Aromatické sloučeniny a jejich zápach

Zápach nebo zápach je nestálý chemická sloučenina, kterou lidé a jiná zvířata vnímají prostřednictvím čichu nebo čichu. Zápachy jsou také známé jako aroma nebo vůně a (pokud jsou nepříjemné) jako pórky, škvrny a smrady. Typ molekuly která produkuje zápach, se nazývá aromatická sloučenina nebo zápach. Tyto sloučeniny jsou malé, s molekulové hmotnosti méně než 300 daltonů a díky své vysoké koncentraci jsou snadno rozptýleny ve vzduchu tlak páry. Pach může detekovat pachy jsou velmi nízké koncentrace.

Organismy, které mají pocit vůně detekovat molekuly pomocí zvláštních senzorických neuronů nazývaných buňky čichového receptoru (OR). U lidí jsou tyto buňky shluky v zadní části nosní dutiny. Každý smyslový neuron má řasinky, které sahají do vzduchu. Na cilii jsou receptory proteiny které se vážou na aromatické sloučeniny. Když dojde k vazbě, chemický stimul iniciuje elektrický signál v neuronu, který přenáší informaci do čichového nervu, který přenáší signál do čichové žárovky mozek. Čichová žárovka je součástí limbického systému, který je také spojován s emocemi. Osoba může rozpoznat zápach a spojit jej s emocionálním prožitkem, ale nemusí být schopen identifikovat konkrétní složky vůně. Je to proto, že mozek neinterpretuje jednotlivé sloučeniny nebo jejich relativní koncentrace, ale směs sloučenin jako celku. Vědci odhadují, že lidé mohou rozlišovat mezi 10 000 a 1 bilionem různých zápachů.

Existuje limit pro detekci zápachu. Určité množství molekul se musí vázat čichové receptory, aby stimulovalo signál. Jedna aromatická sloučenina se může vázat na kterýkoli z několika různých receptorů. Transmembránové receptorové proteiny jsou metaloproteiny, pravděpodobně zahrnující ionty mědi, zinku a možná manganu.

V organické chemii aromatické sloučeniny jsou ty, které se skládají z rovinné kruhové nebo cyklické molekuly. Struktura se nejvíce podobá benzenu. Zatímco mnoho aromatických sloučenin má aroma, slovo „aromatické“ odkazuje na konkrétní třídu organických sloučenin v chemii, nikoli na molekuly s vůní.

Technicky obsahují aromatické sloučeniny těkavé látky anorganické sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností, která může vázat čichové receptory. Například sirovodík (H₂S) je anorganická sloučenina, která má výraznou shnilou vaječnou vůni. Elementární plynný chlor (Cl₂) má štiplavou vůni. Amoniak (NH₃) je další anorganický zápach.

Organické vonné látky spadají do několika kategorií, včetně esterů, terpenů, aminů, aromatických látek, aldehydů, alkoholů, thiolů, ketonů a laktonů. Zde je seznam některých důležitých aromatických sloučenin. Některé se vyskytují přirozeně, zatímco jiné jsou syntetické:

Mezi „nejjemnější“ vonné látky patří methylfosfin a dimethylfosfin, které lze detekovat v extrémně nízkých množstvích. Lidský nos je tak citlivý na thioaceton, že může být cítit během několika sekund, pokud je jeho kontejner otevřen stovky metrů daleko.

Pach vůně odfiltruje neustálé pachy, takže člověk o nich nevědí po nepřetržitém vystavení. Sirovodík však tlumí čich. Zpočátku produkuje silný zápach zkaženého vajíčka, ale vazba molekuly na receptory zápachu jim brání v přijímání dalších signálů. V případě této konkrétní chemické látky může být ztráta senzace smrtelná, protože je extrémně toxická.

Odoranty se používají k výrobě parfémů, k přidání zápachu do toxických sloučenin bez zápachu (např. Zemního plynu), ke zlepšení chuti jídla ak maskování nežádoucích vůní. Z evolučního hlediska je vůně zapojena do výběru mateří, identifikace bezpečného / nebezpečného jídla a formování vzpomínek. Podle Yamazaki et al., Savci přednostně vybírají kamarády s jiným hlavním histokompatibilním komplexem (MHC), než je jejich vlastní. MHC lze detekovat pomocí vůně. Studie na lidech podporují tuto souvislost a poznamenávají, že je to také ovlivněno použitím perorálních antikoncepčních prostředků.

Ať už se zápach vyskytuje přirozeně nebo je vytvářen synteticky, může být nebezpečný, zejména ve vysokých koncentracích. Mnoho vůní jsou silné alergeny. Chemické složení vonných látek není z jedné země do druhé regulováno. Ve Spojených státech byly vůně používané před zákonem o kontrole toxických látek z roku 1976 dědictví pro použití ve výrobcích. Nové molekuly aroma podléhají kontrole a testování pod dohledem EPA.

• Yamazaki K, Beauchamp GK, zpěvačka A, Bard J, Boyse EA (únor 1999). "Odortypy: jejich původ a složení." Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 (4): 1522–5.
• Wedekind C, Füri S (říjen 1997). „Přednosti tělesného pachu u mužů a žen: zaměřují se na specifické kombinace MHC nebo jednoduše na heterozygotnost?“. Proc. Biol. Sci. 264 (1387): 1471–9.