Vị cay mát, cay nóng và thụ thể tác động

Vị cay mát có tính phảng phất nhẹ nhàng nhưng kéo dài hơn so với cay nóng (nên còn được gọi là the, the mát), do đó thường được sử dụng trong các các chế phẩm như kem đánh răng, kẹo gum nhai, sản phẩm làm thơm khoang miệng hơn là nước giải khát. Có khá nhiều hợp chất mang tính cay mát đã được nghiên cứu và thương mại hoá. Trong số đó, hợp chất điển hình là l-menthol được xem như mang đến cảm giác dễ chịu trong số tất cả các đồng phân menthol nói riêng và các hợp chất mang tính cay mát nói chung.

Các nguồn cung cấp chính l-menthol bao gồm Bạc hà Á (Mentha arvensis, Lamiaceae), tổng hợp từ m-cresol hoặc myrcen. Eucalyptol, menthon, camphor và isopulegol tinh khiết cao là một số hợp chất có tính cay mát có nguồn gốc tự nhiên khác. Tuy nhiên, các hợp chất này có tính chất the mát nhẹ hơn so với l-menthol do đó thường được sử dụng như thành phần bổ trợ.

, một hợp chất giống-tự nhiên mang nhiều đặc điểm được yêu thích hơn menthol bởi hương thơm, tính ít đắng và vị cay nhẹ nhưng kéo dài của nó. Tuy nhiên, vì là một ester nên nếu trong chế phẩm sử dụng l-menthyl lactat có acid hoặc base, nó sẽ bị thuỷ phân tạo ra acid , mất đi phần nào hương thơm vốn có.

Cảm giác mát được cho rằng có liên quan đến thụ thể TRPM8 (Transient receptor potential cation channel subfamily Melastatin member 8), hay CMR1 (cold and menthol receptor 1). TRPM8 là một kênh ion: khi được kích hoạt, nó cho phép các ion Na⁺ và Ca²⁺ xâm nhập vào tế bào, dẫn đến khử cực và tạo ra điện thế hoạt động. Tín hiệu được dẫn truyền từ hướng tâm chính (loại C- và A-delta) cuối cùng dẫn đến cảm giác đau buốt và lạnh.

Một hợp chất tổng hợp có tính cay mát khác là icilin, với khung cấu trúc khác hoàn toàn menthol, được tình cờ phát hiện khả năng làm mát mạnh hơn bất cứ hợp chất nào đã biết trong lúc đánh giá độc tính. Tuy nhiên, quá trình tổng hợp phức tạp, tính tan kém và sự hiện diện của nhóm nitro khiến đây khó trở thành ứng viên tiềm năng để sử dụng trong thực phẩm hay mỹ phẩm. Gần đây, icilin đã được quan tâm nhiều trở lại khi cho thấy khả năng kích hoạt TRPM8 và do đó được sử dụng để nghiên cứu về thụ thể này, mặc dù hoạt tính chủ vận ít chọn lọc hơn các hợp chất cay mát khác. TRPM8 được cho là có liên quan đến quá trình apoptosis ở tế bào ung thư.

Nếu như vị the mát có cơ chế liên quan đến thụ thể TRPM8 thì vị cay nóng khi ăn các gia vị liên quan đến thụ thể TRPA1. Chức năng của thụ thể này là phát hiện, tích hợp các tín hiệu đau trong hệ thần kinh ngoại biên và truyền các tín hiệu cảm giác nhạy cảm. TRPA1 đồng biểu hiện với TRPV1 trên sợi C, được xem như là cảm biến nhiệt của cơ chể. Các chất trong gia vị gây kích thích TRPA1 như allyl isothiocyanate trong mù tạt, cinamaldehyde trong Quế, tinh dầu Đinh hương, [6]-gingerol, zingerone và [6]-shogaol trong Gừng, capsaicin trong Ớt..