Химия и запахи

Свидетельство в пользу того, что скорее образуется комплекс одоранта с белками, чем с каротиноидами, получено при исполь­зовании специфического реагента N-этилмалеимида

Этот реагент в первую очередь реагирует с сульфгидридными группами белков

В результате этой реакции сульфгидридные группы необратимо блокируются. Эпителий, в котором расположены обонятельные рецепторы лягушки, полностью утрачивают способность реагировать на воздействие одорантов после обработки N-этилмалеимидом. Было, однако, показано, что если подавать вещество, обладаю­щее запахом (этилбутират), в концентрации, достаточной для на­сыщения обонятельных рецепторов до и во время обработки N-этилмалеимидом, спустя некоторое время после промывания, а течение, которого происходит восстановление ткани, может быть восстановлен нормальный ответный сигнал на бутилэтират и по­добные ему соединения. Ответные сигналы на одоранты всех дру­гих типов полностью блокировались. Эти результаты не только по­казывают, что между белками и одорантами образуется комплекс,но и что для разных запахов в обонятельных ресничках существу­ют различные обонятельные рецепторы.

Было высказано предположение, что запах вещества, зависит от его характеристических низкочастотных полос в ИК-спектре-С целью установления эмпирических корреляций между колеба­тельными спектрами и их запахом были изучены душистые веще­ства, применяемые в парфюмерии. Все эти соединения имеют по­лосы поглощения в далекой области ИК-спектра (между 100 и 500 см-1). Оказалось, что такая корреляция включает не только присутствие определенных полос, но и отсутствие некоторых дру­гих. По-видимому, имеется связь между положением самой длин­новолновой полосы в ИК-спектре и порогом чувствительности к данному запаху. Чем больше длина волны этой полосы, тем выше пороговая чувствительность обнаружения данного вещества. Бутилмеркаптан (запах скунса) имеет в ИК-спектре полосу ниже 200 см-1, и человек может обнаружить его по запаху при кон­центрации менее 10-12 моль/л. В спектре метанола отсутствуют по­лосы ниже 1000 см-1; его можно обнаружить по запаху лишь при концентрациях выше 10 -3 моль/л.

Все эти результаты легли в основу довольно спекулятивной теории, согласно которой молекулярные колебания одоранта вы­зывают специфический резонанс в обонятельных рецепторах, при­водящий к возникновению упомянутых выше электрических им­пульсов. Сторонники этой гипотезы показали, что четверо из шести подвергнутых испытанию смогли различить запахи обычного наф­талина (частота в ИК-спектре 363 и 183 см-1) и полностью дейтерированного нафталина (частота в ИК-спектре 331 и 169 см-1). Кроме того, в большинстве случаев невозможно различить по за­паху оптические антиподы. Можно считать, что эти результаты подтверждают колебательную теорию, поскольку формы, являю­щиеся зеркальным изображением друг друга, имеют одинаковые дипольные моменты и колебательные частоты.

Другое объяснение основано на стереохимическом подходе. По­лучают проекции молекул и исследуют ортогональные изображе­ния. При этом для каждого соединения данного ряда выбирается конформация, которая предположительно наиболее подходит длявзаимодействия с обонятельным рецептором. Выбирается стан­дарт, с которым сравнивают все сходные со стандартом соедине­ния. Для жирных кислот при использовании в качестве стандарта изовалериановой кислоты были получены корреляции между мо­лекулярной структурой и степенью специфического ингибирования восприятия запаха (анозмия — потеря обоняния). Для бензальдегида (являющегося стандартом) и замещенных бензальдегидов были получены корреляции между запахом миндаля и структура­ми молекул. Так, миндальный запах о-метилбензальдегида по силе такой же, как и бензальдегида, в то время как о-этил-, о-изопропил- и о-третлактонов: 5-яюдаются для -ха; ять реагироватьецепторы лягушки бутилбензальдегиды обладают гораздо менее силь­ным запахом миндаля.

Изложенные выше теории, вероятно, являются весьма упрощен­ными представлениями. Так, в случае андростеролов незначитель­ные изменения структуры существенно изменяют запах, почти не влияя на колебательный спектр в далекой ИК-области или на плос­костное изображение молекулы.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru