Aroomiühendid ja nende lõhnad

click fraud protection

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.

instagram viewer

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.
instagram story viewer