Lõhn või lõhn on a lenduv keemiline ühend, mida inimesed ja teised loomad tajuvad haistmis- või haistmismeele kaudu. Lõhnu tuntakse ka aroomide või lõhnaainetena ning (kui need on ebameeldivad) kui reeksid, haismeid ja haise. Tüüp molekuli mis tekitab lõhna, nimetatakse aroomiühendiks või lõhnaaineks. Need ühendid on väikesed, koos molekulmassid vähem kui 300 daltonit ja on oma kõrge taseme tõttu hõlpsasti õhus hajutatud auru rõhk. Lõhnataju abil saab lõhnu tuvastada on äärmiselt madal kontsentratsioonid.
Kuidas lõhn töötab
Organismid, kellel on haistmismeel tuvastada molekule spetsiaalsete sensoorsete neuronite abil, mida nimetatakse haistmisretseptori (OR) rakkudeks. Inimestel on need rakud koondunud ninaõõne tagumisse ossa. Iga sensoor neuron on niude, mis ulatuvad õhku. Tsiliaalil on retseptorid valgud mis seostuvad aroomiühenditega. Kui seondumine toimub, käivitab keemiline stiimul neuronis elektrilise signaali, mis edastab teabe haistmisnärvi, mis kannab signaali haistmiskolbi sisse aju. Haistmissibul on osa limbilisest süsteemist, mida seostatakse ka emotsioonidega. Inimene võib lõhna ära tunda ja seostada selle emotsionaalse kogemusega, kuid võib-olla ei suuda ta lõhna konkreetseid komponente tuvastada. Selle põhjuseks on asjaolu, et aju ei tõlgenda üksikuid ühendeid ega nende suhtelisi kontsentratsioone, vaid ühendite segu tervikuna. Teadlaste hinnangul suudavad inimesed eristada 10 000 kuni ühte triljonit erinevat lõhna.
Lõhna tuvastamiseks on kehtestatud künnis. Signaali stimuleerimiseks peab teatud arv molekule siduma haistmisretseptoritega. Üks aroomiühend võib olla võimeline seonduma mitme erineva retseptoriga. Transmembraansed retseptori valgud on metalloproteiinid, hõlmates tõenäoliselt vase, tsingi ja võib-olla ka mangaani ioone.
Aromaatne versus aroom
Orgaanilises keemias aromaatsed ühendid on need, mis koosnevad tasapinnalisest rõngakujulisest või tsüklilisest molekulist. Enamik sarnaneb struktuurilt benseeniga. Kuigi paljudel aromaatsetel ühenditel on lõhn, viitab sõna "aromaatne" keemias konkreetsele orgaaniliste ühendite klassile, mitte lõhnaga molekulidele.
Tehniliselt sisaldavad aroomiühendid lenduvaid anorgaanilised ühendid madala molekulmassiga, mis võib siduda haistmisretseptoreid. Näiteks vesiniksulfiid (H2S) on anorgaaniline ühend, millel on iseloomulik mädanenud muna lõhn. Elementaarsed kloorgaasid (Cl2) on äge lõhn. Ammoniaak (NH3) on veel üks anorgaaniline lõhnaaine.
Aroomiühendid orgaanilise struktuuri järgi
Orgaanilised lõhnaained jagunevad mitmesse kategooriasse, sealhulgas estrid, terpeenid, amiinid, aromaatsed ühendid, aldehüüdid, alkoholid, tioolid, ketoonid ja laktoonid. Siin on nimekiri olulistest aroomiühenditest. Mõned esinevad looduslikult, teised aga sünteetiliselt:
| Lõhn | Looduslik allikas | |
| Estrid | ||
| geranüülatsetaat | roos, puuviljane | lilled, roos |
| fruktoon | õun | |
| metüülbutüraat | puuviljad, ananass, õun | ananass |
| etüülatsetaat | magus lahusti | veini |
| isoamüülatsetaat | puuviljane, pirn, banaan | banaan |
| bensüülatsetaat | puuviljane, maasikas | maasikas |
| Terpeenid | ||
| geraniol | lilleline, roosiline | sidrun, geraanium |
| tsitraalne | sidrun | sidrunhein |
| tsitronellool | sidrun | roosi geranium, sidrunhein |
| linalool | lilleline, lavendel | lavendel, koriander, magus basiilik |
| limoneen | oranž | sidrun, apelsin |
| kamper | kamper | kamper loorber |
| karvoon | köömne või mündimünt | till, köömne, piparmünt |
| eukalüptool | eukalüpt | eukalüpt |
| Amiinid | ||
| trimetüülamiin | kalane | |
| putrestsiin | mädanenud liha | mädanenud liha |
| cadaverine | mädanenud liha | mädanenud liha |
| indool | väljaheited | fekaalid, jasmiin |
| skatole | väljaheited | fekaalid, apelsiniõied |
| Alkohol | ||
| mentool | mentool | piparmündiliigid |
| Aldehüüdid | ||
| heksaanal | rohune | |
| isovaleraldehüüd | pähkline, kakao | |
| Aromaatsed ained | ||
| eugenool | nelk | nelk |
| kaneeldehüüd | kaneel | kaneel, kassia |
| bensaldehüüd | mandel | kibe mandel |
| vanilliin | vanilje | vanilje |
| tümool | tüümian | tüümian |
| Tioolid | ||
| bensüülmerkaptaan | küüslauk | |
| allüültiool | küüslauk | |
| (metüültio) metataaniool | hiire uriin | |
| etüülmerkaptaan | propaanile lisatud lõhn | |
| Laktoonid | ||
| gamma-nonalaktoon | kookospähkel | |
| gamma-dekalaktoon | virsik | |
| Ketoonid | ||
| 6-atsetüül-2,3,4,5-tetrahüdropüridiin | värske leib | |
| okt-1-een-3-oon | metallik, veri | |
| 2-atsetüül-1-püroliin | jasmiini riis | |
| Muud | ||
| 2,4,6-trikloroanisool | korgilõhna lõhn | |
| diatsetüül | või lõhn / maitse | |
| metüülfosfiin | metalliküüslauk |
Lõhnaainete "kõige lõhnavamate" hulgas on metüülfosfiin ja dimetüülfosfiin, mida on võimalik tuvastada eriti väikestes kogustes. Inimese nina on tioatsetooni suhtes nii tundlik, et kui mõni konteiner sellest avatakse sadade meetrite kauguselt, võib see sekundite jooksul lõhna tunda.
Lõhnataju filtreerib välja pidevad lõhnad, nii et inimene ei tunne neid pärast pidevat kokkupuudet. Vesiniksulfiid leevendab aga haistmismeelt. Esialgu tekitab see tugevat mädanenud muna lõhna, kuid molekuli sidumine lõhnaretseptoritega takistab neil täiendavate signaalide vastuvõtmist. Selle konkreetse kemikaali puhul võib sensatsiooni kaotamine olla surmav, kuna see on äärmiselt mürgine.
Aroomiühendite kasutamine
Lõhnaaineid kasutatakse parfüümide valmistamiseks, toksiliste, lõhnatu ühendite (nt maagaasi) lõhna lisamiseks, toidu maitse tugevdamiseks ja soovimatute lõhnade maskeerimiseks. Evolutsioonilises plaanis on lõhn seotud kaaslase valimisega, ohutu / ohtliku toidu tuvastamisega ja mälestuste kujundamisega. Yamazaki jt sõnul valivad imetajad eelistatult paaritusi, kellel on erinev nende enda peamine histo-ühilduvuskompleks (MHC). MHC saab tuvastada lõhna abil. Inimestega tehtud uuringud toetavad seda seost, märkides, et seda mõjutab ka suukaudsete rasestumisvastaste vahendite kasutamine.
Aroomiühendite ohutus
Olenemata sellest, kas lõhnaaine esineb looduslikult või toodetakse sünteetiliselt, võib see olla ohtlik, eriti suurtes kontsentratsioonides. Paljud lõhnaained on tugevad allergeenid. Lõhnaainete keemiline koostis ei ole ühesugustes riikides reguleeritud. Ameerika Ühendriikides kaotati enne 1976. aasta toksiliste ainete kontrolli seadust kasutuses olnud lõhnaainete kasutamine toodetes. Uued aroomimolekulid vaadatakse läbi ja katsetatakse EPA järelevalve all.
Viide
- Yamazaki K, Beauchamp GK, Singer A, Bard J, Boyse EA (veebruar 1999). "Odortüübid: nende päritolu ja koostis." Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 (4): 1522–5.
- Wedekind C, Füri S (oktoober 1997). "Keha lõhna eelistused meestel ja naistel: kas nende eesmärk on konkreetsed MHC kombinatsioonid või lihtsalt heterosügoidsus?". Proc. Biol. Sci. 264 (1387): 1471–9.