Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 25

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 25)

у» ', Поэтому"„наблюдаемые факты люгут иметь смысл в том случае, если логарифмическое соотношение и = а !од 1 действительно существует. Не вдаваясь в подробности, 12В можно сказать, что как раз этого требует теория информации от канала связи, который существует для того, чтобы держать постоянным отношение сигнала к шуму, несмотря на большие изменения средней величины раздражителя. Я вовсе не хочу сказать, что провидение устроило анатомию и физиологию нервной системы с максимальной эффективностью. Это телеологическая точка зрения, совершенно вышедшая из моды в настоящее время.

Я имею в виду лишь то, что длительное действие естественного отбора приводит к выживанию и совершенствованию тех органов и систем, которые лучше всего выполняют свойственные им функции. А теперь, вероятно, настал самый подходящий момент для того, чтобы вернуться к связи (если таковая существует) между силой запаха и химическим строением веществ. Крюгер и соавторы в США, используя метод Стивенса, выбрали для намеченных ими опытов непредельный альдегид н-гептеналь, который имеет отчетливый, но весьма безвредный запах. Это соединение онн могли использовать как в неразведенном виде, то есть когда оно проявляло всю силу своего запаха, так и разводя его бензилбензоатом — растворителем, совершенно лишенным запаха.

Как и в опытах Стнвеиса, исследователи предлагали участвовавшим в опыте людям склянки, содержавшие и-гептеналь в разных концентрациях, для оценки силы запаха. Испытуемых сначала специально атреиировалиь, предлагая им расставить растворы по порядку, от самого сильного запаха до самого слабого. После того как они научились проделывать это безошибочно, был начат следующий этап исследований: задача заключалась в необходимости сравнить силу предложенного запаха с силой другого или двух из данной стандартной серии с разными концентрациями. Эксперименты показали, что эти задачи обычно вполне выполнимы, причем результаты опытов достаточно хорошо воспроизводятся. Используя эту методику, указанные авторы исследовали, как изменяется сила запаха в так называемом гомо- логическом ряду соединений некоторого данного класса; в качестве такого ряда ими были выбраны первичные алифатические спирты нормального строенкя: СНа СНв СНвОН СН' (СН )а СНв011 СН3 (СНа)3 СНвОН и-пропиловый спирт(илн про.

панол-1) к-бутнловый спирт (нли б)~анол-1) к-аыиловый спирт (или пентанол.1) СНа (СНв)м СНвОН к-додениловый спирт (илп додеканол.1) Сначала эти ве1цества были предложены участвовавшим в эксперименте в неразбавленном виде с целью сравнить силу запаха чистых спиртов с силой запаха стандартного набора растворов гептеналя разной концентрации. Опыт показал, что каждый из участников более или менее справился с этой задачей, но в то же время обнаружились и различия между показаниями разных людей, особенно прн оценке силы запаха соединений, занимающих крайние положения в ряду.

Так, например, двое испытуемых нашли, что запах пропанола-1 (вещества, углеводородная цепь которого построена из трех атомов углерода) слабее, чем запах высших членов взятого гомологического ряда спиртов, а один из них решил, что наиболее слабым запахом обладает додеканол-1 (содержащий в углеводородном радикале двенадцать атомов углерода).

Помимо этих особенностей, во всем остальном показания испытуемых полностью согласовывались. Был сделан вывод, что сила запаха в исследуемом ряду нормальных первичных спиртов постепенно уменьшается по мере увеличения молекулярного веса. Этот опыт повторили шесть раз, используя все болсе и более разведенные бензилбензоатом спирты, с тем чтобы, уменьшив силу их запаха, как можно больше приблизиться к гептеналевой шкале. Результаты еще раз подтвердили, что сила запаха в ряду спиртов (начиная с содержащего четыре атома углерода) уменьшается с увеличением их молекулярного веса.

Поскольку члены ряда, имеющие более высокий молекулярный вес, характеризуются меньшей летучестью, падение интенсивности запаха с увеличением молекулярного веса может быть вызвано просто меньшей летучестью соответствующих соединений, а следовательно, и уменьшением числа молекул, попадающих в нос. Чтобы выяснить правильность этого предположения, эксперимента- !80 торы разбавили исследуемые спирты бензилбензоатом, так чтобы полученные растворы спиртов имели одинаковое давление паров.

Когда таким путем компенсировали уменьшение концентрации пахучих молекул в парах, оказалось, что сила запаха у членов ряда с более длинной цепью несколько выше, чем у спиртов с короткой цепью. Очевидно, что эта закономерность уже не имела бы значения при переходе к таким членам ряда с длинной цепью, как, например, эйкозанол-1 (СН,— (СНа)„— СН,ОН), который не имеет запаха и практически нелетуч. По-видимому, при достаточно сильном разведении веществ, относящихся к началу ряда, когда концентрация их молекул в парах была бы столь же низкой, запах их также не удалось бы регистрировать; это, однако, требует экспериментальной проверки. В целом на основании поставленных опытов можно сделать следующий вывод: при сопоставлении силы запаха органических соединений одного типа (то есть одногогомологического ряда) без учета давления их паров оказывается, что средние члены ряда, содержащие от пяти до восьми атомов углерода в цепи, обладают наиболее сильным запахом, тогда как низшие и высшие члены этого же ряда пахнут несколько слабее, хотя последнее, вероятно, обусловлено разными причинами.

Метод оценки силы запаха, использованный Крюгером с соавторами, может дать очень много полезных сведений и, по-видимому, будет все более широко применяться в подобных исследованиях. Силу запаха спиртов того же ряда изучали Моултон и Эйрс. Для определения пороговых концентраций эти исследователи использовали крыс, причем пороговой концентрацией они считали ту концентрацию пахучего вещества, на которую реагировали 50~о участвовавших в опыте животных. В этих опытах было найдено, что члены ряда, содержащие от 5 до 11 атомов углерода, оказывают на животных приблизительно одинаковое действие. Низшие члены ряда спиртов меньше действовали иа крыс, и их пороговые концентрации были выше.

Детир и Иост, изучая действие спиртов на мясных мух (Рйогт~а гед(ла), обнаружили, что мухи избегают потока воздуха, содержащего эти спирты, причем отпугивающая концентрация спирта в воздушной струе понижается в изученном ряду (по мере увеличения молекулярного 5* И! веса вещества), до тех пор пока не наступает очередь такого члена рида, который обладает слишком низкой летучестью, чтобы насекомые могли ощутить его запах. Таким образом, характер изучаемой закономерности качественно вполне ясен, тем более что аналогичные исследования, проведенные с веществами других рядов, дают в общем такие же результаты.

Итак: 1. Когда оценивают силу запаха чистых веществ или 1ех же веществ, в одинаковой степени разбавленных не имеющим запаха инертным растворителем, не внося поправок на давление паров, запах в гомологическом ряду достигает максимальной силы у веществ, обладающих цепью из пяти-шести углеродных атомов, а сила запаха последующих членов ряда уменьшается. 2, При сравнении силы запаха в гомологическом ряду в условиях одинаковой концентрации молекул пахучего вещества в парах наиболее сильным оказывается запах высших членов, но только до тех пор, пока летучесть их достаточна, чтобы зарегистрировать концентрацию молекул в парах.

И в этом случае низшие члены ряда, вероятно, снова составляют исключение. Наблюдаемые особенности, свойственные низшим членам гомологических рядов, пытались объяснить по-разному. Самое простое объяснение состоит в следующем. Для того чтобы достигнуть окончаний обонятельного нерва, молекулы пахучего вещества должны растворяться как в сильно обводненной слизистой носа, так и в жироподобных (липидных) веществах, из которых состоят оболочки клеток обонятельного аппарата. Первые три члена гомологического ряда спиртов смешиваются с водой во всех отношениях, а растворимость в воде остальных спиртов довольно ограниченна.

Характеристики

Список файлов книги