Kapsaicin

**Kapsaicin** (INN: '*8-metil-*N*-vanilil-6-nonenamid*') jeste aktivna supstanca ljutih paprika, čilija i drugih biljaka iz roda *Capsicum*. Za većinu sisara, kao i za čovjeka, kapsaicin je iritantno sredstvo koje izaziva snažan osjećaj žarenja bilo kojeg tkiva s kojim dođe u kontakt. Kapsaicin i nekoliko sličnih spojeva nazivaju se zbirnim imenom *kapsaicinoidi*, a proizvode se kao sekundarni metaboliti čilija, vjerovatno u svrhu odbrane tih biljaka od određenih sisara i gljivica. Čisti kapsaicin je hidrofobna, bezbojna, izuzetno ljuta kristalna supstanca. U hemijskom smislu, kapsaicin je karboksamid masne kiseline, tačnije vanililamid masne kiseline *trans*-8-metil-6-nonen kiseline.

## Historija 
Spoj je prvi izdvojio njemački farmaceut i hemičar Christian Friedrich Bucholz, doduše u nečistom obliku, 1816. godine. Bucholz je spoj nazvao *kapsicin*, po rodu biljaka *Capsicum* iz kojeg ga je izdvojio. John Clough Thresh je 1876. izdvojio ovaj spoj u gotovo potpuno čistom obliku i nazvao ga *kapsaicin*. Karl Micko je također izdvojio kapsaicin u čistom obliku 1898. godine. Hemijski sastav kapsaicina odredio je E. K. Nelson 1919. godine, koji je također djelimično razjasnio i njegovu hemijsku strukturu. Prvi koji su sintetizirali kapsaicin 1930. godine bili su Ernst Spath i Stephen F. Darling. Godine 1961. japanski hemičari S. Kosuge i Y. Inagaki izdvojili su iz plodova čilija neke supstance dosta slične kapsaicinu, koje su kasnije nazvane kapsaicinoidima.

Godine 1873. njemački farmakolog Rudolf Buchheim kao i pet godina kasnije mađarski ljekar Endre Hőgyes opisali su kako *kapsikol* (djelimično pročišćeni kapsaicin) uzrokuje osjećaj žarenja pri kontaktu sa membranom sluznice, pojačavajući izlučivanje želučanih sokova.

## Rasprostranjenost 
Kapsaicin se nalazi u raznim vrstama iz roda *Capsicum* (*paprika*) iz porodice *Solanaceae*, u kojim je sadržan u udjelima od 0,3 do 0,5 %, a najviše do 0,85 %. Pretežno se nalazi u plodovima biljaka iz ovog roda, koji u botaničkom smislu spadaju u bobice. Kapsaicin i drugi ljuti spojevi dobijeni iz biljaka iz roda *Capsicum*, nazvani su kapsaicinoidi.

### Kapsaicinoidi 
Kapsaicinoidi kapsaicin i dihidrokapsaicin su glavni ljuti sastojci čilija i paprike. Oba spoja su po Scovillovoj skali gotovo dvostruko ljuća od kapsacinoida koji su javljaju u manjim količinama poput nordihidrokapsaicina, homokapsaicina i homodihidrokapsaicina.

### Sintetički analozi 
Kao sintetička zamjena postoji i pseudokapsaicin nonivamid. Osim njega, koristi se i analog kapsaicina, kapsacepin, kao specifični antagonist kapsaicina.

## Osobine 
Kapsaicin, kao i većina kapsaicinoida, je bezbojan i relativno stabilan na visokim temperaturama tj. ne raspada se prilikom kuhanja niti pri zamrzavanju. Rastvara se u etanolu i mastima ali ne i u vodi. On ima izražene antibakterijske i fungicidne osobine, pa se zbog toga koristi kao konzervans.

thumb|200px|desno|Plodovi čilija
Kapsaicinoidi općenito pobuđuju nervne završetke određenih nociceptora, koji obično prepoznaju bol izazvanu visokom temperaturom ili agresivnim hemijskim sredstvima. Sličan osjećaj "vrućeg" i "ljutog" (u engleskom jeziku oba pojma se opisuju kao "hot") može se objasniti već i na nivou receptora: kapsaicin se veže na TRP-kanal *TRPV1*, koji se također aktivira i pri naglom povećanju temperature. Iz ovog stanja izvodi se i izraz "gorenja" ili "žarenja" pri kontaktu kapsaicina sa tkivom. Postoji i suprotan efekt npr. kada djelovanjem malih koncentracija mentola dolazi do osjećaja "hlađenja". Na bolne, subjektivne podražaje koje izazivaju kapsaicinoidi, organizam reagira tako što povećava prokrvljenost tkiva, ujedno ispuštajući endorfine, a koji dalje izazivaju osjećaj zadovoljstva i sreće, što se ponekad na engleskom govorom području opisuje pojmom "Pepper-High". (aludirajući na osjećaj nakon uživanja droga)

U augustu 2010. kineski naučnici iz Chongqinga dokazali su, eksperimentima provedenim na pacovima, da kapsaicin opuštajuće djeluje na krvne sudove i zbog toga snižava krvni pritisak. Stalni unos kapsaicina putem hrane kod pokusnih životinja imalo je za posljedicu povećanje otpuštanja dušik-monoksida. Ovaj spoj izuzetno je značajan za cirkulaciju krvi u organizmu jer opušta krvne sudove i time snižava krvni pritisak.

## Evolucija 
Mogućnost proizvodnje kapsaicina u svojim plodovima smatra se za evolutivnu prednost nekih biljaka, koja se ogleda u lakšem širenju svog potomstva i daljnjem razmnožavanju. Naučnici su utvrdili da su kasaicinoidi ljuti samo za sisare ali ne i za ptice, čije su nervne ćelije nešto drugačije od istih ćelija kod sisara. To daje biljkama vrlo važan faktor selekcije: pošto ih sisari izbjegavaju, njihove plodove jedu samo ptice. One u prosjeku imaju znatno širi radijus kretanja od sisara, pa time mogu efektivnije širiti sjemenke biljaka. Osim toga, probavljanjem plodova ptice ne melju sjemenke kao što to čine sisari žvakanjem. Sjemenke tako izlaze iz probavnog sistema ptica neprobavljene a usput im izmet ptica pomaže pri rastu, jer im služi kao đubrivo.

Drugu mogućnost proizvodnje kapsaicina opisali su ekolozi i evolucioni biolozi Joshua J. Tewksbury i Douglas Levey. Oni su proučavali rasprostranjenost biljaka u Boliviji a naročito koncentraciju kapsaicinoida u plodovima čilija u odnosu sa ekološkim faktorima u području rasprostranjenja i uočili su direktnu vezu između rizika od plijesni i broja kukaca riličara (red *Hemiptera*). Tako naprimjer čili u područjima gdje postoji veći rizik od plijesni, naročito roda *Fusarium*, ima povišen udio fungicidnog kapsaicina, čime se osigurava preživljavanje plodova u tim uslovima. Ovo je posljedica selekcije gdje mogu preživiti samo plodovi sa povišenim sadržajem kapsaicina. Kod drugih vrsta, kod kojih udio kapsaicina nije toliko visok, rastu samo u područjima gdje nije toliko visok rizik za pojavu plijesni. Drugu povezanost evolucioni biolozi su utvrdili kod područja rasprostranjenosti riličara (polukrilaca). Tako su plodovi čilija bili posebno ljuti u području sa većim brojem insekata, koji pri potrazi za hranom često probuše plod čilija i tako omoguće prodor plijesni u unutrašnjost ploda. Zaključili su da su čiliji sa povišenim nivoom kapsaicina direktna posljedica selekcije, gdje su biljke sa djelotvornom zaštitom od napada plijesni jedine u mogućnosti preživjeti u takvim uslovima. Na taj način, kapsaicin ne služi samo za odbijanje predatora, već i za zaštitu plodova i njegovih sjemenki od plijesni kao i lakše širenje sjemena pomoću ptica.

## Mjerenje udjela 
Ljutina čilija i srodnih vrsta paprika mjeri se u jedinicama Scovilla (SHU&nbsp;= engl. **S**coville **H**eat **U**nits). Ovu skalu sačinio je Wilbur L. Scoville, a ona ide od 0&nbsp;SHU (*nema nikakve ljutine*) do najviše 16&nbsp;miliona SHU (čisti kapsaicin u kristalnom obliku). Scoville zapravo mjeri ljutinu neke "supstance" (u užem smislu plodova čilija ili ekstrakta) putem njihove neutralizacije. Odnos količine vode koja je potrebna da se razrijedi neka supstanca do neutralizacije njene ljutine ispod granice osjetljivosti, daje njenu ljutinu u jedinicama Scovilla. Naprimjer ako je za neutralizaciju jedne kapi sosa paprike potrebno 234.000&nbsp;kapi vode, onda je taj sos *ljut* 234.000&nbsp;jedinica Scovilla. Ovakvo mjerenje i danas se još uvijek primjenjuje, mada se sadržaj kapsaicina može znatno tačnije izmjeriti HPLC metodom.

Ektremni nivoi ljutine na bazi ekstrakcije kapsaicina, iz aspekta isplativost, po pravilu se ne baziraju više na čisto biljne izvore, a takvi ekstrakti su na skali ljutine od 100.000 SHU pa i više. Korištenje čistih čilija sorte habanero moguće je dostići ekstremno ljute ekstrakte (od 100.000 do 350.000 SHU). Danas najljući, čisto biljni ekstrakti, mogu se dobiti iz jedne od najljućih sorti čilija na svijetu, indijskih Naga jolokia, čija prosječna ljutina iznosi od 850.000 do 1.050.000 jedinica Scovilla. Dobijanje čistog, gotovo kristalnog kapsaicina (od 16 miliona SHU) izrazito je težak hemijski proces, a proizvod je zbog toga odgovarajuće skup. Jedan od najljućih ekstrakta na svijetu koji je dostupan na tržištu je *Mad Dog 357 No.9 Plutonium* (neračunajući posebno izrađene kolekcionarske primjerke) ima devet miliona SHU.

## Upotreba 
Efekat kapsaicina da povećava cirkulaciju krvi koristi se u humanoj kao i u veterinarskoj medicini (naprimjer u toplotnim flasterima). Osobe koje koriste kapsaicinoide moraju biti posebno pažljive pri kontaktu tih preparata s golom kožom i sluznicom, naročito pri preradi ljutih papričica. Posebna pažnja se treba obratiti da se nakon kontakta sa kapsicinoidima ne diraju i ne trljaju oči. Zbog toga se preporučuje korištenje rukavica za zaštitu kože.

Pri unosu ljutih jela koja sadrže kapsaicin dolazi do osjećaja žarenja i pečenja u ustima. Za ublažavanje tog efekta mogu pomoći namirnice koje sadrže prirodna ulja i emulzije sa većim udjelom masnoća poput jogurta, punomasnog mlijeka i sira. Osim toga, jaka alkoholna pića sa velikim postotkom alkohola također ublažavaju ljutoću kapsaicina, jer se on rastvara u etanolu; dok je u hladnoj vodi praktično nerastvorljiv, pa tako voda ne može ublažiti ljutoću. Čak se može desiti da nakon ispiranja usta vodom, poraste osjećaj žarenja, jer se time kapsaicinoidi dodatno raspršavaju po usnoj šupljini. Utvrđeno je da je 10%-ni rastvor šećera gotovo isto efektivan kao i mlijeko. Šećer ili sok od paradajza također mogu umanjiti ljutoću jela. Žarenje po koži uzrokovano kapsaicinom može se malo ublažiti utrljavanjem alkohola. Pri žarenju osjetljivih dijelova tijela (oči, spolni organi) jestivo ulje također može ublažiti tegobe.

Proizvodnja kapsaicina odvija se uglavnom u placenti, svijetlonarandžasto obojenom dijelu ploda čilija. Nasuprot široko uvriježenom mišljenju, sjemenke čilija obično ne sadrže kapsaicin, ali se on može difuzijom prenijeti i u sjemenke, a koncentracija tamo zavisi od njegovog udjela u placenti. Mišljenje da su manji plodovi čilija naročito ljuti, samo je djelimično tačno. Intenzitet ljutine može značajno varirati između plodova čilija iste sorte pa čak i plodova ubranih sa iste biljke i u isto vrijeme.

Iako kapsaicin nije aroma jer zapravo nema nikakvog okusa, već samo izaziva nadražaj sluznice i kože, njegovu upotrebu ipak regulira uredba Evropskog parlamenta i Evropskog vijeća broj: 1334/2008 (prilog&nbsp;III, dio&nbsp;A). U vidu čiste supstance, kapsaicin se ne može dodavati namirnicama, ali su kapsaicinoidi dozvoljeni u neograničenim količinama u vidu ekstrakata plodova čilija. U industriji prehrambenih dodataka, ekstrakti čilija obično imaju udio kapsaicinoida oko 6,6 % (oko&nbsp;1.000.000&nbsp;SHU).

Izmijenjena percepcija bola nakon primjene kapsaicina na sluznici ili koži prenosi se putem napada na periferna senzorna c-vlakna nerava i sastoji se iz dvije faze: prvobitne stimulacije neurona otpuštanjem supstance P i drugih neuropeptida (uz iritaciju i hiperanesteziju) nakon čega slijedi duža refraktorna faza. U toj fazi, neuron nije više neosjetljiv samo protiv nove stimulacije kapsaicinom, nego i protiv drugih faktora koji izazivaju bol. Time dolazi i do dugotrajnije neosjetljivosti na bol. Taj efekt se ne javlja samo na koži i sluznici pa se zbog toga javlja veliki medicinski interes za njegovo proučavanje.

Aktuelna istraživanja koja provodi John E. Mendelson na Istraživačkom institutu medicinskog centra California Pacific pokazala su da postoji međudjelovanje između kapsaicina i kokaina, a koje smrtnost uzrokovanu zloupotrebom kokaina mnogostruko povećava. U provedenim eksperimentima dovoljno je bilo 10&nbsp;mg/kg kapsaicina da se smrtnost doze od 60&nbsp;mg/kg kokaina poveća sa 13 na 53 %. Tih 10&nbsp;mg/kg kapsaicina također je uzrokovalo i povećanje smrtnosti sa 53 na 90 % pri dozi kokaina od 75&nbsp;mg/kg. Mendelson je time pokazao da se time mogu objasniti smrtni slučajevi osoba koji su bile pod uticajem droge, a koje su bile izložene djelovanju ljutog spreja. Časopis *Der Spiegel* pisao je o tri slučaja iz Njemačke koja su završila tragično kada su osobe pod uticajem droge bile naprskane ljutim sprejom i kratko nakon toga preminule. Ti događaji pojačali su kritike koje su uzdrmale mišljenje o neupitnoj neškodljivosti ljutog spreja na zdravlje ljudi. Američko udruženje za zaštitu ljudskih prava (ACLU) objavilo je da je preminulo 26 osoba između 1993. i 1995. godine samo u Kaliforniji, a koje su bile izložene ljutom spreju neposredno prije smrti. Također sumnja se da postoji međusobno djelovanje kapsaicina sa drugim psihofarmaceutskim sredstvima i drogama. Prema pisanju *Spiegela*, kada su ljuti sprejevi uvedeni u upotrebu, vlasti su tvrdile da su takvi preparati pogodni za upotrebu protiv psihički oboljenih osoba i osoba pod uticajem droga.

Ljuti sprej (*biber-sprej*) se u mnogim državama u Evropi smatra hladnim oružjem. Pri tome, zakonskim aktima je uglavnom propisano koliko dugo i u kojim količinama organi reda (policijski službenici) mogu koristiti sprej za onesposobljavanje osoba. Međutim, sličan ljuti sprej koji je namijenjen za odvraćanje i odbranu od agresivnih životinja zakonski se ne smatra se oružjem, pa se za takvu upotrebu nije potrebno pridržavati ograničenja o količini, dužini trajanja i slično. Prema studiji iz 2007. ne postoji dokaz koji bi pokazao direktnu korelaciju između uzimanja kapsaicina u hrani i gubitka tjelesne težine. Precizne dizajnirane kliničke studije još uvijek nisu provedene jer ljutina kapsaicina u propisanim dozama sprječava usklađenost istraživanja. Meta-analiza o daljnjim pokusima izvršena 2014. godina pronašla je slabe dokaze koji sugeriraju da konzumiranje kapsaicina prije jela može neznatno smanjiti količinu hrane koju neka osoba uzima, te može ponukati tu osobu da izabere hranu bogatiju ugljikohidratima.

Kapsaicin je zabranjena supstanca za upotrebu u konjičkom sportu zbog svojih hipersenzivirajućih i analgetičkih osobina. Tokom takmičenja u disciplinama konjičkih prepona na Olimpijskim igrama 2008, četiri konja su pozitivno testirana na kapsaicin što je rezultiralo njihovom diskvalifikacijom.

## Literatura 
* Abdel-Salam, Omar M. E. [ur.]: *Capsaicin as a Therapeutic Molecule*. Springer, 2014.  (štamp.);  (eBook).

## Reference 
## Vanjski linkovi 
* Tehnički podaci o kapsaicinu
* Fire and Spice: The molecular basis for flavor 
* Smrtonosna ljutina. Kapsaicin ubija ćelije raka prostate u laboratorijskim uslovima, na stranici www.wissenschaft.de
* S čilijem protiv masnoće. Kapsaicin ubija masne ćelije u epruveti, na stranici www.wissenschaft.de

Kategorija:Alkeni
Kategorija:Fenoli
Kategorija:Alkaloidi
Kategorija:Fenol eteri
Kategorija:Karboksamidi