats – a presumed consequence of sacrificing the production of lignin, a complex molecule that makes up the protective seed coat, in favor of the production of capsaicin.

This phenomenon represents an interesting tradeoff between chemical and physical seed protection and demonstrates the power of natural selection, Levey said.

At higher elevations, where moisture is high and Fusarium fungus is rampant, the scientists found that 100 percent of the plants produced hot chilies. In the drier lowlands, where fungus is less of a problem, only 40 percent of the plants produced fiery fruits. The remainder spent more resources developing thick seed coats, which protect against the devastating ant populations common to lower areas.

While all of the plants look identical, telling the difference between hot and non-hot chilies is not difficult, Levey said.

“Just pop one in your mouth,” he said. “You’ll find out pretty quick.”

The lead author of the paper is Joshua Tewksbury, of the University of Washington. In addition to Levey, co-authors are Karen Reagan, Noelle Machnicki, Tomás Carlo, and David Haak of the University of Washington; and Alejandra Lorena Calderón Peñaloza of Universidad Autonoma Gabriel Rene Moreno in Bolivia. The work was funded by the National Science Foundation and the National Geographic Society.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

งานวิจัยใหม่เผยที่พริกจะร้อนเผยแพร่เมื่อ: 11 2551 สิงหาคมหมวดหมู่: งานวิจัย วิทยาศาสตร์เกนส์วิลล์ Fla. — แม้ มีความนิยมอาหารรสจัดในหมู่โฮโม sapiens, hotness ในพริกได้เสมอสิ่งที่ลึกลับการวิวัฒนาการพืชสร้างผลไม้เพื่อดึงดูดสัตว์กิน และกระจายของเมล็ด จึงไม่ทำให้รู้สึกสำหรับผลไม้ร้อนเจ็บปวด กล่าวว่าศาสตราจารย์สัตววิทยามหาวิทยาลัยฟลอริดาและวิวัฒนาการ ecologist Douglas Leveyแต่ตามการวิจัยใหม่โดย Levey และเพื่อนร่วมงานที่หกจากมหาวิทยาลัย พริกมีเหตุผลที่ดีมากทำให้ตัวร้อน มันเดือดลงไปป้องกันจากงานวิจัยในพืชพริกป่าในโบลิเวียชนบท นักวิทยาศาสตร์พบว่า สาเหตุของการตายของเมล็ดที่เป็นเชื้อราเรียกว่า Fusarium เชื้อราโรคผลไม้ผ่านบาดแผลโดยแมลง และทำลายก่อนที่พวกเขาสามารถกิน และกระจายเมล็ดพันธุ์แคปไซซิน สารเคมีที่ทำให้พริกที่ร้อน อย่างช้าเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ และป้องกันผลไม้ Fusarium และในขณะที่แคปไซซิน deters สัตว์ท้องถิ่น เช่นสุนัขจิ้งจอกและแรคคูน จากการบริโภคพริก นกไม่มีเครื่องจักรทางสรีรวิทยาเพื่อตรวจหาสารเคมีเผ็ด และกินพริกที่ และกระจายเมล็ด ไป Levey กล่าวผลการวิจัยของผู้วิจัยที่จะออกวันนี้กระดาษเผยแพร่ออนไลน์ โดยในการพิจารณาของสถาบันการศึกษาแห่งชาติวิทยาLevey และเพื่อนร่วมงานของเขาได้มาถึงข้อสรุปเหล่านี้เนื่องจากน้อยสามประมาณ 15 สายพันธุ์ของพริกที่ปลูกในที่โบลิเวียป่า polymorphic สำหรับ pungency ซึ่งหมายความ ว่า บุคคลบางพันธุ์ที่ผลิตไวน์ผลไม้ และอื่น ๆ ผลิตน้ำผลไม้ไม่ฉุน นี้มีนักวิจัยทดลองสภาพธรรมชาติที่ซึ่งพวกเขาสามารถเปรียบเทียบโจมตี Fusarium ผลไม้มี และไม่ มีแคปไซซินเมื่อศึกษาพืชพริกต่าง ๆ นักวิจัยพบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างการแคปไซซินในระดับสูงและอัตราการตายต่ำเมล็ดเนื่องจากเจริญเติบโตของเชื้อรา Levey กล่าวว่าและสารเคมีไม่เพียงช่วยให้พืชที่ผลิตได้ อย่างใดอย่างหนึ่ง Levey กล่าวว่า การบริโภคพริกสามารถช่วยปกป้องมนุษย์จากโรคอันตรายที่มีมากในสภาพอากาศเขตร้อน"ใช้พริกเพพเพอร์เป็นเครื่องเทศได้แพร่กระจายไปเกือบทุกวัฒนธรรมภายใน 20 องศาของเส้นศูนย์สูตร และมันมีแนวโน้มจะลดลงในขณะที่คุณย้ายไปยังเสา Levey กล่าวว่าแคปไซซินในพริก พืชแรกที่โดดเด่นในโลกใหม่ อย่างใดอย่างหนึ่งอาจใช้เพื่อป้องกันอาหารมนุษย์จากจุลินทรีย์โจมตีก่อนเย็นหรือสารกันบูดเทียมมี เขากล่าวว่าคำถามหนึ่ง Levey และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังขบคิดนิ่งจึงยังคงมีพริก nonhot แคปไซซินเป็นประโยชน์ดังนั้น สมมติฐานของพวกเขาคือ การผลิตสารเคมีมาราคาสูงสำหรับพืชพริกLevey said the plants that produced hot chilies had seeds with very thin coats – a presumed consequence of sacrificing the production of lignin, a complex molecule that makes up the protective seed coat, in favor of the production of capsaicin.This phenomenon represents an interesting tradeoff between chemical and physical seed protection and demonstrates the power of natural selection, Levey said.At higher elevations, where moisture is high and Fusarium fungus is rampant, the scientists found that 100 percent of the plants produced hot chilies. In the drier lowlands, where fungus is less of a problem, only 40 percent of the plants produced fiery fruits. The remainder spent more resources developing thick seed coats, which protect against the devastating ant populations common to lower areas.While all of the plants look identical, telling the difference between hot and non-hot chilies is not difficult, Levey said.“Just pop one in your mouth,” he said. “You’ll find out pretty quick.”The lead author of the paper is Joshua Tewksbury, of the University of Washington. In addition to Levey, co-authors are Karen Reagan, Noelle Machnicki, Tomás Carlo, and David Haak of the University of Washington; and Alejandra Lorena Calderón Peñaloza of Universidad Autonoma Gabriel Rene Moreno in Bolivia. The work was funded by the National Science Foundation and the National Geographic Society.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

งานวิจัยใหม่เผยให้เห็นว่าทำไมพริกร้อน
เผยแพร่: 11 สิงหาคม 2008
หมวดหมู่: งานวิจัยวิทยาศาสตร์
.. Gainesville, ฟลอริด้า - แม้ความนิยมของอาหารรสเผ็ดในหมู่มนุษย์ปัจจุบันที่ความร้อนในพริกที่ได้รับอะไรบางอย่างที่ลึกลับวิวัฒนาการเสมอโรงงานสร้าง ผลไม้เพื่อดึงดูดสัตว์จะกินและกระจายเมล็ดของมันจึงไม่ได้ทำให้รู้สึกสำหรับผลไม้ที่จะร้อนเจ็บปวดกล่าวว่ามหาวิทยาลัยฟลอริดาศาสตราจารย์สัตววิทยาและวิวัฒนาการนิเวศวิทยาดักลาส Levey. แต่ตามการวิจัยใหม่โดย Levey หกและเพื่อนร่วมงาน จากมหาวิทยาลัยอื่น ๆ พริกมีเหตุผลที่ดีมากที่จะทำให้ตัวเองร้อน มันเดือดลงไปป้องกัน. อยู่บนพื้นฐานของการวิจัยเกี่ยวกับพืชพริกป่าในชนบทโบลิเวียนักวิทยาศาสตร์พบว่าสาเหตุของการตายของเมล็ดเป็นเชื้อรา Fusarium ที่เรียกว่า เชื้อราก้าวก่ายผลไม้ที่ผ่านการทำแผลจากแมลงและทำลายเมล็ดก่อนที่พวกเขาสามารถรับประทานได้และแยกย้ายกันไป. แคปไซซิเคมีที่ทำให้พริกร้อนอย่างมากช้าเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และปกป้องผลไม้จากเชื้อรา Fusarium และในขณะที่ capsaicin deters เลี้ยงลูกด้วยนมในท้องถิ่นเช่นสุนัขจิ้งจอกและแรคคูนจากการบริโภคพริกนกไม่ได้มีเครื่องจักรทางสรีรวิทยาในการตรวจสอบสารเคมีเผ็ดและยังคงกินพริกและกระจายเมล็ด Levey กล่าว. ผลการวิจัยของนักวิจัยจะ ปล่อยออกมาวันนี้ในบทความที่ตีพิมพ์ออนไลน์โดยการดำเนินการของ National Academy of Sciences. Levey และเพื่อนร่วมงานของเขามีความสามารถที่จะมาถึงข้อสรุปเหล่านี้เพราะอย่างน้อยสามประมาณ 15 ชนิดของพริกที่ปลูกในป่าโบลิเวียมี polymorphic สำหรับเผ็ด, ซึ่งหมายความว่าบุคคลของสายพันธุ์เหล่านั้นบางส่วนผลิตน้ำผลไม้และอื่น ๆ ฉุนผลิตน้ำผลไม้ที่ไม่ฉุน นี้ทำให้นักวิจัยที่มีเงื่อนไขการทดลองธรรมชาติตามที่พวกเขาสามารถเปรียบเทียบการโจมตีเชื้อรา Fusarium ผลไม้ที่มีและไม่มี capsaicin. เมื่อศึกษาพืชพริกต่างๆนักวิจัยสังเกตเห็นความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างระดับสูงของ capsaicin และการตายของเมล็ดต่ำเนื่องจากการเจริญเติบโตของเชื้อรา Levey กล่าว. และทางเคมีที่ไม่เพียง แต่ช่วยให้พืชที่ผลิตได้ทั้ง Levey กล่าวว่าการบริโภคพริกสามารถช่วยปกป้องมนุษย์จากโรคที่เป็นอันตรายที่มีความอุดมสมบูรณ์ดังนั้นในภูมิอากาศเขตร้อน. "การใช้พริกเป็นเครื่องเทศได้แพร่กระจายไปเกือบทุกวัฒนธรรมภายใน 20 องศาของเส้นศูนย์สูตรและมีแนวโน้มที่จะลดลงเป็น คุณย้ายไปยังเสา "Levey กล่าว. capsaicin ในพริกซึ่งเป็นหนึ่งในพืชแรกโดดเด่นในโลกใหม่อาจจะถูกนำมาใช้เพื่อปกป้องอาหารของมนุษย์จากการโจมตีของจุลินทรีย์นานก่อนที่จะทำความเย็นหรือเทียมสารกันบูดที่มีอยู่เขากล่าวว่า. หนึ่ง คำถาม Levey และเพื่อนร่วมงานของเขายังคงขบคิดคือเหตุผลพริก nonhot ใด ๆ ยังคงอยู่ถ้า capsaicin เพื่อให้เป็นประโยชน์ . สมมติฐานของพวกเขาคือการผลิตของสารเคมีที่มาในราคาที่สูงชันสำหรับพืชพริกLevey กล่าวว่าพืชที่ผลิตพริกร้อนมีเมล็ดกับเสื้อบางมาก - ผลสันนิษฐานของการเสียสละการผลิตของลิกนินซึ่งเป็นโมเลกุลที่ซับซ้อนที่ทำให้ขึ้น เยื่อหุ้มเมล็ดป้องกันในความโปรดปรานของการผลิตของ capsaicin ได้. ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นถึงการถ่วงดุลอำนาจที่น่าสนใจระหว่างการป้องกันเมล็ดพันธุ์ทางเคมีและทางกายภาพและแสดงให้เห็นถึงพลังของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ Levey กล่าว. ที่ระดับสูงกว่าที่มีความชื้นสูงและ Fusarium เชื้อราจะอาละวาดที่ นักวิทยาศาสตร์พบว่าร้อยละ 100 ของพืชที่ผลิตพริกร้อน ในที่ราบลุ่มแห้งที่เชื้อราเป็นปัญหาน้อยเพียงร้อยละ 40 ของการผลิตพืชผลไม้คะนอง ส่วนที่เหลือจะใช้เวลาทรัพยากรมากขึ้นการพัฒนาเยื่อหุ้มเมล็ดหนาซึ่งป้องกันประชากรมดทำลายล้างเรื่องธรรมดาที่จะลดพื้นที่. ในขณะที่ทั้งหมดของพืชที่มีลักษณะเหมือนกันบอกความแตกต่างระหว่างพริกร้อนและไม่ร้อนไม่ยาก Levey กล่าวว่า. "เพียง pop หนึ่งในปากของคุณ "เขากล่าว "คุณจะพบอย่างรวดเร็วสวย." ผู้เขียนนำกระดาษเป็นโจชัวทูกของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน นอกเหนือไปจาก Levey ผู้เขียนร่วมเป็นกะเหรี่ยงเรแกน, โนเอล Machnicki โทมัสคาร์โลและเดวิด Haak ของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน; และ Alejandra Lorena CalderónPeñalozaของ Universidad Autonoma กาเบรียล Rene Moreno ในโบลิเวีย การทำงานที่ได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและสังคม National Geographic