Способность различать запахи называют обонянием. В носу у человека около 50 млн. рецепторов обонятельного эпителия (у собаки – свыше 200млн), представляющих собой оголенные нервные окончания. Это свидетельствует о том, что обоняние – это одно из самых древних и примитивных чувств. Ощущение запаха возникает только при вдохе (надо нюхать). Ученые предполагают, что молекула пахнущего вещества приближается к рецептору и “укладывается” в особую щель, которая имеет форму, соответствующую форме данной молекулы (принцип ключа и замка), т.е. молекулы веществ, имеющих запах одного типа, должны иметь сходное пространственное строение.
На основе этой теории предложена классификация запахов: гнилостный, острый, эфирный, мятный, цветочный, мускусный, камфорный. Молярная масса душистых веществ, как правило, не превышает 300г/моль. Запах более выражен у тех веществ, молекулы которых имеют разветвленный углеродный скелет. Приятный запах присущ соединениям, молекулы которых содержат более 6 атомов углерода в цепи. На силу и характер запахов влияют различные виды изомерии. Иногда запах зависит от концентрации вещества.
Значение и влияние запахов для человека.
Наш организм не безразличен к запахам. Если воздух загрязнен дымом, плохо пахнет, мозг подает сигнал тревоги, носовая щель сужается, и в легкие поступает меньше воздуха. Аромат цветов, леса, моря вдыхать приятно, мы чувствуем, как легко дышится, когда воздух приятно пахнет.
Неприятный запах испорченной пищи предупреждает нас: “Не бери в рот! Опасно!” О пожаре предупреждает запах дыма.
Одежда впитывает запахи табачного дыма, пищи, духов; часто по запаху одежды можно определить профессию человека.
У курящих острота обоняния ниже, чем у некурящих. Огорчение и волнение притупляет обоняние. Во влажном воздухе запах ощущается сильнее.
К запахам можно привыкнуть. Неумеренные дозы и слишком продолжительное воздействие неприятных запахов могут безвозвратно лишить человека обоняния.
Химическое соединение, запах которого человек может обнаружить, при наименьшей концентрации вещества в воздухе - ванилин. Достаточно 2.10-11 г ванилина на 1 л воздуха, чтобы мы почувствовали его присутствие.
Люди способны выделять не только притягивающие ароматические вещества (аттрактанты), но и отталкивающие (репелленты).
Аттрактанты чаще выделяются тогда, когда человек находится в хорошем состоянии, репелленты – во время депрессии, стрессов, ссор, когда человек ощущает страх и дискомфорт. По-видимому, существует запах страха, об этом писал А. Вознесенский :
Когда человек боится, выделяется адреналин,
Это знают собаки и с лаем бегут за ним.
Науку о лечении запахами называют ароматерапией. Замечено, что запахи мирта, лимона, мяты оказывают тонизирующее действие на нервную систему, ароматы розы, жасмина, лаванды – успокаивающее. Запахи пиридина и толуола повышают остроту ночного зрения, а запахи бензола и гераниола – остроту слуха.
Значение запахов для животных
Животные используют обоняние для поисков пищи, запах для них – средство коммуникации, взаимодействия полов.
Акула способна за 1 км почуять в воде запах капли крови. Лосось находит место своего рождения по запаху за сотни километров.
Собака-ищейка различает до 500 тыс. запахов, может обнаружить масляную кислоту в воздухе при ее содержании 10-18 г/см3.
Моль чует запах за 10-11 км, комаров привлекает запах молочной кислоты, содержащейся в поте человека.
Сильный запах сложных эфиров очень мудро используют пчелы. Ужалив жертву, они вместе с ядом впрыскивают в ранку смесь сложных эфиров, характерный запах которой и побуждает других пчел устремиться к месту укуса.
Некоторые виды клопов и муравьев для предупреждения соплеменников об опасности выделяют гексаналь.
Самки обезьян для привлечения самцов выделяют уксусную и пропионовую кислоты.
В Бразилии обитают бабочки, которые издают сильный и приятный запах, поэтому их специально держат дома для ароматизации воздуха.




Химическая основа запаха

Сыр (старый)

Бутандион (С4Н6О2) — придает сыру его специфический запах, так как при инкубации сливок с бактериями в небольших количествах образуется и бутадион. По сравнению с коровьим, овечье и козье молоко богаче корот-коцепочечными триглицеридами, поэтому и изготовленный из них сыр (например, рокфор) обладает более резким запахом
Резкий специфический. Аналогичен запаху подмышек или немытых ног. Свежие выделения потовых желез не имеют запаха, однако достаточно быстро создается среда, благоприятная для роста бактерий, в результате жизнедеятельности которых выделяются различные вещества, обладающие запахом, в том числе и бутандион

Рыбные потроха

Триметиламин (C3H9N). Это молекула аммиака, в которой все три атома водорода заменены на группы СН3- Образуется при действии ферментов и микроорганизмов на белки рыб. Газ с отвратительным запахом протухшей рыбы

Яйцо (испорченное)
Сероводород (H2S). Образуется при разложении белков, содержащих атомы серы. Ядовитый газ с отвратительным запахом

Бобровая струя
3-метилбутандиол- J. Эту молекулу можно представить как молекулу соответствующего спирта, в которой атом кислорода заменен на атом серы. Такие соединения называют тиолами
Сернистое соединение с отвратительным запахом. Основной компонент пахучих веществ лука, чеснока, анальных мешочков скунса, мочи рыжей лисы, норки, горностая, хорька

Мускус — получают от кабарги, живущей в Центральной Азии. На животе животного есть небольшой мешочек, в котором накапливаются выделения, особенно во время гона, в виде коричневого масла с сильным запахом. Сложный химический состав, включает холестерин, эфиры длинноцепочечных жирных кислот и небольшое количество кетона мускона. Именно мускон обуславливает мускусный запах этих выделений. В парфюмерии используется в двух целях: его включают в тяжелые мускусные композиции типа восточных духов; применяют как фиксатор запаха — замедляет испарение наиболее летучих компонентов духов.

Свиная шкурка (пригоревшая)

Акролеин (С3Н4О). Образуется при термическом разложении содержащихся в мясе жирных кислот. Под влиянием высокой температуры от жиров отщепляются длинноцепочечные жирные кислоты, а молекула глицерина теряет две молекулы воды, образуя акролеин


Цибетин — выделения перинеальной железы циветы (Viverra civetta), животного, живущего в Африке и Малайзии. Выделяющие цибетин железы имеют большие размеры у самцов; они расположены между анальным отверстием и половым органом
Циветон. Циклическая молекула, которая может изгибаться, скручиваться и принимать различные формы. Возможно, по этой причине она может взаимодействовать с разными обонятельными рецепторами. Сладкий запах, сначала кажется отвратительным

Серия сообщений "О чём не напишут в учебнике":
Часть 1 - Тайна зачатия и рождения человека в иллюстрацях
Часть 2 - Ароматы ванили
Часть 3 - Суха теория, мой друг?
Часть 4 - Яд для Распутина
...
Часть 17 - Из чего состоят обычные продукты
Часть 18 - Чудачества природы (о хромосомных мутациях)
Часть 19 - Истоки мужской агрессивности

Как только заходит речь о выдыхаемом воздухе, у многих перед глазами возникает тревожная картина в виде работника дорожно-постовой службы. Страж закона заставляет водителя подуть в трубочку и торжествующе заявляет, что теперь водителя ждут крупные неприятности.

Большинство людей старается, чтобы от них вообще ничем не пахло. Однако выдыхаемый воздух давно интересовал многих, и в первую очередь врачей. Опытные целители всегда отличались тем, что умели точно ставить диагноз. Неоценимую помощь в этом им оказывали запахи. Со времен Гиппократа врачи по сладковато-фруктовому запаху ацетона распознавали диабет, по затхлому запаху рыбы -поражение печени, а гнилостное зловоние указывало на абсцесс в легких. Острый запах аммиака указывал на заболевание почек, а от больного золотухой пахнет прокисшим пивом.

Существуют свидетельства очевидцев, что великий клиницист С.П. Боткин во время обхода больных ставил точный диагноз по внешнему виду пациента и по запаху.

Тем не менее восприятие запаха довольно индивидуально, и чувствительность носа не может обеспечить чисто научный подход к изучаемому явлению. Ориентироваться на запах в процессе исследований - дело ненадежное. Поэтому химики стали изучать весь комплекс явлений в полном соответствии с традициями своей науки, т. е. экспериментально. У химика интерес к составу выдыхаемого воздуха определяется тем, что дыхание, как любой химический процесс, несет много интересной и полезной информации. Химика интересует, какие именно соединения при этом выделяются и в результате каких процессов они возникают.
Читать далее