Самые острые вещества и объекты в мире¶

Самое острое в мире — условное понятие, которое в зависимости от контекста относится либо к химическим веществам, вызывающим наиболее интенсивное ощущение жжения на коже и слизистых, либо к физически острым объектам, способным разрезать материал при минимальном давлении. В обоих случаях рекордсмены измеряются количественно: для раздражающих веществ это шкала Сковилла, для острых кромок — радиус изгиба режущей кромки в нанометрах.

¶Химическая «острота»: шкала Сковилла

Острота перца и других раздражающих веществ измеряется в единицах Сковилла (SHU). Шкала была предложена американским фармацевтом Уилбером Сковиллом в 1912 году и основана на разведении спиртового экстракта перца водой до исчезновения ощущения жжения у дегустаторов.

¶Рекордсмены по остроте

Наиболее острым съедобным перцем, занесённым в Книгу рекордов Гиннесса, долгое время был «Каролинский жнец» (Южная Каролина, США), выведенный бридером Эдом Карри. В 2023 году официальным рекордсменом признан сорт Pepper X, зарегистрированный тем же селекционером.

¶Капсаицин и его аналоги

Остроту перца определяют капсаиноиды — группа из более чем 20 алкалоидов, основной из которых капсаицин. Молекула капсаицина связывается с рецептором TRPV1 (транзиентный рецепторный потенциал ваниллоидный 1), который в норме отвечает на высокую температуру и повреждения тканей. Связывание имитирует ожог, хотя температура тела не меняется.

Капсаицин в чистом виде оценивается примерно в 16 миллионов SHU. Более мощные аналоги — резинифератоксин (RTX), получаемый из молочая склерокактусового, и паиваотоксин из перуанского перца Capsicum praetermissum — превосходят капсаицин по силе действия, но не применяются в пищевых целях.

¶Нейрокапсаицин

В 2021 году группа китайских и британских химиков синтезировала нейрокапсаицин — производное капсаицина с фторированным бензольным кольцом. По заявлению авторов, он примерно в 12 раз активнее исходного вещества, то есть потенциально может достигать порядка 100–200 миллионов SHU. Соединение не испытывалось на людях и не имеет практического применения.

¶Физическая «острота»: нанометровые кромки

Физическая острота характеризуется радиусом закругления вершины режущей кромки. Чем меньше радиус, тем меньшее усилие требуется для проникновения в материал.

¶Острые лезвия

• Обсидиановые лезвия. Кремнистое стекло раскалывается с образованием кромки радиусом до 3–5 нм, что в десятки раз острее лучшего хирургического скальпеля. В 2005 году исследователи подтвердили, что обсидиановые лезвия оставляют более гладкие разрезы, чем стальные. В современной медицине обсидиановые скальпели применяются в офтальмологии и пластической хирургии.
• Углеродные нанотрубки. Закругление кромки — порядка 0,1 нм, теоретически близкое к одному атому. Исследования 2010-х годов показали, что нанотрубка способна пронзить клеточную мембрану, не вызывая выраженного иммунного ответа. Практическое применение в хирургии не получили из-за токсичности и сложности контроля.
• Остриё вольфрамового наконечника туннельного микроскопа. Радиус изгиба — от 10 до 100 нм; используется для атомарно-точной модификации поверхности.

¶Клинковое оружие и сталь

Исторически острота клинка определялась качеством стали и заточкой. Японские мечи катана изготавливались из стали тамахагэ с многослойной ковкой, что позволяло получить тонкую, но прочную кромку. Современные суперстали (например, CPM S110V, ZDP-189) достигают твёрдости 64–67 HRC, что обеспечивает долговечность заточки, но радиус кромки у них сопоставим с обычными ножами — 100–300 нм.

¶Биологические раздражители

Помимо капсаиноидов, к природным «острым» веществам относят:

• Аллицин — соединение, образующееся при измельчении чеснока; раздражает слизистые, но острота в пересчёте на SHU невелика.
• Гингерол — активный компонент имбиря; ощущение жжения связано с активацией того же рецептора TRPV1.
• Синигрин — гликозид горчицы и хрена; вызывает резкое раздражение носоглотки.
• Пелиторин и аналоги — секрет кожных желёз жаб-агам (Phyllobates), используемых коренными народами Амазонии для смазывания дротиков. Токсин действует через натриевые каналы и потенциально смертелен.

¶Интересные факты

• Капсаицин не растворяется в воде, поэтому стакан воды не уменьшает жжение; помогают молочные продукты (казеин смывает капсаиноиды) и жирная пища.
• Млекопитающие воспринимают капсаицин как боль, птицы — нет; именно поэтому птицы разносят семена перца, не ощущая жжения.
• В 2017 году в Индии был зафиксирован случай смерти от употребления перца «Каролинский жнец» — сообщалось о разрыве пищевода, однако обстоятельства остаются спорными.

¶Источники

• Guinness World Records — Hottest chili pepper
• Cowman, C. R. et al. — «The Chemistry of Pungency», Chemical Reviews, 2016
• Книга рекордов Гиннесса, раздел «Еда и напитки»
• Работы по обсидиановым хирургическим лезвиям, Journal of Neurosurgery, 2005
• Данные о нейрокапсаицине, Angewandte Chemie, 2021