Para entender la relación entre estructura química y olor es preciso que antes nos detengamos unos instantes en observar cómo funciona el sistema sensorial. Nos comunicamos con la realidad que nos rodea mediante estímulos que activan nuestra sensorialidad. Las bases fisiológicas de la percepción se apoyan en un modelo basado en una superficie sensible en la que están ubicados los órganos de los sentidos, los cuales concentran la señal externa al ser excitados. Cabe resaltar también que son específicos en cualidad y rango y que se adaptan a los estímulos. Todos hemos comprobado, en alguna ocasión, que cuando llevamos un rato oliendo un perfume dejamos automáticamente de percibirlo.
La olfacción es una experiencia sensorial íntimamente ligada al placer, a las sensaciones y a la memoria. ¿Por qué con solo 347 receptores olfativos los humanos podemos percibir más de 10.000 olores? ¿Cuál es la relación entre estructura química y olor? Para responder a esas preguntas y a algunas más hemos de fijarnos en los estudios de los investigadores americanos Richard Axel y Linda Buck, que obtuvieron el premio Nobel de fisiología el año 2004 por el descubrimiento de los receptores olfativos.
Los citados científicos mostraron que la interacción entre una molécula odorante o ligando y el receptor olfativo es de naturaleza estereoquímica. El ligando produce un cambio conformacional en la estructura proteica del receptor olfativo que desencadena una señal química que viaja al cerebro. También comprobaron que los receptores olfativos se comportan como las letras de un alfabeto. El número de combinaciones posibles utilizando los 347 receptores olfativos es astronómico. Los receptores olfativos son activados en función del tamaño molecular de los odorantes, de la presencia de grupos funcionales como aldehídos o cetonas en los mismos, y de otras propiedades físico – químicas de las moléculas volátiles como su momento dipolar o su actividad superficial.
El cerebro integra todas las señales eléctricas procedentes de las moléculas odorantes y despierta sensaciones, emociones y sentimientos. Nuestro intelecto recrea todo un universo de ilusiones, un mundo virtual que no se corresponde con la realidad, pero lo hace con una buena finalidad, la de preservar la vida. La homeostasis o la regulación automática de ciertas reacciones químicas internas es clave, a su vez, para el funcionamiento de los seres vivos.
Tras esa breve exposición podemos preguntarnos si a partir de la estructura química de una molécula se pueden adivinar sus propiedades olfativas. Esa es la pregunta del millón de dólares, el Santo Grial de la Química Olfativa. Muchas empresas han desarrollado su algoritmo predictor de olores, basándose en conocimientos empíricos de la química de los olores. No obstante, ese sigue siendo el gran reto de la industria de la perfumería y de los aromas alimentarios.
El físico Luca Turin sostiene, en contra del paradigma olfativo del modelo estereoquímico, que la nariz capta las vibraciones de las moléculas odorantes. Su algoritmo predictor de olores parece que funciona bastante bien, pero no lo hace público por cuestiones de confidencialidad empresarial. Sabemos mucho más que hace tres décadas sobre el olfato, pero queda aún un largo camino que recorrer para desvelar alguno de sus secretos mejor guardados.
Francesc Montejo
Director de Inn Flavours
www.innflavours.es
