Aromaforbindelser og deres lukt

En lukt eller lukt er en flyktige kjemisk forbindelse som mennesker og andre dyr oppfatter via luktesansen eller lukten. Lukt er også kjent som aromaer eller dufter, og (hvis de er ubehagelige) som rekker, stanker og stinker. Typen av molekyl som produserer en lukt kalles en aromaforbindelse eller en luktmiddel. Disse forbindelsene er små, med molekylvekter mindre enn 300 Dalton, og spres lett i lufta på grunn av deres høye damptrykk. Luktesansen kan oppdage at lukt er ekstremt lav konsentrasjoner.

Organismer som har en luktesans oppdage molekyler av spesielle sensoriske nevroner kalt olfaktorisk reseptor (OR) celler. Hos mennesker er disse cellene gruppert på baksiden av nesehulen. Hver sensorisk nevron har flimmerhår som strekker seg ut i luften. På flimmerhårene er det reseptor proteiner som binder seg til aromaforbindelser. Når binding skjer, initierer den kjemiske stimulansen et elektrisk signal i nevronen, som overfører informasjonen til luktnerven, som fører signalet til luktpæren i hjernen. Luktpæren er en del av det limbiske systemet, som også er assosiert med følelser. En person kan kjenne igjen en lukt og relatere den til en emosjonell opplevelse, men kan likevel ikke være i stand til å identifisere de spesifikke komponentene i en duft. Dette er fordi hjernen ikke tolker enkeltforbindelser eller deres relative konsentrasjoner, men blandingen av forbindelser som en helhet. Forskere estimerer at mennesker kan skille mellom 10.000 og en billion forskjellige lukt.

Det er en terskelgrense for luktdeteksjon. Et visst antall molekyler trenger å binde luktemottakere for å stimulere et signal. En enkelt aromaforbindelse kan være i stand til å binde til hvilken som helst av flere forskjellige reseptorer. Transmembranreseptorproteinene er metalloproteiner, sannsynligvis involvert kobber, sink og kanskje manganioner.

I organisk kjemi, aromatiske forbindelser er de som består av et plan ringformet eller syklisk molekyl. De fleste ligner benzen i struktur. Mens mange aromatiske forbindelser har en aroma, refererer ordet "aromatisk" til en spesifikk klasse organiske forbindelser i kjemi, ikke til molekyler med dufter.

Teknisk inkluderer aromaforbindelser flyktige uorganiske forbindelser med lave molekylvekter som kan binde luktemottakere. For eksempel hydrogensulfid (H₂S) er en uorganisk forbindelse som har en særegen råtten eggduft. Elementær klorgass (Cl₂) har en skarp lukt. Ammoniakk (NH₃) er en annen uorganisk lukt.

Organiske luktstoffer faller i flere kategorier, inkludert estere, terpener, aminer, aromater, aldehyder, alkoholer, tioler, ketoner og laktoner. Her er en liste over noen viktige aromaforbindelser. Noen forekommer naturlig, mens andre er syntetiske:

Blant de "luktigste" luktstoffene er metylfosfin og dimetylfosfin, som kan påvises i ekstremt lave mengder. Den menneskelige nesen er så følsom for tioaceton at den kan luktes i løpet av sekunder hvis en beholder av den åpnes hundrevis av meter unna.

Luktesansen filtrerer ut konstant lukt, så en person blir uvitende om dem etter kontinuerlig eksponering. Imidlertid dreper hydrogensulfid luktesansen. Opprinnelig produserer den en sterk råtten eggelukt, men binding av molekylet til luktreseptorer forhindrer dem i å motta tilleggsignaler. Når det gjelder dette spesielle kjemikaliet, kan tapet av følelse være dødelig, siden det er ekstremt giftig.

Luktstoffer brukes til å lage parfymer, for å tilsette lukt til giftige, luktfrie forbindelser (f.eks. Naturgass), for å forbedre smaken av mat og til å maskere uønskede dufter. Fra et evolusjonsmessig synspunkt er en duft involvert i valg av kamerat, identifisere trygg / usikker mat og danne minner. I følge Yamazaki et al., Velger pattedyr fortrinnsvis kamerater med et annet hovedhistokompatibilitetskompleks (MHC) enn sine egne. MHC kan oppdages via duft. Studier på mennesker støtter denne sammenhengen, og bemerker at den også er påvirket av bruk av p-piller.

Enten et luktstoff forekommer naturlig eller produseres syntetisk, kan det være utrygt, spesielt i høye konsentrasjoner. Mange dufter er potente allergener. Den kjemiske sammensetningen av dufter er ikke regulert den samme fra land til land. I USA ble dufter i bruk før loven om giftige stoffer fra 1976 ble brukt til bruk i produkter. Nye aromamolekyler er gjenstand for gjennomgang og testing under tilsyn av EPA.

• Yamazaki K, Beauchamp GK, Singer A, Bard J, Boyse EA (februar 1999). "Odortyper: deres opprinnelse og sammensetning." Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96 (4): 1522–5.
• Wedekind C, Füri S (oktober 1997). "Innstillinger for kroppslukt hos menn og kvinner: sikter de mot spesifikke MHC-kombinasjoner eller bare heterozygositet?". Proc. Biol. Sci. 264 (1387): 1471–9.