pachovej látky

zapáchajúca látka (aká)- ▲ látka, ktorá silne zapácha pachové látky látky, ktoré vydávajú silný zápach. pižmo. ambra. balzam. myrha. eugenol. benzoínová živica, orosené kadidlo. osmofóry. odorológia. slzný plyn … Ideografický slovník ruského jazyka

vôňa- kvapioji medžiaga statusas T sritis chemija apibrėžtis Malonaus kvapo organinis junginys. atitikmenys: angl. vonná látka; vonná látka; pachovej látky vonná látka; páchnuce veci... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

LUPULIN- zapáchajúca látka vylučovaná špeciálnymi žľazami umiestnenými najmä na vonkajšej strane prílistkov listov Humulus lupulus L. (v tzv. šištici) ... Slovník botanických pojmov

Kadidlo- vonná látka na potieranie alebo potieranie tela, balzamovanie mŕtvol, na kadidlo (kadidlo) atď. B. sa získavali z rastlinných (ľalia, ruža, levanduľa) alebo živočíšnych surovín, miesili sa v oleji (mandľový, olivový, orechový) ... ... Staroveký slovník

- (lat. muscus). Zapáchajúca liečivá látka extrahovaná z vakov nachádzajúcich sa na bruchu pižmového jeleňa; stimulant a antikonvulzívum. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. MUSK lat. muscus, arab... Slovník cudzích slov ruského jazyka

Kožné žľazy u samcov niektorých plazov (krokodíly, tuatara, hady) a cicavcov (jeleň pižmový, jeleň pižmový, bobor, ondatra). Uvoľňuje sa pachová látka pižmo. * * * MUSKOVÉ ŽĽAZY MUSCENTNÉ ŽĽAZY, kožné žľazy u mužov niektorých ... ... encyklopedický slovník

čuchometer- prístroj na meranie ostrosti čuchu. Obzvlášť bežný je čuchometer. Zvaardemakert je dutý valec s pórmi obsahujúcimi pachovú látku, do ktorého je vložená sklenená trubica s predelmi: pri ponorení do valca sa zmenšuje ... ... Veľká psychologická encyklopédia

Chceli by ste vylepšiť tento článok?: Wikifikujte článok. Odorológia je veda o pachoch. Existuje niekoľko spôsobov ... Wikipedia

Vo voľnom stave je takmer neznámy, ale zvyčajne sa nachádza v roztoku v tekutých alebo pevných tukoch. Získava sa infúziou alebo absorpciou z kvetov Viola odorata. Najčastejšie sa obe metódy kombinujú a najprv sa na kvetoch trvá tuk alebo olej ...

- (squamae) mikroskopicky malé chitínové útvary vo forme doštičiek a umiestnené na krídlach a iných častiach tela; v ubytovni Ch sú známe pod názvom prach. Forma Ch. je mimoriadne rôznorodá; zvyčajne sú dlhšie... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Efron

Vedci z celého sveta vyvinuli dva tucty počítačových modelov, aby sa naučili predpovedať vôňu molekuly z jej štruktúry. Najlepšie na tom je, že modely predpovedajú intenzitu vône, jej príjemnosť a podobnosť s vôňou cesnaku, pálivú a korenistú arómu, jeden zo spoluautorov práce, Marat Kazanov, vedúci Sektoru aplikovanej bioinformatiky Ústavu pre Problémy prenosu informácií Ruskej akadémie vied, vedúci výskumník na Skolkovskom inštitúte vedy a techniky, povedal Atticu.

Vône cítime vďaka signálom prichádzajúcim do mozgu z čuchových neurónov, ktorých receptory sa viažu na molekuly pachových látok, ktoré sa nám dostávajú do nosa. Je však mimoriadne ťažké predpovedať, aký druh reakcie konkrétna molekula spôsobí, hoci táto otázka už dlho zaujíma vedcov, ktorí študujú interakciu molekúl s receptormi a parfumérov.

„Súčasné vedecké poznatky umožňujú predpovedať, akú farbu človek uvidí, ak pozná vlnovú dĺžku elektromagnetického žiarenia, alebo ak pozná frekvenciu zvukovej vlny, aký tón bude počuť. Na rozdiel od zraku a sluchu vedci stále nedokážu predpovedať vôňu z chemickej štruktúry molekuly. Podobné molekuly môžu spôsobiť rôzne pachy a molekuly s úplne odlišnou štruktúrou môžu cítiť podobne,“ povedal Marat Kazanov.

Ľudia napríklad podľa vône dokonale rozlišujú alkoholy n-propanol, n-butanol a n-pentanol, hoci ich vzorce sú podobné.

Naopak, muscone a pižmo-ketón majú úplne odlišné vzorce, no voňajú podobne – pižmo. Pre túto vlastnosť vnímania zápachu zatiaľ neexistuje žiadne vysvetlenie.

„Boli pokusy vybudovať prediktívne výpočtové modely spájajúce chemickú štruktúru molekuly s vnímaným zápachom, ale zvyčajne boli založené na údajoch z 30-ročného experimentu s obmedzeným súborom aromatických látok,“ vysvetlil vedec.

V tomto experimente takmer jeden a pol stovky účastníkov určilo vôňu látok, ako je napríklad acetofenón. Celkovo bolo v experimente použitých 10 látok. V novom experimente, ktorého výsledky boli publikované v r Veda, účastníkov bolo menej - 49 ľudí, no látky, ktoré hodnotili, boli oveľa väčšie - 476.

Pre každú aromatickú látku sa hodnotila miera prejavu rôznych charakteristík jej vône, ako je intenzita a príjemnosť, a jej podobnosť s 19 danými vôňami (sladká, kvetinová, vôňa dreva, vôňa trávy atď.). Pre všetky aromatické látky bolo vypočítaných 4884 molekulových charakteristík, od štandardných - molekulová hmotnosť, prítomnosť určitých atómov až po priestorové charakteristiky molekuly.

Tieto údaje boli ponúknuté členom konzorcia DREAM Olfaction Prediction. DREAM Challenges je crowdsourcingová platforma, ktorá umožňuje vedcom z celého sveta spojiť sa pri riešení rôznych výskumných problémov v oblasti biológie a medicíny.

V tomto prípade boli účastníci konzorcia požiadaní, aby na základe prezentovaných údajov zostavili výpočtové modely, ktoré na základe molekulárnych charakteristík predpovedajú, ako budú aromatické látky voňať.

Celkovo bolo vytvorených 18 výpočtových modelov. Najlepšie na tom je, že predpovedali intenzitu vône, potom jej príjemnosť pre človeka a potom podobnosť s 19 danými vôňami. Modely s istotou predpovedali podobnosť s cesnakom a pálivými, sladkými, ovocnými a korenistými vôňami. Najťažšie bolo predpovedať podobnosť s pachmi moču, dreva a kyslého.

Modely tiež ukázali určité korelácie medzi vlastnosťami pachov a molekúl. Takže, čím väčšia bola molekulová hmotnosť, vôňa bola slabšia, ale príjemnejšia. Intenzita zápachu tiež korelovala s prítomnosťou polárnych skupín v molekule, ako je fenol, enol a hydroxylová skupina, zatiaľ čo príjemnosť korelovala s podobnosťou molekuly s molekulami paklitoxelu a citronelylfenylacetátu.

Atómy síry v molekule súviseli s pachmi cesnaku a spáleniny a molekuly, štruktúrou podobnou vanilínu, páchli po pečení.

Jekaterina Boroviková

MOU "Stredná škola č. 45"

Práca na kurze

Chémia vôní.

Kontroloval: Duda L.N.

Ukončené: žiak 11. triedy „b“.

Kovalev Dmitrij Vasilievič

Kemerovo.

Úvod

Vône

Klasifikácia pachových látok

Vzťah medzi vôňou látky a jej štruktúrou

Vôňa

Voňavá Retorta

Voňavé estery

Záver

Aplikácie

Literatúra

Úvod

Takmer pred 2000 rokmi staroveký vedec, básnik a filozof Titus Lucretius Car veril, že v nosovej dutine sú drobné póry rôznych veľkostí a tvarov. Každá zapáchajúca látka, uvažoval, vyžarovala drobné molekuly svojho vlastného tvaru. Vôňa je vnímaná, keď tieto molekuly vstupujú do pórov čuchovej dutiny. Rozpoznanie každého zápachu závisí od toho, do ktorých pórov tieto molekuly zapadajú.

V roku 1756 M. V. Lomonosov vo svojom diele „Slovo o pôvode svetla, predstavujúce novú teóriu farieb“ predložil myšlienku, že zakončenia nervových buniek vyvolávajú vibrácie častíc hmoty. V tomto diele písal o „rotačných“ (oscilačných) pohyboch častíc éteru ako stimulantoch zmyslov, vrátane zraku, chuti a čuchu.

V priebehu minulého storočia bolo navrhnutých asi 30 teórií, ktorých autori sa snažili vysvetliť povahu vône, jej závislosť od vlastností pachovej látky. V súčasnosti sa zistilo, že povaha vône, podobne ako povaha svetla, má dvojaký charakter: korpuskulárny (v závislosti od štruktúry pachovej látky) a vlnový.

Niektoré identické molekuly majú rôzne pachy, t.j. hlavnú úlohu zohráva geometrický tvar molekúl pachovej látky. Vysvetľuje sa to tým, že na čuchových chĺpkoch nosovej dutiny sú otvory piatich základných foriem, ktoré vnímajú päť pachov (gáfor, pižmový, kvetinový, mätový, éterický), resp. Keď molekula zapáchajúcej látky vstúpi do otvoru, ktorý je v konfigurácii blízko nej, potom je cítiť zápach (J. Amour, 1952). Tak sa špekulatívny záver Lucretia ukázal ako vedecky podložený. Existujú ešte dva hlavné zápachy - štipľavý a hnilobný, ale ich vnímanie nie je spojené s tvarom otvorov, ale s odlišným postojom k elektrickým nábojom plášťa pokrývajúceho koniec čuchových nervov. Všetky existujúce pachy možno získať zmiešaním vyššie uvedených siedmich pachov vo vhodných kombináciách a pomeroch.

Podľa moderných údajov molekuly pachových látok absorbujú a vyžarujú vlnové dĺžky od 1 do 100 mikrónov, zatiaľ čo ľudské telo pri normálnej teplote absorbuje a vyžaruje vlnové dĺžky od 4 do 200 mikrónov. Najdôležitejšie elektromagnetické vlny majú dĺžku 8 až 14 mikrónov, čo zodpovedá vlnovej dĺžke infračervenej časti spektra. Absorpcia pôsobenia pachových látok sa dosahuje ultrafialovými lúčmi a absorpciou infračervených lúčov. Ultrafialové lúče zabíjajú veľa pachov a to sa používa na čistenie vzduchu od nežiaducich pachov.

Tieto údaje, ako aj štúdium spektra pachov dávajú dôvod domnievať sa, že pachy sú fyzikálnej povahy a dokonca približne naznačujú ich umiestnenie v infračervenej a ultrafialovej časti stupnice elektromagnetických oscilácií. Lomonosovova myšlienka o „rotačných“ pohyboch častíc éteru ako budičov zmyslových orgánov teda našla vedecké potvrdenie.

Vyššie uvedené teórie umožnili vytvoriť zariadenia schopné „očuchávať“ kytice vôní, určovať odrody vín, kávy, tabaku, rôznych potravinárskych výrobkov atď. Charakteristiky každého zápachu je teraz možné zaznamenávať a reprodukovať pomocou rôznych technických zariadení. Napríklad v tokijských kinách sú rôzne scény filmu sprevádzané rôznymi vôňami, ktorých typ a intenzitu určuje počítač a distribuuje sa medzi divákov.

Sedem farieb spektra, sedem jednoduchých zvukov a sedem zložiek vône - to je to, čo tvorí celú paletu farieb, zvukov a vôní. To znamená, že vo vizuálnych, chuťových a čuchových vnemoch existujú všeobecné vzorce, t.j. môžete získať akord nielen zvuku a farby, ale aj vône.

Vône

Voňavé sa zvyčajne chápu ako príjemne voňajúce organické látky. Je nepravdepodobné, že by to niekto povedal o chlóre alebo merkaptáne, hoci majú svoj vlastný zápach. Keď sa myslí vonné látky vo všeobecnosti, nazývajú sa zapáchajúce. Z chemického hľadiska v tom nie je žiadny rozdiel. Ale ak veda študuje vonné látky vo všeobecnosti, potom sa priemysel (a predovšetkým parfuméria) zaujíma najmä o vonné látky. Je pravda, že tu je ťažké urobiť jasnú čiaru. Slávne pižmo - základ parfumérie - vonia ostro, až nepríjemne, no pridávané v zanedbateľnom množstve do parfumov, zvýrazňuje a zlepšuje ich vôňu. Indol má fekálny zápach a zriedený - v duchu "White Lilac" - nespôsobuje takéto združenia.

Mimochodom, vonné látky sa líšia nielen vôňou, ale všetky majú aj fyziologický účinok: niektoré cez čuchové orgány na centrálny nervový systém, iné po zavedení dovnútra. Napríklad citral – látka s príjemnou citrónovou vôňou, používaná v parfumérii, je tiež vazodilatátorom a používa sa pri hypertenzii a glaukóme.

Mnoho vonných látok má tiež antiseptický účinok: vetva vtáčej čerešne, umiestnená pod čiapkou s močiarnou vodou, zničí všetky mikroorganizmy za 30 minút.

Akékoľvek delenie látok podľa vône nie je veľmi prísne: vychádza z našich subjektívnych pocitov. A často to, čo sa páči jednému, sa inému nepáči. Objektívne zhodnotiť, vyjadriť vôňu látky sa stále nedá.

Zvyčajne sa porovnáva s niečím, povedzme, s vôňou fialiek, pomarančov, ruží. Veda nazhromaždila množstvo empirických údajov, ktoré spájajú vôňu so štruktúrou molekúl. Niektorí autori uvádzajú až 50 a viac takýchto „mostov“ medzi štruktúrou a vôňou. Niet pochýb o tom, že vonné látky spravidla obsahujú jednu z takzvaných funkčných skupín: karbinol -C-OH, karbonyl >C=O, ester a niektoré ďalšie.

Estery majú zvyčajne ovocnú alebo ovocno-kvetinovú vôňu, vďaka čomu sú v potravinárskom priemysle nepostrádateľné. Veď dávajú mnohým cukrovinkám a nealkoholickým nápojom vôňu ovocia. Estery a parfumový priemysel neobišli svoju pozornosť: prakticky neexistuje jediné zloženie, kde by neboli zahrnuté.

Klasifikácia pachových látok

Odoranty sa nachádzajú vo veľmi mnohých triedach organických zlúčenín.

Ich štruktúra je veľmi rôznorodá: ide o zlúčeniny s otvoreným reťazcom nasýtenej a nenasýtenej povahy, aromatické zlúčeniny, cyklické zlúčeniny s rôznym počtom atómov uhlíka v cykle. Uskutočnili sa opakované pokusy klasifikovať pachové látky podľa pachu, ale neboli úspešné, pretože takéto zoskupenie naráža na značné ťažkosti a chýba mu vedecký základ. Klasifikácia vonných látok podľa ich účelu je tiež veľmi podmienená, pretože tie isté pachové látky majú rôzne účely, napríklad pre parfumériu, cukrovinky atď.

Najvhodnejšie je zaradiť pachové látky do skupín organických zlúčenín. Takáto klasifikácia by umožnila spojiť ich vôňu so štruktúrou molekuly a povahou funkčnej skupiny (pozri prílohy, tabuľka 1).

Najrozsiahlejšiu skupinu pachových látok tvoria estery. Mnohé pachové látky patria medzi aldehydy, ketóny, alkoholy a niektoré ďalšie skupiny organických zlúčenín. Estery nižších mastných kyselín a nasýtených mastných alkoholov majú ovocný zápach (ovocné esencie, napr. izoamylacetát), estery alifatických kyselín a terpénov alebo aromatických alkoholov – kvetinový (napr. benzylacetát, terpinylacetát), estery kyseliny benzoovej, salicylovej a iné aromatické kyseliny - väčšinou sladká balzamová vôňa.

Z nasýtených alifatických aldehydov napríklad dekanal, metylnonylacetaldehyd, z terpén - citral, hydroxycitronellal, z aromatických - vanilín, heliotropín, z mastných-aromatických - fenylacetaldehyd, škoricový aldehyd. Z ketónov sú najrozšírenejšie a najvýznamnejšie alicyklické, obsahujúce ketoskupinu v cykle (vetion, jazmón) alebo v bočnom reťazci (ionóny), a mastno-aromatické (n-metoxyacetofenón), z alkoholov - jednosýtny terpén (_era -niol, linalool atď.) a aromatické (benzylalkohol).

Vzťah medzi vôňou látky a jej štruktúrou

Rozsiahly experimentálny materiál o vzťahu medzi vôňou zlúčenín a štruktúrou ich molekúl (typ, počet a poloha funkčných skupín, veľkosť, vetvenie, priestorová štruktúra, prítomnosť viacnásobných väzieb a pod.) je stále nedostatočný na predpovedanie zápachu. látky na základe týchto údajov. Pre určité skupiny zlúčenín sa však odhalili určité konkrétne zákonitosti. Akumulácia niekoľkých rovnakých funkčných skupín v jednej molekule (a v prípade zlúčenín alifatického radu - aj rôznych) zvyčajne vedie k oslabeniu zápachu alebo dokonca k jeho úplnému vymiznutiu (napríklad pri prechode z jednosýtnych alkoholov na viacsýtne). Vôňa aldehydov izoštruktúry je zvyčajne silnejšia a príjemnejšia ako vôňa izomérov normálnej štruktúry.

Veľký vplyv na vôňu má veľkosť molekuly. Obyčajne susedia členovia homologickej série majú podobnú vôňu a jej sila sa postupne mení pri prechode od jedného člena série k druhému. Po dosiahnutí určitej veľkosti molekuly zápach zmizne. Takže zlúčeniny alifatickej série, ktoré majú viac ako 17-18 atómov uhlíka, sú spravidla bez zápachu. Vôňa závisí aj od počtu atómov uhlíka v cykle. Napríklad makrocyklické ketóny C 5-6 majú vôňu horkých mandlí alebo mentolu, C 6-9 - dávajú prechodnú vôňu, C 9-12 - vôňu gáfru alebo mäty, C 13 - vôňu živice alebo cédra,

C 14-16 - vôňa pižma alebo broskyne, C 17-18 - vôňa cibule a zlúčeniny s C 18 alebo viac buď necítia vôbec alebo voňajú veľmi slabo:

Sila arómy závisí aj od stupňa rozvetvenia reťazca uhlíkových atómov. Napríklad myristický aldehyd vonia veľmi slabo, zatiaľ čo jeho izomér vonia silne a príjemne:

Podobnosť štruktúr zlúčenín nie vždy určuje podobnosť ich vôní. Napríklad estery (β-naftol s príjemnou a silnou vôňou sa široko používa v parfumérii a estery α-naftolu vôbec nevoňajú:

Rovnaký účinok sa pozoruje pre polysubstituované benzény. Vanilín je jednou z najznámejších vonných látok a izovanilín vonia ako fenol (kyselina karbolová), a to aj pri zvýšených teplotách:

Prítomnosť viacnásobných väzieb je jedným zo znakov, že látka má zápach. Zoberme si napríklad izoeugenón a eugenón:

Obe látky majú výrazný klinčekový zápach, široko sa používajú v parfumérii. Izoeugenón má zároveň príjemnejšiu vôňu ako eugenón. Stojí však za to nasýtiť ich dvojitú väzbu a vôňa takmer zmizne.

Známe sú aj opačné prípady. Cyklámen-aldehyd (cyklamal) - látka s jemnou kvetinovou vôňou - jedna z najcennejších látok, obsahuje nasýtený bočný reťazec a forcyklámen, ktorý má v tomto reťazci dvojitú väzbu, má mierny nepríjemný zápach:

Nepríjemný zápach látky je často spôsobený trojitou väzbou. Aj tu však existuje výnimka. Folion - nevyhnutná zložka mnohých parfumových kompozícií - látka, v ktorej sa vôňa čerstvých bylín dobre spája s trojitou väzbou:

Na druhej strane látky, ktoré sa líšia chemickou štruktúrou, môžu mať podobný zápach. Napríklad ružový zápach je charakteristický pre 3-metyl-1-fenyl-3-pentanolrosacetát, geraniol a jeho cis-izomér - nerol, rosenoxid.

Stupeň zriedenia látky ovplyvňuje aj vôňu. Takže niektoré zapáchajúce látky vo svojej čistej forme majú nepríjemný zápach (napríklad cibetka, indol). Miešanie rôznych aromatických látok v určitom pomere môže viesť ako k objaveniu sa nového zápachu, tak aj k jeho vymiznutiu.

Takže v stereochemickej teórii (J. Amour, 1952) sa predpokladala existencia 7 primárnych pachov, ktoré zodpovedajú 7 typom receptorov; ich interakcia s molekulami vonných látok je určená geometrickými faktormi. Súčasne boli molekuly aromatických látok uvažované vo forme rigidných stereochemických modelov a čuchové receptory boli uvažované vo forme otvorov rôznych tvarov. Vlnová teória (R. Wright, 1954) predpokladala, že vôňa je určená spektrom vibračných frekvencií molekúl v rozsahu 500-50 cm -1 (l ~ 20-200 mikrónov). Podľa teórie funkčných skupín (M. Bets, 1957) vôňa látky závisí od všeobecného „profilu“ molekuly a od povahy funkčných skupín. Ani jedna z týchto teórií však nedokáže úspešne predpovedať vôňu aromatických látok na základe štruktúry ich molekúl.

Vôňa

Doteraz nie je úplne objasnený mechanizmus pôsobenia pachových látok na čuchový orgán. Existujú rôzne teórie, fyzikálne aj chemické, v ktorých sa vedci snažia tento mechanizmus vysvetliť.

Pre pocit vône je potrebný priamy kontakt molekuly pachovej látky s čuchovými receptormi. Z tohto hľadiska sú nevyhnutnými vlastnosťami zapáchajúcej látky prchavosť, rozpustnosť v lipidoch a do určitej miery aj vo vode, dostatočná schopnosť adsorbovať sa na čuchovej výstelke, určité limity molekulovej hmotnosti atď. Nie je však známe, ktoré fyzikálne alebo chemické vlastnosti určujú účinnosť látky ako dráždivého čuchu.

Vedcom sa podarilo vybudovať reťazec od interakcie pachovej látky s receptorom až po vytvorenie jasného dojmu určitej vône v mozgu. Dôležitú úlohu v tom zohrali štúdie amerických vedcov Richarda Axela a Lindy Buck, za ktoré im bola v roku 2004 udelená Nobelova cena za fyziológiu a medicínu.

Kľúčom k pochopeniu fungovania čuchového systému bol objav obrovskej rodiny asi tisícky génov, ktoré riadia fungovanie čuchových receptorov. L. Bak a R. Axel publikovali článok popisujúci tento objav v roku 1991. Viac ako 3 % z celkového počtu telesných génov sa podieľajú na rozpoznávaní pachov. Každý gén obsahuje informácie o jednom čuchovom receptore – bielkovinovej molekule, ktorá reaguje so zapáchajúcou látkou. Čuchové receptory sú pripojené k membráne receptorových buniek a tvoria čuchový epitel. Každá bunka obsahuje iba jeden typ receptora.

Proteínový receptor vytvára kapsu na viazanie chemickej molekuly, ktorá má zápach (odorant). Receptory rôznych druhov sa líšia v detailoch svojej štruktúry, preto majú vrecká pascí rôzne tvary. Keď sa tam molekula dostane, zmení sa tvar receptorového proteínu a spustí sa proces prenosu nervového signálu. Každý receptor môže registrovať molekuly niekoľkých rôznych odorantov, ktorých trojrozmerná štruktúra do určitej miery zodpovedá tvaru vrecka, ale signál z rôznych látok sa líši intenzitou. Molekuly toho istého odorantu môžu súčasne aktivovať niekoľko rôznych receptorov.

Okrem proteínového receptora obsahuje čuchový epitel živočíchov ďalšiu vysokomolekulárnu zložku, ktorá je schopná viazať aj pachové látky. Na rozdiel od membránového proteínu je rozpustný vo vode a aspoň jeho časť sa nachádza v hliene, ktoré pokrýva čuchový epitel. Zistilo sa, že má nukleoproteínovú povahu. Jeho koncentrácia v epiteli je niekoľko tisíckrát väčšia ako koncentrácia membránového receptora a jeho špecifickosť pre zapáchajúce látky je oveľa menšia. Vedci sa domnievajú, že ide o súčasť nešpecifického systému, ktorý po skončení ich pôsobenia čistí čuchový epitel od rôznych pachových látok, čo je nevyhnutné pre príjem ďalších pachov.

Inými slovami, predpokladá sa, že nukleoproteín, ktorý sa dostane do hlienu, je schopný zvýšiť svoj prúd a tým zvýšiť účinnosť čistenia čuchového epitelu. Je tiež možné, že nukleoproteín, ktorý je v hliene, prispieva k rozpúšťaniu pachových látok v ňom a prípadne vykonáva transportné funkcie.

Táto kombinácia rôznych receptorov a chemických vlastností molekúl, s ktorými interagujú, vytvára široké pásmo signálov, ktoré vytvárajú jedinečný odtlačok vône. Každá vôňa akoby dostala kód (ako čiarový kód na tovare), podľa ktorého sa dá nabudúce neomylne rozpoznať.

Čuch zohráva mimoriadne dôležitú úlohu v živote zvierat aj ľudí. Funkcie čuchu v živote zvierat sú obzvlášť rozmanité. Čuch im pomáha pri hľadaní a výbere potravy, signalizuje prítomnosť nepriateľov, pomáha pri orientácii na súši aj vo vode (napríklad návrat lososovitých rýb do rodičovských vôd, ktorých pach si pamätajú).

Je známa dôležitá úloha čuchu pri hľadaní zvierat opačného pohlavia. V tomto prípade sa informovanie uskutočňuje pomocou chemikálií, takzvaných feromónov alebo telergonov, ktoré vylučujú špeciálne žľazy. Feromóny sú mimoriadne účinné biologicky aktívne zlúčeniny a vyznačujú sa vysokou špecifickosťou. Vďaka týmto vlastnostiam sa používajú napríklad na prilákanie a ničenie hmyzu. Zvyčajne je každé zviera najcitlivejšie na zlúčeniny, ktoré sú preňho obzvlášť dôležité za normálnych životných podmienok. Preto má každý druh zvieraťa špeciálne spektrum pachov. Malý hmyz je schopný vnímať iba jeden zápach - vôňu sexuálne príťažlivej látky. Včela s vyvinutejším čuchovým systémom rozlišuje stovky pachov. U zvierat s vysoko vyvinutým analyzátorom čuchu, ako sú psy, hrá čuch v mnohých ohľadoch dominantnú úlohu.

Napriek tomu, že zvieratá majú jemnejší čuch ako ľudia, rozsah vôní vnímaných ľuďmi je oveľa širší.

Človek je schopný naučiť sa rozpoznať až 4000 rôznych pachov a najcitlivejších ľudí na ne - viac ako 10 000. To si však vyžaduje špeciálny tréning v rozpoznávaní pachov. Je známe, že skúsení kuchári iba podľa čuchu, bez ochutnávania jedla, dokážu určiť, ako dobre je solené. Ako to robia, je záhadou, pretože soľ necíti. Samozrejme, nie všetci ľudia majú takéto schopnosti.

V živote človeka nehrá čuch takú významnú úlohu ako v živote zvierat, s výnimkou prípadov slepoty a hluchoty, kedy dochádza ku kompenzačnému rozvoju aktívnych zmyslových orgánov vrátane čuchu. Vdychovanie pachových látok má však na ľudský organizmus veľmi výrazný fyziologický vplyv. Vône ovplyvňujú výkon, menia svalovú silu (zvyšujú - čpavok, sladké a horké pachy), menia výmenu plynov (zvyšujú - pižmo, a znižujú - mätový, ružový, škoricový, citrónový a bergamotový olej atď.), menia rytmy dýchania a pulz ( zrýchliť a prehĺbiť - organický olej a nepríjemné pachy, vanilín, ružový a bergamotový olej a príjemné vône majú opačný efekt), zmeniť teplotu pokožky (zvýšiť - bergamotový a ružový olej, vanilín, znížiť - nepríjemné pachy), zmeniť krvný tlak (zvýšenie - nepríjemné pachy, nižšie - bergamotový a ružový olej a príjemné pachy), zmena vnútrolebkového tlaku (nepríjemné pachy - zvýšenie, a príjemné - zníženie), ovplyvnenie sluchu (nepríjemné - zníženie), zmena kvality zraku (bergamotový olej zlepšuje videnie za súmraku, nepríjemné pachy - zhoršujú sa).

Citlivosť človeka na vnímanie pachov je charakterizovaná takzvanou prahovou koncentráciou (minimálna koncentrácia pachovej látky, pri ktorej sa objavuje čuchový vnem). Pre mnohé vonné látky leží v rozmedzí 10~8-10~n g/l vo vzduchu. Vnímanie vôní (intenzita a kvalita) človeka je individuálne. Okrem toho, chute z hľadiska vôní sú mimoriadne rozmanité, ale do určitej miery sa dajú zovšeobecniť: niekto uprednostňuje klinčekové a pačuli, iný uprednostňuje jemné, sladké, jemné a svieže kvetinové vône atď.

Podmienečne vône možno rozdeliť do troch skupín: príjemné, nepríjemné a ľahostajné. Príjemná vôňa je taká, že pri vdýchnutí by ju človek chcel cítiť oveľa dlhšie, čo prináša potešenie. Existuje však veľa vôní, ktoré sú niekomu príjemné a inému nepríjemné, to znamená, že psychologická definícia kvality vône je relatívna. Rozhodne za nepríjemný zápach treba považovať taký, ktorý vyvoláva v mozgu nepríjemné predstavy o rozklade, rozklade. Ľahostajné vône – tie, ktoré nevnímame, na ktoré sme si tak zvykli, že si ich prestávame všímať, napríklad zvyčajná vôňa vzduchu, bývania, parfumov a pod. Pojem ľahostajnosť niekedy zachádza tak ďaleko, že aj vzduch laboratóriá presýtené pachmi sa môžu stať ľahostajnými pre tých, ktorí tam pracujú.

Pri dlhšom vystavení určitému zápachu sa človek voči nemu postupne stáva imúnny a niekedy ho prestane cítiť, napríklad kumarín - po 1-2 minútach, citral - po 7-8 minútach. Tento jav sa nazýva čuchové prispôsobenie. Jeho trvanie a hĺbka závisia od intenzity a charakteru vône pachovej látky, ako aj od dĺžky jej pôsobenia. S čuchovým prispôsobením sa znižuje citlivosť nielen na látku, ktorá bola použitá, ale aj na iné pachové látky. Mechanizmy čuchovej adaptácie ešte nie sú úplne jasné, keďže adaptácia je subjektívny faktor, ktorý sa u každého človeka značne líši.

Voňavá Retorta

Začnime získavaním prírodných vonných látok z rastlín.
Vône sa v rastlinách nachádzajú zvyčajne vo forme malých kvapôčok v špeciálnych bunkách. Nachádzajú sa nielen v kvetoch, ale aj v listoch, v šupke ovocia a niekedy aj v dreve.
Obsah silíc v tých častiach rastlín, ktoré sa používajú na ich získavanie, sa pohybuje od 0,1 % do 10 %. To, že sa nazývajú oleje, by nás nemalo zavádzať. Esenciálne oleje nemajú nič spoločné s bežnými rastlinnými olejmi: ľanový, slnečnicový, kukuričný, teda s tekutými tukmi. Sú to viac či menej zložité zmesi vonných organických látok rôzneho druhu.

Medzi nimi sú obzvlášť bežné estery, aldehydy a alkoholy nasýteného, ​​nenasýteného a aromatického radu.
Terpény a ich deriváty sú veľmi dôležitými zložkami silíc.

Zvážte vzorce niektorých predstaviteľov tejto triedy zlúčenín: Terpinen je cyklický uhľovodík. V stopových množstvách sa nachádza v mnohých esenciálnych olejoch. Limonene je dôležitou súčasťou oleja z citrónovej kôry. Pinén je hlavnou zložkou terpentínu. Slúži ako východisková zlúčenina na výrobu syntetických vonných látok.
Esenciálne oleje sú zvyčajne veľmi ťažko rozpustné vo vode, ale ľahko rozpustné v alkohole. Preto sa alkohol vo veľkom množstve používa v parfumérskom priemysle ako rozpúšťadlo. Esenciálne oleje možno získať napríklad extrakciou z častí rastlín alkoholom alebo inými rozpúšťadlami. Najcennejšie vonné látky kvetov získavame ukladaním striedavo vrstiev tuhého živočíšneho tuku a častí rastlín do uzavretej komory na drôtené pletivo. Po chvíli sa kvety nahradia novými, aby sa tuk nasýtil esenciálnym olejom. Touto metódou (vo Francúzsku sa nazýva „enfleurage“) sa získa tuk obsahujúci v ňom rozpustené éterické oleje a tento koncentrát aromatických látok sa dodáva do tovární na výrobu parfumov (Potom sa éterické oleje extrahujú z tuku alkoholom. používa sa napríklad na extrakciu esenciálnych olejov z jazmínu a tuberózy.- cca prekl.). Použijeme tretiu, obzvlášť dôležitú metódu extrakcie silíc – destiláciu vodnou parou.
Esenciálne oleje samy o sebe sú často prchavé len pri zvýšených teplotách a ich var je sprevádzaný rozkladom. Ak však vodná para prechádza hmotou pozostávajúcou z rastlín alebo ich častí, spolu s ňou sa odstránia aj oleje, ktoré sa potom zhromažďujú v destiláte vo forme kvapôčok, ktoré majú nízku hustotu, a preto plávajú na hladine vody. .

Získajte esenciálne oleje.

0,5 litrovú banku uzavrieme gumenou zátkou s dvoma otvormi. Do jedného z nich vložíme na konci nakreslenú sklenenú trubičku, ktorá siaha takmer po dno banky. Táto trubica slúži ako poistný ventil. Mal by byť dostatočne dlhý (asi 1 m).

Ďalším otvorom zavedieme krátke koleno zakrivenej rúrky s vnútorným priemerom aspoň 5 mm (najlepšie je vziať rúrku s vnútorným priemerom 8-10 mm. Vzdialenosť medzi bankami by mala byť čo najkratšia , ale je vhodné oddeliť rúrku medzi bankami vložením skleneného odpaliska do stredu a jeho spojením s oboma časťami rúrky krátkymi kusmi gumovej hadice. Na voľný koniec odpaliska je pripevnený kus gumovej hadice s pripevnenou svorkou. To vám umožní rýchlo odpojiť alebo spojiť obe banky počas experimentu. Ak máte kovový parný hrniec, môžete ním nahradiť prvú banku. - Poznámka . Preklad).

Dlhšiu nohu tej istej rúrky prestrčíme otvorom v korku do druhej banky tak, aby rúrka siahala aj tam takmer na dno. Okrem toho pomocou sklenenej trubice prepojíme druhú banku s priamou chladničkou (Liebig alebo s externou olovenou cievkou). Ako prijímač je najlepšie použiť oddeľovací alebo kvapkací lievik.
Najprv si dáme kmínový olej. Na to potrebujeme 20 g rasce

Rozdrvte ho v mažiari s prídavkom piesku alebo v starom mlynčeku na kávu. Do druhej banky dáme rascu a pridáme trochu vody - tak, aby úplne nezakrývala masu rasce. Prvú banku naplníme do jednej tretiny vodou a aby bol var rovnomerný, pridáme do vody niekoľko kusov poréznej keramiky („bojlerov“).

Teraz pomocou Bunsenovho horáka zahrejte obsah prvej a potom druhej banky do varu. Potom opäť premiestnime horák pod prvú banku a zahrejeme ho čo najviac, aby vodná para intenzívne prechádzala cez druhú banku, ktorá vstupuje ďalej do chladničky a z nej vo forme kondenzátu do prijímača.

Ak sú horáky dva, môže sa druhá banka súčasne mierne zahriať, aby sa objem kvapaliny v nej príliš nezväčšil v dôsledku kondenzácie pár.

Na zahriatie druhej banky je vhodné použiť pieskový kúpeľ, ktorý sa vopred zahreje pred prechodom vodnej pary. Necháme bežať destiláciu aspoň hodinu. Počas tejto doby sa v nádobe zachytí asi 100 ml vody, na ktorej povrchu plávajú bezfarebné kvapky rascového oleja. Pomocou oddeľovacieho lievika oddelíme vodu čo najdokonalejšie a získame tak asi 10 kvapiek čistého rascového oleja spolu s malým množstvom vody. Toto množstvo by stačilo na výrobu niekoľkých fliaš rascového likéru!

Charakteristický zápach rascového oleja má na svedomí karvón, ktorý obsahuje viac ako 50%. Okrem toho obsahuje limonén, aromatickú látku citrónov. Kmínový olej sa používa predovšetkým na parfumovanie mydiel a ústnych vôd. V malom množstve sa pridáva aj do niektorých parfumov.

Pomocou rovnakého zariadenia možno éterické oleje izolovať z iných rastlín. Za týmto účelom ich rozomlejte a podrobte destilácii vodnou parou po dobu 1-2 hodín. Samozrejme, výťažnosť bude rôzna v závislosti od obsahu silice. Najzaujímavejšie je získať nasledovné esenciálne oleje :

Pepermintový olej. Z 50 g sušenej mäty piepornej vylúhujeme 5-10 kvapiek mätový olej. Obsahuje najmä mentol ktorý mu dodáva charakteristickú vôňu. Mätový olej sa používa vo veľkých množstvách na výrobu kolínskej vody, vlasovej toaletnej vody, zubnej pasty a elixírov. V súčasnosti sa mentol získava väčšinou syntézou.

anízový olej získané z drveného anízu. V zmesi s mätovým a eukalyptovým olejom sa nachádza v zubných pastách a pastách, ako aj v niektorých mydlách.

klinčekový olej získané parnou destiláciou klinčekov, ktoré sa predávajú ako korenie. Jeho dôležitou súčasťou je eugenol. (Eugenol možno získať zo syntetického vanilínu.) Klinčekový olej je prísadou do mnohých parfumov a používa sa aj pri výrobe ústnych vôd a mydiel.

levanduľový olej získame z 50 g sušených a rozdrvených kvetov levandule. Ide o jednu z najvýznamnejších vonných látok, ktorá sa okrem použitia pri výrobe levanduľovej vody a kolínskej vody používa pri výrobe parfumov, mydiel, vlasových toaletných vôd, púdrov, krémov atď.

smrekový olej. Nazbierame aspoň 100-200 g ihličia a mladých smrekových výhonkov. Rozdrvte ich a ešte vlhké destilujte s vodnou parou bez predchádzajúceho pridania vody. Zvyčajne ihličie obsahuje len niekoľko desatín percent tohto esenciálneho oleja. Poteší nás príjemnou vôňou v miestnosti. Okrem toho je smrekový olej obľúbeným dochucovadlom rôznych prípravkov do kúpeľa.

Získanie ďalších vonných látok z rastlín nechajme na čitateľa. Naparovať možno napríklad borovicu, škoricu, kvety harmančeka alebo iné voňavé záhradné kvety. Výsledné produkty uložíme do bezpečne uzavretých skúmaviek – neskôr ich budeme potrebovať ako vonné látky na výrobu kozmetiky.

Bohužiaľ, budeme musieť odmietnuť získať vonné látky obsiahnuté v parfumoch s jemnou, jemnou vôňou - bergamotový olej, ako aj oleje z kvetov jazmínu a kvetov pomarančovníka - keďže na to nemáme potrebné východiskové suroviny.

Z kvetov konvalinky sa však získava aj esenciálny olej s veľmi jemnou vôňou. Ak sa vám ich podarí nazbierať veľa, potom sa, samozrejme, oplatí z nich izolovať esenciálny olej.

Voňavé estery

Do triedy patrí mnoho známych aromatických látok estery. Tie sú v prírode široko rozšírené a poskytujú širokú škálu odtieňov vôní, od vône tropických orchideí až po charakteristickú vôňu ovocia, ktoré je nám dobre známe. Tieto zlúčeniny vieme syntetizovať.

Estery vznikajú interakciou alkoholov s karbolovými kyselinami. Zároveň sa oddeľuje voda

R-OH + HOOS-R1R-OOC-R1 + H20

alkohol + ester kyseliny + voda

Reakcia prebieha pomerne rýchlo iba v prítomnosti činidiel odstraňujúcich vodu a katalyzátorov. Preto sa zmes alkoholu a karboxylovej kyseliny dlho varí v prítomnosti kyseliny sírovej, ktorá pôsobí ako dehydratačné činidlo a tiež katalyzuje reakciu.

Okrem toho je reakčná zmes často nasýtená plynným chlorovodíkom. Rovnaký výsledok ľahšie dosiahneme pridaním kuchynskej soli, ktorá tvorí s kyselinou sírovou chlorovodík.
Estery sa tiež získavajú v prítomnosti koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej alebo bezvodého chloridu zinočnatého, ale v nižšom výťažku.

Tieto prísady použijeme v tých prípadoch, kedy pôvodné organické látky sú rozložené koncentrovanou kyselinou sírovou, čo sa dá zistiť stmavnutím reakčnej zmesi a nepríjemným štipľavým zápachom.

Získame estery.

Na získanie esterov v malých množstvách používame jednoduché zariadenie. Do širokej skúmavky vložte úzku skúmavku tak, aby jedna tretina širokej skúmavky v jej spodnej časti zostala prázdna. Najjednoduchší spôsob, ako vystužiť úzku skúmavku, je pomocou niekoľkých kúskov gumy odrezaných z hadice alebo korku. Zároveň je potrebné vziať do úvahy, že okolo úzkej skúmavky musí byť ponechaná medzera najmenej 1,5–2 mm, aby sa vylúčil nadmerný tlak počas zahrievania.

Teraz do širokej skúmavky nalejeme 0,5-2 ml alkoholu a približne rovnaké množstvo karboxylovej kyseliny, za dôkladného ochladenia (v ľadovej vode alebo studenej tečúcej vode) pridáme 5-10 kvapiek koncentrovanej kyseliny sírovej a v niektorých prípadoch aj ešte pár zrniek kuchynskej soli.

Vložíme vnútornú trubicu, naplníme ju studenou vodou alebo ešte lepšie kúskami ľadu a zostavený prístroj upevníme do bežného stojana alebo do stojana na skúmavky.

Na samotnom zariadení ho potom musíte odložiť od seba a nenakláňať sa nad otvor skúmavky (ako pri akomkoľvek inom experimente!), pretože pri neopatrnom zahrievaní je možné striekanie kyseliny. teplom Bunsenovho horáka, zmes povaríme aspoň 15 minút (pridajte „var“!). Čím dlhšie zahrievanie, tým lepšia výťažnosť.

Vnútorná trubica naplnená vodou slúži ako spätný chladič. Ak je jej obsah príliš teplý, potom je potrebné experiment zastaviť, po ochladení vnútornú tubu opäť naplniť ľadom a pokračovať v ohrievaní (Vhodnejšie je priebežne prepúšťať studenú tečúcu vodu cez vnútornú tubu. K tomu potrebujete vybrať zátku, do ktorej sú vložené dve sklenené trubičky. - Približný preklad). Ešte pred dokončením experimentu často cítime príjemnú vôňu výsledného esteru, ktorú však prekrýva prenikavý zápach chlorovodíka (preto nie je potrebné pričuchať k reakčnej zmesi priblížením skúmavky k nás!).

Po ochladení sa reakčná zmes neutralizuje zriedeným roztokom sódy. Teraz môžeme zaznamenať zápach čistého éteru a môžeme si všimnúť aj veľa malých olejových kvapôčok esteru, ktoré plávajú na povrchu vodného roztoku, pričom nezreagované východiskové látky sú väčšinou v roztoku alebo tvoria kryštalickú zrazeninu. Podľa vyššie uvedeného receptu získame nasledujúce estery:

etylmetanát(etylformiát, etylester mravčej), vytvorený z etanolu (etylalkohol) a metánu (kyseliny mravčej). Tento éter sa pridáva do niektorých druhov rumu, aby získal charakteristickú chuť.

Butyletanoát(butylacetát, octový butyléter) - z butanolu (butylalkohol) a etánovej (kyselina octová).

izobutyletanát(izobutylacetát, octový izobutyléter) vzniká z 2-metylpropanolu-1 (izobutylalkohol) a kyseliny etánovej. Oba posledné estery majú výraznú ovocnú vôňu a sú neoddeliteľnou súčasťou parfumových kompozícií s vôňou levandule, hyacintov a ruží.

Pentyletanát(amylacetát, octový amyléter) - z pentanolu, teda amylalkoholu (Jed!), A kyseliny etánovej.

Izopentyletanát(izoamylacetát, octový izoamyléter) - z 3-metylbutanolu-1, to znamená izoamylalkohol (Jed!), A kyselina etánová. Tieto dva estery v zriedenom roztoku majú hruškový zápach. Sú súčasťou fantasy parfumov a slúžia ako rozpúšťadlá v lakoch na nechty.

Metyl butanát(metylbutyrát, metyléter maslovej) - z metanolu (metylalkohol) a kyseliny butánovej (maslovej). Jeho vôňa pripomína ranet.

Etylbutanát(etylbutyrát; etyléter maslovej) - z etylalkoholu a kyseliny butánovej. Má charakteristickú vôňu ananásu.

pentylbutanát(amylbutyrát, maslový amyléter) - z pentanolu (amylalkohol) a kyseliny butánovej (alkohol je jedovatý!).

Izopentylbutanát(izoamylbutyrát, butyzoamyléter) - z 3-metylbutanolu-1 (izoamylalkohol) a kyseliny butánovej (alkohol je jedovatý!). Posledné dva étery majú vôňu hrušiek.

Medzi estery aromatických kyselín Existujú aj látky s príjemnou arómou. Oproti ovocnej vôni esterov alifatického radu im dominuje balsamico, takzvané zvieracie vonia alebo vonia exotickými kvetmi. Niektoré z týchto dôležitých vôní syntetizujeme.

Metyl a etylbenzoát získavame z metylu, respektíve etylalkoholu a kyseliny benzoovej. Urobíme experiment podľa vyššie uvedeného predpisu a vezmeme alkohol a asi 1 g kryštalického kyselina benzoová. Tieto estery vo vôni pripomínajú balzamy a sú súčasťou parfumových kompozícií s vôňou čerstvého sena, ruskej kože (juftu), klinčekov, ylang-ylangu a tuberózy.

Pentylbenzoát(amylbenzoát, benzoamyléter) a izopentylbenzoát(izoamylbenzoát, benzoinoizoamyléter) vonia ako ďatelina a ambra – akýsi výtok z tráviaceho traktu veľryby. Používajú sa na parfumy s orientálnou príchuťou. Na získanie týchto látok esterifikujeme kyselinu benzoovú amylalkoholom alebo izoamylalkoholom (Jed!) v prítomnosti koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej, pretože v prítomnosti kyseliny sírovej sú možné vedľajšie reakcie.

Etylsalicylát pripomínajúce vôňu zeleného brčálového oleja, s ktorým sme sa už stretli. Má však menej štipľavý zápach. Vyrábajú sa z neho parfumy s vôňou kasie a parfémy typu Chypre. Tento éter získame z etylalkoholu a kyseliny salicylovej zahriatím s kuchynskou soľou a kyselinou sírovou.

Pentyl salicylát(amyl salicylát) a izopentyl salicylát(izoamyl salicylát) majú silnú vôňu po orchideách. Často sa používajú na vytváranie vôní ďateliny, orchideí, kamélií a karafiátov, ako aj fantazijných vôní, najmä v mydlových parfumoch. V týchto dvoch prípadoch tiež vykonáme esterifikáciu v prítomnosti kyseliny chlorovodíkovej.

Tiež pozoruhodné benzylmetanát(benzylformiát), benzyletanát(benzylacetát) a benzyl butanát(benzyl butyrát). Všetky tieto estery vznikajú z aromatického benzylalkoholu a zodpovedajúcich karboxylových kyselín - metánu (mravčia), etánovej (octová) alebo butánovej (maslová).

Keďže benzylalkohol je ťažko komerčne dostupný, získavame ho sami z komerčného benzaldehydu, ktorý sa používa v parfumérii na vytvorenie horkej mandľovej vône.

Na vodnom kúpeli za stáleho miešania 30 minút zohrejeme 10 g benzaldehydu s koncentrovaným roztokom hydroxidu draselného. (Pozor, lúh spôsobuje popáleniny na pokožke!)

V dôsledku reakcie sa vytvorí benzylalkohol a draselná soľ kyseliny benzoovej:

2C6H5-CHO + KOH \u003d C6H5 COOK + C6H5-CH2-OH

benzaldehyd benzoát draselný benzylalkohol

Po vychladnutí pridajte 30 ml vody. V tomto prípade sa benzoát draselný rozpúšťa a benzylalkohol sa uvoľňuje ako olej, ktorý tvorí hornú vrstvu. Oddelíme ju v deliacom lieviku a zohrejeme v našom jednoduchom esterifikačnom prístroji s vyššie uvedenými karboxylovými kyselinami za pridávania kyseliny sírovej a kuchynskej soli. Výsledné estery majú silnú jazmínovú vôňu a používajú sa pri výrobe mnohých parfumov.

Preparatívna príprava esteru.

Jeden z esterov sa získa v dosť čistom stave a vo väčšom množstve. Na to vyberáme metylsalicylát- vonná látka, ktorá dodáva arómu žeruchovému oleju.

Potrebujeme k tomu 50 - 100 ml banku s guľatým dnom, chladničku alebo podomácky vyrobené chladiace zariadenie, ktoré ju nahrádza, oddeľovací lievik ako prijímač, zakrivenú sklenenú trubicu, horák a statív s príslušenstvom, napr. ako aj vodný kúpeľ.

Vložte 10 g kyseliny salicylovej a 15 ml metanolu do banky s guľatým dnom. (Pozor! Jed!).

Zmes ochlaďte studenou vodou a opatrne, po malých častiach, pridajte 5 ml koncentrovanej kyseliny sírovej. Banku uzavrieme gumenou zátkou, do ktorej je zasunutý spätný chladič. Potom sa obsah banky zahrieva vo vriacom vodnom kúpeli počas 2 hodín. Reakčnú zmes necháme vychladnúť a nalejeme do šálky so 100 ml studenej vody, ideálne s kúskami ľadu. Premiešajte, nalejte zmes do oddeľovacieho lievika a niekoľkokrát dôkladne pretrepte. V tomto prípade sa zo zmesi uvoľňuje metylsalicylát, ktorý sa môže zbierať. Takto získaný produkt - od 5 do 10 g - však stále obsahuje nečistoty. Môže sa čistiť frakčnou destiláciou. Ostatné étery je možné syntetizovať nezávisle v trochu väčších množstvách pomocou vyššie uvedenej metódy, ale to nepotrebujeme, pretože ich vôňa je obzvlášť príjemná práve pri silnom zriedení. Naopak, v koncentrovanom stave majú často nepríjemný štipľavý zápach.

Overiť si to môžeme tak, že skúmavky, v ktorých boli estery získané alebo skladované, niekoľkokrát prepláchneme vodou. Po umytí stále voňajú, dokonca sa vôňa stáva ešte príjemnejšou.Samosyntetizované aromatické látky však, samozrejme, nemožno použiť na prípravu ovocných esencií, pretože môžu byť znečistené nečistotami. Áno, a parfumy pripravené nami, bohužiaľ, budú mať nižšiu kvalitu ako továrenské, ktoré zvyčajne predstavujú veľmi zložité kompozície.

Voňavé alkanály z mydla.

Medzi modernými syntetickými vonnými látkami zaujímajú osobitné miesto vyššie alkanali(aldehydy) a alkanoly(alkoholy) obsahujúce od 7 do 20 atómov uhlíka. Majú charakteristickú sviežu vôňu, zvyčajne mierne pripomínajúcu vosk. To umožnilo na ich základe vytvoriť mnoho nových kompozícií so zvláštnymi fantazijnými vôňami.

Svetoznáme parfumy – napríklad francúzsky „Soir de Paris“ a „Chanel No. 5“ – vďačia za svoju vôňu práve týmto zlúčeninám. Podobné parfumy sa vyrábajú aj v NDR.

Vyššie alkanaly a alkanoly sú dôležité medziprodukty a sú syntetizované z mastných kyselín pôsobením vodíka pod vysokým tlakom. Alkanaly vznikajú v kontaminovanom stave aj pri spoločnej suchej destilácii solí mastných kyselín so soľou kyseliny metánovej (mravčej). Podobne sme už získali acetón zo sivého dreveného acetického prášku.
Vo veľkej skúmavke alebo malej banke zohrejeme niekoľko gramov nadrobno nasekaného srdcového mydla alebo ešte lepšie hotových mydlových vločiek s približne rovnakým množstvom metánu (mravčanu) sodného. Uvoľnené pary prevedieme priamou chladničkou a kondenzát zachytíme v prijímači.

Jemným zahrievaním získame svetlo zakalený destilát, ktorý má príjemnú sviežu vôňu s nádychom voskovej vône. Spolu s vodou a inými látkami obsahuje niekoľko vyšších alkanálov. Pri príliš silnom zahriatí reakčnej hmoty vznikajú rozkladné produkty, ktoré naopak nepríjemne zapáchajú.

Ovocná esencia a kyselina izovalerová z izoamylalkoholu.

Nalejte do skúmavky 3 ml 3-metylbutanolu-1, nazývaného tiež izoamylalkohol. (Pozor! Jed!) Obsah skúmavky dôkladne ochlaďte ľadovou vodou alebo aspoň veľmi studenou vodou. Potom opatrne po malých častiach pridajte 5 ml koncentrovanej kyseliny sírovej. V tomto prípade zmes získa červenkastý odtieň. Ak sčernie, experiment zlyhá.

Zároveň znova zložíme zariadenie, ktoré sme už použili na získanie metylsalicylátu. Do banky sa naleje roztok 10-12 g dvojchrómanu draselného v 15 ml vody. Opatrne, v malých dávkach (vzdialenosť od nás!), Do nej pridáme zmes zo skúmavky. Zároveň sa spustí prudká reakcia a zároveň zaznamenáme najskôr slabú vôňu pripomínajúcu banány, neskôr intenzívnu ovocnú vôňu. Banku zohrievame vo vriacom vodnom kúpeli asi hodinu. Kvapalina sa zmení na tmavozelenú. Po vychladnutí, po otvorení banky zacítime nepríjemný pach valeriány, ak teraz pridáme asi 25 ml vody a vykonáme destiláciu s priamym chladičom, dostaneme destilát pozostávajúci z niekoľkých vrstiev. Kyselina 3-metylbutánová alebo izovalerová je rozpustená vo vodnej vrstve (dokážte kyslú reakciu!). Nad vodnou vrstvou je zvyčajne vrstva ľahšieho oleja. Ide o izopentylizopentanát (izoamylizovalerát) – izoamylester kyseliny izovalérovej.

Zmes chrómu - zmes dvojchrómanu draselného a kyseliny sírovej - je silné oxidačné činidlo. Pri jeho pôsobení sa najskôr vytvorí izoamylalkohol izovaleraldehyd a ďalej od nej kyselina izovalerová. Ester sa získa reakciou výslednej kyseliny s nezreagovaným alkoholom.

Kyselina izovalerová je hlavnou zložkou v tinktúre koreňa valeriány lekárskej a odtiaľ pochádza aj jej názov. Spomínaný aldehyd a ester sa používa v parfumérii a pri príprave ovocných esencií.

Vôňa orgovánu z terpentínu!

Na potulkách lesom sme často videli zárezy na kmeňoch borovíc, ktoré pripomínali rybiu chrbticu. Vieme, že áno ťaží sa terpentín. Vyteká z poranených miest a hromadí sa v malých kvetináčoch pripevnených na kmeňoch stromov. Guma je dôležitou surovinou pre chemický priemysel. Pri destilácii vodnou parou sa delí na destilát - gumový terpentín a zvyšok po jeho destilácii - kolofónia, používaná najmä pri spájkovaní, ako prísada pri výrobe papiera, pri výrobe lakov, pečatných voskov, krémov na topánky a mnohé iné iné účely. A terpentínčasto sa používa na riedenie sušiaceho oleja. Jeho hlavnou zložkou je pinén nachádza sa aj v mnohých iných esenciálnych olejoch.

Z vonných látok z čeľade terpénov pinén Nemá práve najpríjemnejšiu vôňu. V šikovných rukách chemikov sa však dokáže premeniť na skvostné kvetinové vône, ktoré sa v prírode nachádzajú len vo veľmi malom množstve v drahých esenciálnych olejoch extrahovaných zo vzácnych kvetov. Okrem toho sa z pinénu získava veľké množstvo gáforu, ktorý sa používa v medicíne na výrobu mastí a tiež – ako už vieme – pri výrobe celuloidu.

Pokúsme sa získať jednu z najdôležitejších vonných látok sami - terpineolový alkohol, voňajúce po orgovánu.

Do Erlenmeyerovej banky s objemom 100 ml nalejte 15 ml čistého gumový terpentín a 30 ml kyseliny dusičnej, predtým dvakrát zriedenej vodou. Banku uzavrieme zátkou so zvislou sklenenou trubicou dlhou 20 cm a vložíme do kúpeľa so studenou vodou.

Pokus vykonáme v digestore alebo vonku, pretože sa môžu uvoľňovať jedovaté nitrózne plyny. Preto musí banka zostať otvorená! Zmes necháme stáť dva dni, pričom ju čo najčastejšie intenzívne pretrepeme. Hneď ako sa objavia hnedasté plyny a obsah banky sa zahreje, prestaňte triasť a ochlaďte banku v miske so studenou vodou.

Na konci reakcie sa obsah banky skladá z dvoch vrstiev, obe sú červenohnedé. Vrchná vrstva je viskózna penová hmota. Obsahuje terpentín a terpín, ktoré vznikli z pinénu v dôsledku pridania dvoch molekúl vody. Kyselina dusičná, ktorá tvorí spodnú vrstvu, obsahuje len malé množstvo rozpustných konverzných produktov. Reakčnú hmotu zneutralizujeme zriedeným roztokom sódy (opatrne - spenením!) A oddelíme vrchnú vrstvu oleja. Za týmto účelom nalejte obsah banky do pohára a lyžičkou opatrne vyberte vrchnú vrstvu. Spodnú vrstvu môžete odsať aj pipetou (Nikdy nenasávajte ústami. Podtlak v pipete vzniká pomocou hrušky alebo vodnej pumpy. Najpohodlnejšie je nasať tekutinu do pipety injekčnou striekačkou (bez ihly ) pevne spojené s pipetou kúskom gumenej hadice. - Približný preklad ).

Nemali by ste používať oddeľovací lievik, pretože vrchná vrstva je príliš viskózna. Potom sa oddelená viskózna hmota s prebytkom zriedenej (približne 10 %) kyseliny sírovej zahrieva jednu hodinu pod spätným chladičom. Používame rovnaké jednoduché zariadenie ako pri príprave metylsalicylátu. Po vychladnutí opäť neutralizujte roztokom sódy. Zároveň ucítime silnú vôňu orgovánu, ktorú však prekrývajú pachy nezreagovaného terpentínu a rôznych nečistôt. Celý proces je znázornený na nasledujúcom diagrame: Technická terpineol používa sa na parfumovanie mydiel a po dôkladnom vyčistení sa stáva neodmysliteľnou súčasťou mnohých parfumov.

Parfum

Tak sme syntetizovali a skúmali vlastnosti množstva vonných látok. Pri porovnaní ich vône s arómou drahých parfumov kúpených v obchode sa však nemožno ubrániť sklamaniu. Faktom je, že továrenské parfumy nie sú ochutené len jednou látkou. Moderné parfumy sú produktom miešania mnohých kompozícií, z ktorých každá opäť obsahuje množstvo vonných látok prírodného aj syntetického pôvodu. Napríklad nová kompozícia s vôňou orgovánu má nasledujúce zloženie:

Terpineol 11% Ylang-ylang olej 1% Fenyletylalkohol 11% Bouvardia 1% Orgál 1094 11,5% Benzylacetát 1% Heliotropín 6,5% Amyl škoricový aldehyd 1% Hydroxycitronellal 6,5% Anizetylaldehyd 0,3% Infúzia cint. 8%

Iba pri zmiešaní niekoľkých podobných kompozícií sa získajú skutočné parfumy. Na vytvorenie takýchto diel parfumérskeho umenia sú potrebné nielen dlhoročné skúsenosti, ale aj schopnosť byť kreatívny, talent umelca.

Dlho a dodnes je všeobecne uznávaným medzinárodným centrom, z ktorého sa šíri nová móda v parfumérii, mesto Suresnes vo Francúzsku. V súčasnosti sa však hodnotné syntetické vône vo zvýšenom množstve vyvážajú z NDR aj do tohto hlavného mesta parfumérie. Hotové parfumy z NDR a Sovietskeho zväzu dnes tiež nie sú horšie ako svetoznáme francúzske značky a na svetovom trhu sú veľmi žiadané.

Len za čias našich prababičiek boli najobľúbenejšie čisté alebo zmiešané kvetinové vône, ako orgován, ruže, narcisy. Neskôr prišla do módy vôňa orchideí a dnes sa takmer výlučne uprednostňujú fantasy parfumy, ktoré majú sviežu kvetinovú arómu s jemným „zvieracím“ nádychom, približujúc vôňu parfumu k vôni ľudskej pokožky. Pri výrobe takýchto parfumov sa najskôr vytvorí takzvaný olovrant, zvyčajne pomocou prírodného alebo syntetického citrusového alebo bergamotového oleja. Potom sa na kontrast, aby sa vytvoril jasný, výrazný odtieň, pridávajú vyššie aldehydy.
Nezaobídete sa bez sviežej vône zelene a pre hladký prechod k nej - kvetinovej vône. „Zvierací“ pach, telesný pach zabezpečuje pridanie syntetických látok ako ambra a pižmo. Tieto látky navyše dodávajú aróme stálosť. Pomáhajú zabezpečiť, aby prchavé zložky parfumu nezmizli príliš rýchlo a zostali dlhšie na pokožke či šatách.

Na záver si vyrobíme vlastné parfémy podľa zákonitostí súčasnej módy.

Poďme urobiť parfum.

Na vytvorenie vedúcej vône budete potrebovať predovšetkým citrusový olej, ktorý získavame z kôry citrónov alebo pomarančov. Je taká bohatá na esenciálne oleje, že je veľmi ľahké ich izolovať. Na to stačí mechanicky zničiť membránu buniek, ktoré obsahujú olej, a zhromaždiť kvapôčky uvoľnené v procese. Na tento účel nastrúhajte kôru, zabaľte ju do kúska odolnej látky a opatrne vyžmýkajte. Súčasne cez tkaninu presakuje zakalená kvapalina pozostávajúca z kvapôčok vody a oleja. Približne 2 ml tejto tekutiny zmiešame s 1 ml destilátu získaného z mydla. Ten obsahuje vyššie mastné aldehydy a má osviežujúcu vôňu, mierne pripomínajúcu vôňu vosku.

Teraz potrebujeme ďalší odtieň kvetu. Vytvoríme ho pridaním 2-3 kvapiek konvalinkového oleja alebo nami syntetizovaných látok do zmesi - izopentyl salicylát(izoamyl salicylát) alebo terpineol. Kvapka (v doslovnom zmysle slova) metylsalicylátu, rascový olej a malý prídavok vanilkového cukru zlepšujú chuť. Nakoniec túto zmes rozpustite v 20 ml čistého (nedenaturovaného) alkoholu alebo v extrémnych prípadoch v rovnakom objem vodky a náš parfum bude pripravený. Hoci majú príjemnú vôňu, sotva sa oplatí ich nosiť, pretože len ťažko konkurujú továrenským parfumom. Čitateľ sa môže pokúsiť nezávisle vybrať zloženie iných parfumov pomocou vonných látok opísaných vyššie a získaných ním.

Záver

Je nepravdepodobné, že v prírode existujú látky, ktoré nemajú vôňu. Kamene, drevo, materiály, ktoré sme zvyknutí považovať za bez zápachu, prejavujú za správnych podmienok svoju vôňu. Mnohí však niektoré pachy okolo nás nevnímajú a nevenujú im pozornosť.

Literatúra

1. Voytkevich S. A. „Vzťah medzi štruktúrou vonných látok a ich vôňou“ // Journal of the All-Union Chemical Society. D. I. Mendelejev. - 1969. - Číslo 2. - S. 196-203.

2. Voitkevich S. I. "Chémia a technológia aromatických látok ZSSR" // "Tukový a olejový priemysel". - 1967.-č.10.-S. 36-40.

3. Kasparov G. N. "Základy výroby parfumérie a kozmetiky." - 2. vyd., prepracované. a dodatočné - Moskva, "Agropromizdat", 1988.

4. Samsonov S. N. „Ako sa vnímajú pachy“ // „Veda a život“. - 1988. - č. 4. - S. 12-18.

5. Fridman R. A. Parfum a kozmetika. - Moskva, "Potravinársky priemysel", 1975.

6. Kheifits L. A., Dashunin V. M. Vône a iné produkty pre parfumériu. - Moskva, "Chémia", 1994.

7. "Chemická encyklopédia: V 5 zväzkoch." - "Moskva", "Sovietska encyklopédia", 1988. - T. 1.

8. Shulov L. M., Kheifits L. A. "Vonné látky a polotovary parfumérskeho a kozmetického priemyslu" - Moskva, "Agrokhimizdat", 1990.

9. Materiály stránky http://alhimik.ru

10. Materiály stránky http://ermine.narod.ru

Vône okolitého sveta sú mimoriadne rozmanité. Preto ich klasifikácia predstavuje určitý problém, pretože sa opiera o subjektívne hodnotenie, ktoré je charakteristické napríklad rôznym vekom, určitou úrovňou psychického a emocionálneho rozpoloženia, sociálnym postavením, výchovou, zaužívaným štýlom vnímania a pod. .

Napriek tomu sa výskumníci a vedci rôznych storočí snažili nájsť kritériá a objektívne vyhodnotiť početné prejavy vôní. V roku 1756 Carl Linné rozdelil vône do šiestich tried: aromatické, balzamové, jantárovo-pižmové, cesnakové, kaprylové (alebo kozie), opojné.

V polovici 20. storočia vedec R. Moncrieff navrhol existenciu niekoľkých typov čuchových chemoreceptorov schopných pripájať chemické molekuly so špecifickou stereochemickou štruktúrou. Táto hypotéza vytvorila základ stereochemickej teórie pachov, ktorá je založená na identifikácii zhody medzi stereochemickým vzorcom molekúl pachových látok a ich vlastným zápachom.

Experimentálne zdôvodnenie tejto teórie vykonal ďalší vedec Eymur, ktorému sa podarilo identifikovať sedem rôznych tried medzi niekoľkými stovkami študovaných pachových molekúl. Každý z nich obsahoval látky s podobnou stereochemickou konfiguráciou molekúl a podobným zápachom. Všetky látky s podobným zápachom, ako dokázal výskum vedca, mali aj geometricky podobný tvar molekúl, odlišný od molekúl látok s iným zápachom (tabuľka 1).

stôl 1

Klasifikácia primárnych pachov (podľa Eimuru)

Spolu s Eymourovou klasifikáciou pachov sa často používa prístup ku klasifikácii pachov, ktorý v prvej štvrtine 20. storočia navrhol Zwaardemaker. Podľa nej sa pachové látky delia do deviatich tried:

1 – esenciálne pachy:

amylester kyseliny octovej;

etyl a metylestery kyseliny maslovej, izovalérovej, kaprónovej a kaprylovej;

benzylacetát, acetón, etyléter, butyléter, chloroform.

2 - aromatické vône:

gáforové vône: gáfor, borneol, kyselina octová, borveol, eukalyptol;

korenisté pachy: cinnamaldehyd, eugenol, korenie, klinčeky, muškátový oriešok;

anízové ​​vône: safrol, karvón, metylester kyseliny salicylovej, karvanol, tymol, mentol;

citrónová vôňa: kyselina octová linalool, citral;

mandľové pachy: benzaldehyd, nitrobenzén, kyanidové zlúčeniny.

3 - vonia balzamikom:

kvetinové vône: geraniol, pitronellol, nerol, metylén-fenylglykol, linelool, terpineol, metylester kyseliny antranilovej;

vône ľalie: piperonal, heliotropín, ionón, železo, styrén,

vôňa vanilky: vanilín, kumarín.

• 4 - ambróm vonia: ambra, pižmo, trinitrobutyltoluén.
• 5 - cesnaková vôňa:

cibuľovité pachy: acetylén, sírovodík, merkaptán, ichtyol;

arzénové pachy: arzén vodík, fosforovodík, kakodyl, trimetylamín;

halogénové pachy: bróm, chlór.

6 - Pachy spáleniny:

pálená káva, toastový chlieb, guajakol, krezol;

benzén, toluén, xylén, fenol, naftalén.

Stupeň 7 - kaprylové pachy:

kyselina kaprylová a jej homológy;

pach syra, potu, zatuchnutého masla, mačacieho pachu.

Stupeň 8 - nepríjemný zápach:

nekrotické pachy;

vôňa ploštice domácej.

Stupeň 9 - nepríjemné pachy.

V druhej polovici 20. storočia umožnili výskumy štruktúry aromatických molekúl vedcom navrhnúť klasifikáciu pachov podľa chemickej štruktúry aromatických látok.

Neskôr sa zistilo, že rozdielna aróma pachových látok je spôsobená chemickým zložením obsahujúcim rôzne skupiny molekulárnych zlúčenín.

Vône sa preto podľa zloženia esenciálnych olejov delili do 10 skupín: korenisté, kvetinové, ovocné, balzamové (živicové), gáforové, bylinkové, drevité, citrusové, pálené, páchnuce. aróma vôňa étericky voňavá

Neskoršie štúdie však ukázali, že nie vždy existuje priamy vzťah medzi povahou pachovej látky a chemickou štruktúrou. Preto sa na aromatické látky uplatnila tradičná klasifikácia západnej medicíny podľa ich medicínskych a farmakologických vlastností, ktorá je založená na symptomatickej orientácii aromatických látok. Prednosť tohto systému symptomatickej klasifikácie spočíva v cenných praktických informáciách o liečivých vlastnostiach vonných látok.

Aromaterapeuti tiež úspešne používajú klasifikáciu pachových látok podľa stupňa ich prchavosti (rýchlosť odparovania), ktorú navrhli parfuméri, pričom si všímajú existenciu vzťahu medzi rýchlosťou vyparovania arómy a účinkom éterického oleja na organizmus. Arómy v tejto klasifikácii sú rozdelené do troch tónov - spodný, horný a stredný.

Každá z navrhovaných klasifikácií odráža znaky určitej podobnosti pachových látok, pričom vychádzajú z ich kvalitatívnych alebo kvantitatívnych charakteristík, vnútorných alebo vonkajších prejavov a vlastností. Treba si však uvedomiť, že dodnes západná medicína nemá všeobecnú klasifikáciu pachových látok.

Klasifikácia aróm v čínskej medicíne je určená a formovaná vzťahmi jin-jang, ktoré existujú v systéme Wu Xing. Prirodzene nachádza svoje miesto vo všeobecnom koncepte čínskej terapie.

2.2 Chemická štruktúra pachov

Rozsiahly experimentálny materiál o vzťahu medzi vôňou zlúčenín a štruktúrou ich molekúl (typ, počet a poloha funkčných skupín, veľkosť, vetvenie, priestorová štruktúra, prítomnosť viacnásobných väzieb a pod.) je stále nedostatočný na predpovedanie zápachu. látky na základe týchto údajov. Pre určité skupiny zlúčenín sa však odhalili určité konkrétne zákonitosti. Akumulácia niekoľkých rovnakých funkčných skupín v jednej molekule (a v prípade zlúčenín alifatického radu - aj rôznych) zvyčajne vedie k oslabeniu zápachu alebo dokonca k jeho úplnému vymiznutiu (napríklad pri prechode z jednosýtnych alkoholov na viacsýtne). Vôňa izomérnych aldehydov je zvyčajne silnejšia a príjemnejšia ako vôňa normálnych izomérov.

Veľký vplyv na vôňu má veľkosť molekuly. Obyčajne susedia členovia homologickej série majú podobnú vôňu a jej sila sa postupne mení pri prechode od jedného člena série k druhému. Po dosiahnutí určitej veľkosti molekuly zápach zmizne. Takže zlúčeniny alifatickej série, ktoré majú viac ako 17-18 atómov uhlíka, sú spravidla bez zápachu. Vôňa závisí aj od počtu atómov uhlíka v cykle. Napríklad makrocyklické ketóny C5-6 majú vôňu horkej mandle alebo mentolu, C6-9 dávajú prechodný zápach, C9-12 vôňu gáfru alebo mäty, C13 vôňu živice alebo cédra, C14-16 vôňu pižma alebo broskyne. C17-18 - vôňa cibule a zlúčeniny s C18 alebo viac buď necítia vôbec, alebo voňajú veľmi slabo:

Sila arómy závisí aj od stupňa rozvetvenia reťazca uhlíkových atómov. Napríklad myristický aldehyd vonia veľmi slabo, zatiaľ čo jeho izomér vonia silne a príjemne:

Podobnosť štruktúr zlúčenín nie vždy určuje podobnosť ich vôní. Napríklad estery (b-naftol s príjemnou a silnou vôňou sa široko používa v parfumérii a estery b-naftolu vôbec nevoňajú:

Rovnaký účinok sa pozoruje pre polysubstituované benzény. Vanilín je jednou z najznámejších vonných látok a izovanilín vonia ako fenol (kyselina karbolová), a to aj pri zvýšených teplotách:

Prítomnosť viacnásobných väzieb je jedným zo znakov, že látka má zápach. Zoberme si napríklad izoeugenón a eugenón:

Obe látky majú výrazný klinčekový zápach, široko sa používajú v parfumérii. Izoeugenón má zároveň príjemnejšiu vôňu ako eugenón. Stojí však za to nasýtiť ich dvojitú väzbu a vôňa takmer zmizne.

Známe sú aj opačné prípady. Cyklámen-aldehyd (cyklamal) - látka s jemnou kvetinovou vôňou - jedna z najcennejších látok, obsahuje nasýtený bočný reťazec a forcyklámen, ktorý má v tomto reťazci dvojitú väzbu, má mierny nepríjemný zápach:

Nepríjemný zápach látky je často spôsobený trojitou väzbou. Aj tu však existuje výnimka. Folion - nevyhnutná zložka mnohých parfumových kompozícií - látka, v ktorej vôňa čerstvej zelene dokonale koexistuje s trojitou väzbou:

Na druhej strane látky, ktoré sa líšia chemickou štruktúrou, môžu mať podobný zápach. Napríklad vôňa podobná ruži je charakteristická pre 3-metyl-1-fenyl-3-pentanolrosacetát, geraniol a jeho cis-izomér, nerol, oxid ruže.

Stupeň zriedenia látky ovplyvňuje aj vôňu. Takže niektoré zapáchajúce látky vo svojej čistej forme majú nepríjemný zápach (napríklad cibetka, indol). Miešanie rôznych aromatických látok v určitom pomere môže viesť ako k objaveniu sa nového zápachu, tak aj k jeho vymiznutiu.

Takže v stereochemickej teórii (J. Amour, 1952) sa predpokladala existencia 7 primárnych pachov, ktoré zodpovedajú 7 typom receptorov; ich interakcia s molekulami vonných látok je určená geometrickými faktormi. Súčasne boli molekuly aromatických látok uvažované vo forme rigidných stereochemických modelov a čuchové receptory boli uvažované vo forme otvorov rôznych tvarov. Vlnová teória (R. Wright, 1954) predpokladala, že vôňa je určená spektrom vibračných frekvencií molekúl v rozsahu 500-50 cm-1 (λ ~ 20-200 μm). Podľa teórie funkčných skupín (M. Bets, 1957) vôňa látky závisí od všeobecného „profilu“ molekuly a od povahy funkčných skupín. Ani jedna z týchto teórií však nedokáže úspešne predpovedať vôňu aromatických látok na základe štruktúry ich molekúl.

Veľký vplyv na vôňu má veľkosť molekuly. Obyčajne podobné zlúčeniny patriace do rovnakej homologickej série voňajú rovnako, ale sila vône klesá so zvyšujúcim sa počtom atómov. Spojenie s 17-18 atómami uhlíka je spravidla bez zápachu.

Vôňa cyklických zlúčenín závisí od počtu členov kruhu. Ak je ich 5-6, látka vonia po horkých mandliach alebo mentole, 6-9 - dáva prechodnú vôňu, 9-12 - vôňa gáfru alebo mäty, 13 - vôňa živice alebo cédru, 14-16 - členovia kruhu spôsobujú vôňu pižma alebo broskyne, 17-18 - cibuľa, zlúčeniny s 18 a viac členmi buď nevoňajú vôbec, alebo veľmi slabo.

Sila arómy závisí aj od štruktúry uhlíkového reťazca. Napríklad aldehydy s rozvetveným reťazcom voňajú silnejšie a príjemnejšie ako ich izomérne aldehydy normálnej štruktúry. Tento bod je dobre ilustrovaný príkladom: myristový aldehyd

vonia veľmi slabo a jeho izomér

silné a pekné.

Zlúčeniny ionónovej skupiny majú v silnom zriedení jemnú vôňu po fialkách. Je zrejmé, že jedným z dôvodov sú dve metylové skupiny pripojené k jednému uhlíku v cyklohexánovom kruhu. Takto vyzerá alphairon, ktorý má najjemnejšiu fialovú vôňu:

Tieto zlúčeniny sú najcennejšie vonné látky široko používané v parfumérskom priemysle.

Tu je ďalší „most“ medzi štruktúrou a vôňou. Zistilo sa, že zlúčeniny aromatického radu s terciárnou butylovou skupinou, napríklad jantárové pižmo, majú najdôležitejšiu pižmovú vôňu pre celý parfumový priemysel:

K gáfrovému zápachu môžu prispieť terciárne uhlíky. Obsahuje mnoho mastných terciárnych alkoholov, ako aj hexametyletán a metylizobutylketón:

Substitúcia atómov vodíka za chlór samozrejme pôsobí rovnakým spôsobom ako rozvetvenie. Preto je vôňa gáfru vlastná aj hexachlóretáne CCl3 - CCl3.

Poloha substituentov v molekule má veľký vplyv na vôňu. Estery -naftolu s príjemnou a silnou vôňou sú široko používané v parfumérii a estery -naftolu vôbec nevoňajú:

metylester naftolu - metylester naftolu

Rovnaký účinok možno pozorovať u polysubstituovaných benzénov:

vanilín izovanilín

Vanilín je jednou z najznámejších aromatických látok a izovanilín vonia ako fenol (kyselina karbolová), a to aj pri zvýšených teplotách.

Ovplyvňuje vôňu a polohu dvojitej väzby v molekule. izoeugenón

vôňa je príjemnejšia ako vôňa samotného eugenonu

Ale napriek tomu majú oba výrazný klinčekový zápach a oba sa široko používajú v parfumoch a kozmetike. Po nasýtení dvojitej väzby však zápach takmer zmizne.

Známe sú však aj opačné prípady. Cyklámenaldehyd, látka s jemnou kvetinovou vôňou, jedna z najcennejších látok, obsahuje nasýtený bočný reťazec a forcyklámen, ktorý má v tomto reťazci dvojitú väzbu, má mierne nepríjemný zápach:

forcyklamen cyklamen

Nepríjemný zápach látky je často spôsobený trojitou väzbou. Aj tu však existuje výnimka. Folion (základná zložka mnohých parfumových kompozícií) je látka, v ktorej vôňa čerstvej zelene dokonale koexistuje so sekundárnou väzbou:

Je zrejmé, že cykly majú veľký význam pre vôňu, najmä pri 15 - 18 odkazoch. Tieto zlúčeniny sa nachádzajú v prírodných produktoch, veľmi cenné pre svoje vonné vlastnosti. Látka muscone bola izolovaná zo žliaz jeleňa pižmového a cibetón zo žliaz cibetky:

muškónový cibetón

Tento vzťah je však jednostranný: napríklad vôňu pižma majú zlúčeniny inej štruktúry. Vo všeobecnosti chemici poznajú veľa látok s podobným zápachom, ktoré sa líšia štruktúrou, a naopak, veľmi blízke zlúčeniny majú často úplne odlišné zápachy.

Esenciálne oleje boli od pradávna hlavným „dodávateľom“ prírodných vonných látok. Sú to zmesi komplexného zloženia, tvorené v špeciálnych bunkách a kanáloch rastlín. Zloženie éterických olejov zahŕňa rôzne triedy chemických zlúčenín: aromatické aj heterocyklické, ale hlavnou zložkou zodpovednou za vôňu sú terpény. Prírodné terpény možno považovať za látky vyrobené z izoprénových tehál so všeobecným vzorcom:

Ružový olej, santalový olej a pižmo sú ľuďom známe už od staroveku. Umenie získavania vôní bolo veľmi rozvinuté medzi starovekými ľuďmi: kadidlo nájdené v hrobke faraóna Tutanchamona si svoju vôňu zachovalo dodnes.

Bez ohľadu na to, aké dobré sú prírodné vône, nemožno počítať s tým, že vytvoria parfumérsky priemysel: je ich príliš málo a ťažko sa získavajú a niektoré sa musia dovážať zo zahraničia. Chemici preto stáli pred úlohou vytvoriť ich umelo.

Doktor technických vied V. PRIMÁTOR.

V poslednom desaťročí dvadsiateho storočia sa vo vede o pachoch odohrala skutočná revolúcia. Rozhodujúcu úlohu zohralo objavenie 1000 typov čuchových receptorov, ktoré viažu molekuly pachových látok. Mechanizmus prenosu čuchového signálu do centrálneho nervového systému je však stále opradený mnohými záhadami.

Veda a život // Ilustrácie

Spôsoby prenosu informácií o pachoch do mozgu.

Schematické znázornenie čuchového epitelu. Bazálne bunky sú prekurzorové bunky neurónov čuchového receptora.

Obrázok ciliárneho olfaktorického neurónu vyrobeného s fluorescenčným farbivom. Membrána riasiniek obsahuje receptorové proteíny, ktoré interagujú s molekulami odorantu.

Model molekuly proteínu myšacieho čuchového receptora, ku ktorému je pripojená molekula odorantu, hexanol (purpurová).

Jeden z modelov procesu transformácie signálu vo vnútri riasiniek čuchového neurónu.

Schematické znázornenie kódov kombinatorických receptorov odorantov.

Elektroolfactogram (EOG) je elektrický oscilačný signál zaznamenaný špeciálnou elektródou z časti vonkajšieho povrchu čuchového epitelu potkana.

Pred niečo vyše štvrťstoročím v časopise „Veda a život“ (č. 1, 1978) vyšiel článok „Hádanka čuchu“. Jej autor, kandidát chemických vied G. Shulpin, správne poznamenal, že súčasný stav vedy o pachoch je približne rovnaký ako stav organickej chémie v roku 1835. Potom jeden zo zakladateľov tejto vedy F. Wöhler napísal, že organická chémia sa mu javí ako hustý les, z ktorého sa nedá dostať. Ale po štvrťstoročí sa A. M. Butlerovovi, ktorý vytvoril teóriu chemickej štruktúry hmoty, podarilo „vystúpiť z húštiny“. Shulpin vyjadril presvedčenie, že hádanku pachu vyriešime takmer rýchlejšie ako v prípade organickej chémie.

A mal 100% pravdu! Nedávno došlo k skutočnému prelomu v chápaní molekulárneho základu vône. Poďme analyzovať hlavné fázy vnímania zápachu vo svetle moderných myšlienok.

AKO VNÍMATE VÔŇU

Urobme jednoduchý experiment. Vezmime si fľaštičku so zapáchajúcou tekutinou, napríklad parfumom, otvoríme korok a v pokojnom rytme dýchania ovoniame obsah. Je ľahké zistiť, že vôňu cítime len pri nádychu; začína výdych - vôňa zmizne.

Pri vdychovaní nosom vzduch spolu s molekulami pachovej látky (nazývanej čuchový stimul alebo odorant) prechádza v každej z dvoch nosových dutín cez štrbinovitý kanál komplexnej konfigurácie, ktorý je tvorený pozdĺžnou nosovou priehradkou. a tri nosové mušle. Tu sa vzduch čistí od prachu, zvlhčuje a ohrieva. Potom časť vzduchu vstupuje do čuchovej oblasti umiestnenej v hornej zadnej zóne kanála, ktorá vyzerá ako medzera pokrytá čuchovým epitelom.

Celkový povrch, ktorý zaberá epitel v oboch poloviciach nosa dospelého človeka, je malý - 2 - 4 cm 2 (u králika je táto hodnota 7 - 10 cm 2, u psov - 27 - 200 cm 2). Epitel je pokrytý vrstvou čuchového hlienu a obsahuje tri typy primárnych buniek: čuchové receptory, podporné a bazálne bunky. Pachové molekuly prenášané vzduchom prenikajú do nosnej dutiny a sú transportované po povrchu epitelu. Pri normálnom tichom dýchaní prechádza 7-10% vdýchnutého vzduchu v blízkosti čuchového epitelu. Čuchový epitel má hrúbku približne 150-300 µm. Je pokrytá vrstvou hlienu (10-50 mikrónov), ktorú musia molekuly odorantu prekonať, kým sa dostanú do interakcie so špeciálnymi senzorickými neurónmi – čuchovými receptormi.

Hlavnou funkciou čuchového receptora je izolovať, kódovať a prenášať informácie o intenzite, kvalite a trvaní vône do čuchového bulbu a špeciálnych centier v mozgu. Epitel v oboch nosových dutinách u ľudí obsahuje približne 10 miliónov čuchových neurónov (u králika - asi 100 miliónov a u nemeckého ovčiaka - až 225 miliónov).

Ako viete, neurón pozostáva z tela a procesov: axónov a dendritov. Nervový impulz z jednej nervovej bunky do druhej sa prenáša z axónu do dendritu. Priemer zhrubnutej centrálnej časti čuchového neurónu (soma) je 5-10 µm. Dendritická časť vo forme vláknitých procesov s priemerom 1-2 mikróny sa rozprestiera na vonkajší povrch epitelu. Tu končia dendrity zhrubnutím, z ktorého vyrastie zväzok 6-12 mihalníc (cilia) s priemerom 0,2-0,3 mikrónov a dĺžkou do 200 mikrónov, ponorených do vrstvy hlienu (u králika je počet cilia v jednom receptorovom neuróne je 30-60 a u psov dosahuje 100-150). Nervové vlákno (axón) opúšťajúce somu má priemer asi 0,2 mikrónu a smeruje k vnútornému povrchu epitelu. Tu sa axóny zo susedných neurónov spájajú do zväzkov (fyla) a dosahujú čuchový bulbus.

SEMIOTIKA VÔŇA

Aby bol čuchový signál vnímaný neurónom, molekula odorantu sa viaže na špeciálnu proteínovú štruktúru umiestnenú v membráne neurónovej bunky. Táto štruktúra sa nazýva receptorový proteín. Pomocou metód molekulárnej biológie americkí vedci Linda Buck a Richard Axel v roku 1991 zistili, že čuchové neuróny u cicavcov obsahujú asi 1000 rôznych typov receptorových proteínov (ľudia ich majú menej - asi 350). Uznaním významu tohto objavu bolo udelenie Nobelovej ceny v roku 2004 za výskum v oblasti fyziológie a medicíny (pozri „Veda a život“ č. 12, 2004).

Ako sú receptory distribuované medzi neurónmi: existujú oddelení zástupcovia tejto rodiny vo všetkých čuchových neurónoch, alebo každý neurón nesie na svojej membráne iba jeden typ receptorového proteínu? Ako môže mozog určiť, ktorý z 1000 typov receptorov dal signál? Dostupné údaje nám umožňujú dospieť k záveru, že na jednom neuróne je prítomný iba jeden typ čuchového receptorového proteínu. Neuróny s rôznymi receptormi majú rôznu funkčnosť, to znamená, že v epiteli sú tisíce rôznych typov neurónov. V tomto prípade sa problém identifikácie jednotlivého receptora aktivovaného zápachom redukuje na úlohu identifikácie neurónu, ktorý dal signál.

Ak vezmeme do úvahy, že celkový počet čuchových neurónov u ľudí je asi 10 miliónov, počet čuchových receptorov jedného typu je v priemere desaťtisíc.

Čuchový systém využíva kombinačnú schému na identifikáciu odorantov a kódovanie signálu. Jeden typ čuchových receptorov je podľa nej aktivovaný mnohými odorantmi a jeden odorant aktivuje mnoho typov receptorov. Rôzne odoranty sú kódované rôznymi kombináciami čuchových receptorov a zvýšenie koncentrácie podnetu vedie k zvýšeniu počtu aktivovaných receptorov a ku komplikácii jeho receptorového kódu. V tejto schéme každý receptor pôsobí ako jedna zo zložiek kombinatorického receptorového kódu pre mnohé odoranty a hrá úlohu písmena akejsi abecedy, z ktorej sú zložené zodpovedajúce pachové slová.

Minimálne štrukturálne rozdiely molekúl odorantu, napríklad podľa funkčnej skupiny, podľa dĺžky uhlíkového reťazca, podľa priestorovej štruktúry vedú k inému receptorovému kódu. Termín „odotop“ bol navrhnutý pre rozlišovaciu vlastnosť molekuly odorantu, ktorá je schopná zmeniť kódovanie zápachu ( odotope), alebo determinant zápachu. Rôzne čuchové receptory, ktoré rozpoznávajú rovnaký zápach, môžu identifikovať jeho rôzne odotopy. Jediný čuchový receptor je schopný „rozlíšiť“ molekuly, ktoré sa líšia dĺžkou uhlíkového reťazca len o jeden atóm uhlíka, alebo molekuly, ktoré majú rovnakú dĺžku uhlíkového reťazca, ale líšia sa funkčnou skupinou. Vzhľadom na to, že v epiteli cicavcov je približne 1000 typov čuchových receptorov, možno predpokladať, že takáto kombinatorická schéma umožňuje rozlíšiť obrovské množstvo odorantov (dokonca aj človek rozlišuje až 10 000 pachov).

Nedávne výsledky experimentálnych štúdií vlastností čuchových receptorových proteínov umožnili vytvoriť štrukturálny model helikálnej molekuly čuchového proteínu na molekulárnej úrovni. Čuchové receptorové proteíny patria do superrodiny membránovo viazaných receptorov. Sedemkrát prechádzajú cez dvojvrstvovú lipidovú membránu mihalnice. V molekule proteínového receptora s 300 až 350 aminokyselinami sú tri vonkajšie slučky spojené s tromi intracelulárnymi slučkami siedmimi transmembránovými oblasťami, ktoré prechádzajú cez membránu.

ESSENTIAL SLICUM

Molekuly zápachu nachádzajúce sa v prúde vzduchu pred dosiahnutím neurónov čuchového receptora musia prejsť vrstvou hlienu, ktorá obklopuje povrch čuchového epitelu. Fyziologické funkcie hlienovej vrstvy ešte nie sú úplne objasnené. Niet pochýb o tom, že pre citlivé a krehké čuchové receptory vytvára hydrofilný obal, ktorý plní ochrannú funkciu. Koniec koncov, systém vnímania signálu musí byť chránený pred vplyvom vonkajšieho prostredia, teda pred molekulami odorantov, medzi ktorými môžu byť dosť nebezpečné a chemicky aktívne látky.

Vrstva hlienu pozostáva z dvoch podvrstiev. Vonkajšia, vodná, má hrúbku asi 5 mikrónov a vnútorná, viskóznejšia, je asi 30 mikrónov. Cilia-cilia sú nasmerované šikmo k vonkajšiemu povrchu hlienovej vrstvy. Tvoria akúsi mriežku s nepravidelnými bunkami a táto mriežka sa nachádza v blízkosti rozhrania medzi podvrstvami tak, že hlavná časť povrchu mihalníc (asi 85 %) sa nachádza v blízkosti rozhrania.

Hlienová vrstva obsahuje rôzne vo vode rozpustné proteíny, z ktorých významnú časť tvoria takzvané glykoproteíny. Vďaka svojej rozvetvenej molekulárnej štruktúre sú tieto proteíny schopné viazať a držať molekuly vody, čím vytvárajú gél.

Iné typy proteínov, ktoré sa nachádzajú v hliene, interagujú s molekulami zápachu, a tak môžu ovplyvniť vnímanie a rozpoznávanie pachov. Tieto proteíny spadajú do dvoch hlavných tried, proteíny viažuce zápach (OBP) a enzýmy degradujúce zápach.

OVR patria do rodiny proteínov, ktoré majú zloženú sudovitú štruktúru s vnútornou hlbokou dutinou, do ktorej vstupujú malé molekuly hydrofilných (v tukoch rozpustných) odorantov. Rôzne poddruhy týchto proteínov sa vyznačujú vysokou selektivitou interakcie s odorantmi rôznych chemických tried.

Predpokladá sa, že OBP pomáhajú rozpúšťať odorant a transportovať jeho molekuly cez vrstvu hlienu, pôsobia ako filter na oddelenie odorantov, môžu uľahčiť väzbu odorantu na receptorový proteín a dokonca vyčistiť perireceptorový priestor od nepotrebných zložiek.

Okrem proteínov viažucich zápach sa v hliene čuchového epitelu v blízkosti receptorových neurónov našlo niekoľko typov enzýmov degradujúcich zápach. Všetky tieto enzýmy spúšťajú premenu molekúl odorantov na iné zlúčeniny. Produkty vznikajúce v dôsledku týchto reakcií tiež prispievajú k vnímaniu vône. V konečnom dôsledku všetky molekuly zápachu vstupujúce do vrstvy hlienu rýchlo, takmer súčasne s dokončením inhalácie, strácajú svoju "zápachovú" aktivitu. Takže čuchový systém dostáva nové informácie z čerstvých porcií odorantu s každým nádychom.

VÔŇA NA ÚROVNI MOLEKÚL

Mnohé vlastnosti systému vnímania pachov možno vysvetliť na molekulárnej úrovni. Na povrchu hlienu pokrývajúceho čuchový epitel sa molekula odorantu stretáva s molekulou proteínu viažuceho zápach, ktorá viaže a transportuje molekulu zápachu cez vrstvu hlienu na povrch mihalníc čuchového neurónu. V riasinkách sa uskutočňuje hlavný proces prenosu čuchového signálu. Jeho mechanizmus je celkom typický pre mnohé typy interakcií fyziologicky aktívnych látok s receptormi nervových buniek.

Molekula odorantu sa viaže na špecifický čuchový receptor (R). Medzi procesom väzby molekuly odorantu na receptor a prenosom čuchového signálu do nervového systému leží komplexná kaskáda biochemických reakcií prebiehajúcich v neuróne. Naviazaním molekuly odorantu na receptorový proteín sa aktivuje takzvaný G-proteín umiestnený na vnútornej strane bunkovej membrány. G proteín zase aktivuje adenylátcyklázu (AC), enzým, ktorý premieňa intracelulárny adenozíntrifosfát (ATP) na cyklický adenozínmonofosfát (cAMP). A cAMP už aktivuje ďalší proteín viazaný na membránu, ktorý sa nazýva iónový kanál, pretože otvára a zatvára vstup nabitých častíc do bunky. Keď je iónový kanál otvorený, kovové katióny vstupujú do bunky. Týmto spôsobom sa mení elektrický potenciál bunkovej membrány a vzniká elektrický impulz, ktorý prenáša signál z jedného neurónu do druhého.

Niekoľko molekulárnych štádií prenosu intracelulárneho signálu zabezpečuje jeho zosilnenie, v dôsledku čoho malý počet molekúl odorantu postačuje na generovanie elektrického impulzu neurónom. Takéto zosilňovacie kaskády poskytujú väčšiu citlivosť systému vnímania pachu.

Aktivácia receptorového proteínu odorantovou molekulou teda nakoniec vedie k vytvoreniu elektrického prúdu v čuchovom receptorovom neuróne. Prúd sa šíri po dendrite neurónu do jeho somatickej časti, kde vybudí výstupný elektrický impulz. Tento impulz sa prenáša pozdĺž neurónového axónu do čuchového bulbu.

Jediný impulz elektrického signálu na výstupe má trvanie nie viac ako 5 ms a špičkovú amplitúdu približne 100 μV. Takmer všetky neuróny generujú impulzy aj bez vystavenia zápachu, to znamená, že majú spontánnu aktivitu nazývanú biologický šum. Frekvencia týchto impulzov sa pohybuje od 0,07 do 1,8 impulzov za sekundu.

CIBUĽOVÁ SIEŤ

Neuróny čuchového receptora rozpoznávajú obrovské množstvo zapáchajúcich molekúl a posielajú o nich informácie cez axóny do čuchovej žiarovky, ktorá slúži ako prvé centrum spracovania čuchových informácií v mozgu. Párové čuchové žiarovky sú podlhovasté útvary "na nohách". Odtiaľ začína cesta čuchového signálu do mozgových hemisfér. Axóny čuchových neurónov končia v čuchovom bulbe s vetvami v guľovitých koncentrátoroch (100–200 µm v priemere) nazývaných glomeruly. V glomeruloch dochádza ku kontaktu medzi zakončeniami axónov čuchových neurónov a dendritmi neurónov druhého rádu, čo sú mitrálne a fascikulárne bunky.

Mitrálne bunky sú najväčšie nervové bunky vychádzajúce z čuchového bulbu. Bunky lúča sú menšie ako mitrálne bunky, ale sú im funkčne podobné. Predstava o počte nervových buniek u cicavcov môže byť daná charakteristikami čuchového systému králika. Na pravej a ľavej strane má 50 miliónov neurónov čuchového receptora (presne desaťkrát viac ako u ľudí). Axóny čuchových receptorov sú rozdelené medzi 1900 glomerulov čuchového bulbu - približne 26 000 axónov na glomerulus. Dendritické zakončenia 45 000 mitrálnych a 130 000 fascikulárnych buniek prijímajú signály z axónov v glomerulách a prenášajú ich z čuchového bulbu do čuchových centier v mozgu. Asi 24 mitrálnych a 70 fascikulárnych buniek dostáva informácie z axónov v každom glomerule. U ľudí je asi 10 miliónov axónov čuchových neurónov rozmiestnených v 2000 glomeruloch čuchového bulbu.

Všetky axóny jednej populácie čuchových neurónov sa zbiehajú do dvoch glomerulov zrkadlených na opačných stranách dvojrozmernej povrchovej vrstvy čuchového bulbu. V závislosti od obsahu prenášaného signálu sa glomeruly aktivujú rôznymi spôsobmi. Súbor aktivovaných glomerulov sa nazýva pachová mapa a predstavuje akýsi „odliatok“ pachu, teda ukazuje, z akých pachových látok sa vnímaný čuchový predmet skladá.

Mechanizmus glomerulárnej aktivácie ešte nebol objasnený. Úsilie výskumníkov je zamerané na zistenie, ako sa rozmanitosť odorantov reprodukuje v dvojrozmernej vrstve glomerulov na povrchu čuchového bulbu. Mimochodom, tieto mapovania sú svojou povahou dynamické - neustále sa menia v priebehu vnímania pachu, čo komplikuje vedeckú úlohu.

Čuchový bulbus je veľká viacvrstvová neurónová sieť na časopriestorové spracovanie pachového mapovania v glomeruloch. Možno ho považovať za súbor mnohých mikroobvodov s veľkým počtom spojení, so vzájomnou aktiváciou a inhibíciou aktivity neurónov. Operácie vykonávané neurónmi zvýrazňujú charakteristické vlastnosti pachovej mapy.

Z čuchového bulbu prenášajú axóny mitrálnych a fascikulárnych buniek informácie do primárnych čuchových oblastí mozgovej kôry a potom do jej vyšších oblastí, kde sa vytvára vedomý čuch, a do limbického systému, ktorý generuje emocionálna a motivačná reakcia na čuchový signál.

Vlastnosti čuchových oblastí mozgovej kôry umožňujú vytváranie asociatívnej pamäte, ktorá vytvára spojenie medzi novou arómou a odtlačkami predtým vnímaných čuchových podnetov. Predpokladá sa, že proces identifikácie odorantu zahŕňa porovnanie výsledného mapovania s jeho popisom v sémantickej pamäti. Ak sa odtlačok a pamäť vône zhodujú, dochádza k akejsi odozve (emocionálnej, motorickej) tela. Tento proces prebehne veľmi rýchlo, v priebehu sekundy, a informácie o zhode po odpovedi sa okamžite vynulujú, pretože mozog sa pripravuje na ďalší problém vnímania pachu.

ZÁHADY VÔNÍ

To, čo bolo povedané v predchádzajúcich častiach, sa týka najkomplexnejšej, najzákladnejšej, ale počiatočnej časti vedy o pachoch - ich vnímania. Mechanizmus interakcie čuchu s inými systémami vnímania, napríklad s chuťou, nebol zverejnený (pozri „Veda a život“ č., s. 16-20). Je predsa známe, že ak si človek stiahne nosné dierky, tak pri ochutnávaní aj známych chuťových jedál (napríklad kávy) nevie presne určiť, čo vyskúšal. Stačí otvoriť nosové dierky - a chuťové vnemy sú obnovené.

Z molekulárneho hľadiska zatiaľ nie je jasné, v akých jednotkách intenzitu vône merať a od čoho závisí, aká je kvalita vône, jej „buket“, ako sa jedna vôňa líši od druhej a ako charakterizujte tento rozdiel, čo sa stane so zápachom, keď sa zmiešajú rôzne odoranty. Ukazuje sa, že bez ohľadu na typ odorantov a úroveň pripravenosti ani skúsený odborník nedokáže určiť všetky zložky, ktoré tvoria zmes, ak sú viac ako tri. Ak zmes obsahuje viac ako desať odorantov, potom osoba nie je schopná identifikovať ani jeden z nich.

Stále existuje veľa otázok týkajúcich sa mechanizmov a typov účinkov pachov na emocionálny, duševný a fyzický stav človeka. V poslednej dobe sa na túto tému objavilo množstvo špekulácií, k čomu prispel román P. Suskinda Parfumér, vydaný v roku 1985, ktorý sa už viac ako osem rokov pevne drží v prvej desiatke bestsellerov na západnom knižnom trhu. Fantázie o mimoriadnej sile podvedomého vplyvu vôní na emocionálny stav človeka zabezpečili tejto práci obrovský úspech.

Beletria však postupne získava opodstatnenie. Nedávno sa v dobovej tlači objavili správy, že americkí vojenskí „parfuméri“ vyvinuli mimoriadne zapáchajúcu bombu schopnú nielen spôsobiť znechutenie, ale aj rozohnať nepriateľských vojakov či agresívny dav.

Verejné narážky na témy parfumov podnietili všeobecný záujem o umenie aromaterapie. Rozšírilo sa používanie vôní na verejných miestach, ako sú kancelárie, obchodné poschodia, hotelové haly. Nechýbali dokonca ani špeciálne ochutené produkty zlepšujúce náladu. Existovalo také odvetvie trhového hospodárstva ako aromamarketing – „veda“ o prilákaní zákazníkov pomocou príjemných vôní. Takže vôňa kože núti kupujúceho premýšľať o drahom kvalitnom produkte, vôňa kávy povzbudzuje nakupovanie na domácu večeru atď. Ako vône vytvárajú signály v mozgu, ktoré povzbudzujú človeka k nákupu? Vedci musia urobiť ešte veľa objavov, kým odpovedia na túto a mnohé ďalšie otázky a oddelia mýty o pachoch od reality.

Literatúra

Lozovskaya E., Ph.D. Fyzikálna matematika vedy. // Veda a život, 2004, č.12.

Mayorov V. A. Pachy: ich vnímanie, vplyv, eliminácia. - M.: Mir, 2006.

Margolina A., PhD. biol. vedy. // Veda a život, 2005, č.7.

Shulpin G., Ph.D. chem. vedy. Tajomstvo vône // Veda a život, 1978, č.