Классификация запаховых веществ. Теории происхождения пахучих веществ
Обонятельные ощущения вызываются только в присутствии определенных материальных частиц. Пахучие вещества могут иметь форму газа, пара, тумана (жидких частиц), пыли и дыма. Пахучие свойства вещества зависят от наличия в них особых молекул, так называемых одоривекторов. Молекулярный вес этих частиц лежит между 17 (аммиак) и 300 (алкалоиды).
При обыкновенной температуре они летучи и легко растворимы в воде и жирах. Молекула может стать одоривектором лишь при условии неполного насыщения всех ее атомных связей.
Для возникновения обонятельного ощущения необходимо, чтобы одоривектор мог образовать еще одно дополнительное соединение с составными частицами протоплазмы обонятельных клеток. В настоящее время считают, что качество запаха зависит от присутствия в пахучей молекуле особых атомных групп—одорифератов и осмофоров; к ним принадлежат гидроксильная, карбоксильная, альдегидная, эстерная нитрогруппы и др.
Вопрос о классификации пахучих веществ до сих пор не может считаться разрешенным. Цваардемакер (Н. Zwaardemaker) предложил существующие запаховые вещества разделить на девять классов:
1) эфирные (запах фруктов, пчелиного воска, зфиров); 2) ароматические (запах камфары, горького миндаля, лимона); 3) бальзамические (запах цветов, ванили); 4) амбромускусные (запах амбры, мускуса); 5) чесночные (запах ихтиола, хлора, брома); 6) пригорелые запахи поджаренного кофе, табачного дыма, пиридина; 7) каприловые (запах сыра, разлагающегося жира); 8) противные (запах белены, клопов): 9) тошнотворные (трупный запах, запах кала).
Классификация Цваардемакера основана в большей своей части на субъективной оценке запаховых раздражителей и является в значительной степени искусственной.
На основании химической структуры запаховых веществ Геннинг (Henning) разделил их на шесть основных групп: 1) приятные запахи, 2) цветочные, 3) фруктовые, 4) смолистые, 5) пригорелые, 6) вонючие.
Все остальные запахи являются промежуточными между основными. Однако и эта классификация запахов не может считаться исчерпывающей. Вещества различной структуры могут вызывать одно и то же обонятельное ощущение. Так, например, бензальдегид и нитробензол обладают одинаковым запахом, но первый имеет как запаховое ядро (одориферное ядро) атомную групп у альдегидов, а второй—группу азота.
Гейнинкс (Heyninx) предложил классификацию запаховых веществ, основанную на их физическом свойстве—способности поглощать лучи ультрафиолетовой части спектра. Значительный интерес для изучения природы пахучих веществ представляет так называемый фэномен заряда. Это явление обнаруживается таким образом. Пахучее вещество в водном растворе распыляют воздухом или углекислотой под давлением в 2 ат посредством ингаляционного аппарата.
Образующийся туман оседает на металлическом диске (диаметр диска равен 10—20 см). Диск изолируется; его штатив ставят на парафин и сооб щают с электроскопом, который должен быть также хорошо изолирован. При распылении пахучего вещества появляется электрический заряд; при распылении частиц воды без пахучего вещества заряда не будет.
Заряд имеет всегда положительный знак; более мелкие частицы вещества в окружающем диск воздухе имеют заряд отрицательный. Феномен заряда свойствен всем пахучим веществам, но не в одинаковой сте пени. При получении этого феномена значительную роль играет степень растворимости пахучего вещества, так как только хорошо растворимые молекулы дают отчетливый заряд. Этот феномен ясно выражен при пахучих веществах, обладающих наибольшей летучестью (летучесть определяется точкой кипения).
Значение феномена заряда заключается в том, что он позволяет узнавать наличие одоривекторов там, где обоняние не определяет запаха. Механизм обоняния. Опытами ряда исследователей (Цваардемакера, А. А. Ушакова, И. М. Киселевского, А. Д. Романовского и др.) установлено, что до обонятельной области носа (regio olfactoria) пахучие вещества доходят очень медленно и постепенно—путем диффузии воздуха.
Для получения обонятельного восприятия важно движение воздуха в носовой полости; при неподвижном воздухе пахучие вещества не воспринимаются и не дают обонятельного ощущения. Интенсивность обонятельного ощущения зависит не столько от той или иной концентрации пахучего вещества, сколько от изменчивости его концентрации в местах соприкосновения с обонятельной областью носа.
Что касается механизма воздействия пахучих веществ на обонятельные клетки, то здесь имеется ряд неразрешенных вопросов. Во-первых, должны ли частицы одоривектора прийти в непосредственный контакт с обонятельными клетками или пахучее вещество может быть передано обонятельпому рецептору на расстоянии посредством волнообразных колебаний самих пахучих веществ или посредством каких-нибудь других энергетических процессов.
Во-вторых, если пахучее вещество должно контактировать с обонятельными клетками, то производит ли оно на рецептор химическое или физическое воздействие. Предложенные различные теории обоняния могут быть разделены на три группы: физические, химические и физико-химические.
