绿芥末是日式料理中不可或缺的香辛料，吃寿司、生鱼片时都少不了它。绿芥末是怎么制作出来的？它与辣椒的辣味成分有什么不同？又为什么这么呛人呢？
我们常吃的绿芥末，是用山葵制成的。它是香辛类植物，大致可以分为日本山葵和西洋山葵两种。日本山葵（Eutrema wasabi）是十字花科山萮菜属，而西洋山葵（Armoracia rusticana，俗名horseradish，辣根）是十字花科辣根属，它们的种子也不相同。这里主要介绍日本山葵。
日本山葵（左） 西洋山葵（右）
山葵一般生长于阴凉环境。产出优质山葵的决定因素是水温，据说12℃左右是最合适的。供食用的日本山葵都种在清泉附近、河畔或田地里，西洋山葵只在田地里种植。
那么山葵是从什么时候开始有的呢？在公元685年（相当于中国的唐代）前后的日本遗迹中，人们发现了写有“委佐俾”（意为绿芥末）的木简，由此推定当时已经有了山葵。而山葵作为食品，则始于日本江户时代（1603～1868，相当于中国的明清时代），在那之前，它都是被当作草药来用的。中国也有野生的山葵，不过，据说是日本人更早将山葵引入了他们的饮食文化。
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绿芥末来自于山葵的根状茎
一般来说，绿芥末用的是根部较粗的部分，被称为“根状茎”。根状茎大部分都埋在地下，所以看起来像根，其实是茎。
西洋山葵比日本山葵的根状茎更大，更易于培育。所以，市场上卖的管装绿芥末的主要原料，大都是西洋山葵。
日本山葵（上）与西洋山葵（下）根状茎对比图
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绿芥末的辣味成分是什么？
绿芥末的辣味成分，是一种叫做异硫氰酸盐的高分子。异硫氰酸盐分为很多种，如下图所示。在绿芥末中，含量最多的辣味成分是叫做“异硫氰酸烯丙酯”(AITC）的有机分子，它才是绿芥末辛辣成分的主要来源。而在加工之前，山葵自身其实是不含异硫氰酸盐的。这一点，与“辣椒本身就含有辛辣成分”是不同的。
山葵中含有能形成辛辣成分的、被称为“硫代葡萄糖苷”的有机分子。它被山葵细胞所含的黑芥子酶（又叫硫代葡萄糖苷酶）分解后，就会产生异硫氰酸盐。只有在山葵细胞被破坏的情况下，硫代葡萄糖苷与黑芥子酶才会相遇。所以，用鲨鱼皮做的研磨器来研磨山葵，味道就会更浓厚。这是因为，鲨鱼皮表面具有大量的微沟槽结构，研磨时能将细胞破坏得更彻底，辛辣味道也就更容易发散出来。
用鲨鱼皮做的山葵研磨器 图片来源：quora
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呛鼻子的味道是如何形成的？
AITC是挥发性的，能很快散入空气中，可以说是一种“短命”的辣味成分。
普通芥末，是将十字花科十字花属的芥菜等的种子研磨之后制成的调料。芥末的辛辣成分与绿芥末一样，都以AITC为主。而辣椒是茄科植物，其辛辣的成分来自辣椒素。辣椒素与异硫氰酸盐的性质不同，易溶于油，因为从皮肤或舌头表面向内渗透，所以辛辣味易于保持。
绿芥末的辛辣成分是如何作用于我们的鼻子的呢？
绿芥末挥发出来的辛辣成分，能够刺激鼻黏膜等表面的疼痛受体“TRPA1”，从而让鼻子产生疼痛的感觉。如果捏住鼻子的话，辛辣味就会减轻。
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辛辣成分对山葵有什么作用？
山葵的根状茎内侧有一个“形成层”。形成层是茎成长的重要组织，它和外皮都包含很多能形成辛辣味的成分。
对山葵这种植物来说，表皮和形成层中含有大量的辛辣味道的成分，具有防止“外敌”入侵的作用。比如，病原菌等侵入山葵的时候，细胞受到损伤产生了异硫氰酸盐。入侵的病菌在这些异硫氰酸盐的作用下，会因自身的蛋白质受到破坏而死亡。科学家发现，如果给植物喷洒异硫氰酸盐，植物的耐热性会增强，即使在高温环境下也能生存。所以，山葵的辛辣成分也许在将来能够得到更多的利用。